本书主要针对弦支穹顶结构焊接空心球节点的焊接残余应力和拉索的摩擦损失开展研究工作。首先介绍了空心球节点的焊接残余应力分布模式及其对节点与结构整体性能的影响；其次针对弦支穹顶结构拉索在索撑节点处的摩擦滑移行为，构建了拉索摩擦滑移系数的取值方法，并结合拉索张拉过程中存在两端张拉控制力不等以及各索撑节点处摩擦损失随机变化的特点，介绍了拉索预应力优化与找力分析方法，并在此基础上进一步剖析了预应力随机摩擦损失与其他随机缺陷联合作用对弦支穹顶结构整体性能的影响；再次研究了弦支穹顶结构拉索的腐蚀机理及其引起的拉索与结构整体性能退化规律；最后从弦支穹顶结构整体性能评估方面计算分析了上部网壳子结构体系与下部索撑子结构体系的各自权重。 本书可供土木工程相关专业的设计和研究人员、大学教师、研究生、高年级本科生参考使用。

第1章 绪论
1.1 弦支穹顶结构的概念与应用
1.1.1 弦支穹顶结构的概念
1.1.2 弦支穹顶结构的分类
1.1.3 弦支穹顶结构的工程应用
1.2 弦支穹顶结构节点设计与分析概述
1.2.1 上部结构节点
1.2.2 撑杆上节点
1.2.3 索撑节点
1.3 弦支穹顶结构核心构件——拉索的设计与分析概述
1.3.1 弦支穹顶结构预应力施工方法
1.3.2 弦支穹顶结构预应力张拉施工控制
1.4 主要研究内容
1.4.1 现有研究中的若干问题探讨
1.4.2 本书研究内容
第2章 弦支穹顶上部空心球节点焊接残余应力分布规律研究
2.1 概述
2.2 焊接空心球节点焊接残余应力试验设计
2.2.1 试件设计与制作
2.2.2 磁测法测量
2.2.3 超声冲击消除残余应力
2.3 焊接空心球节点焊接残余应力数值模拟理论与方法
2.3.1 焊接热过程有限元分析特点
2.3.2 焊接热过程有限元分析理论
2.4 焊接空心球节点球一管焊接过程数值模拟
2.4.1 有限元模型
2.4.2 热-结构间接耦合数值模拟方法
2.4.3 焊接温度场计算结果
2.4.4 焊接塑性演变过程
2.4.5 焊接塑性应变分布模式
2.5 焊接空心球节点焊接残余应力分布规律
2.5.1 焊接残余应力分布规律
2.5.2 焊接残余应力数值模拟与试验结果对比分析
2.5.3 焊接残余应力参数化分析
2.5.4 焊接残余应力分布模式
本章小结
第3章 焊接残余应力对空心球节点及弦支穹顶上部结构力学性能的影响
3.1 概述
3.2 焊接残余应力对焊接空心球节点轴向受力性能的影响
3.2.1 超声冲击对空心球节点焊接残余应力的消除效果
3.2.2 焊接空心球节点轴向受压试验研究
3.2.3 焊接残余应力对节点轴向受力性能影响的参数化分析
3.3 焊接残余应力对焊接空心球节点抗弯性能的影响
3.3.1 焊接残余应力对空心球节点抗弯性能影响的试验研究
3.3.2 焊接残余应力对节点抗弯性能影响的有限元分析
3.4 焊接残余应力对弦支穹顶上部网壳结构静力性能的影响
3.4.1 节点模拟方法
3.4.2 结构整体分析
本章小结
第4章 弦支穹顶结构预应力优化与找力分析方法
4.1 概述
4.2 弦支穹顶结构预应力优化准则
4.3 基于影响矩阵理论的弦支穹顶结构预应力优化方法
4.3.1 影响矩阵理论
4.3.2 影响矩阵在非线性弦支穹顶结构中的计算方法
4.4 考虑两端张拉力不等与索撑节点预应力随机摩擦损失的找力分析方法
4.4.1 张拉索段受力分析
4.4.2 被动张拉索段内力计算流程
4.4.3 索力计算值与试验值对比分析
本章小结
第5章 弦支穹顶结构拉索-索撑节点副摩擦滑移分析
5.1 概述
5.2 拉索绞捻特性分析及数学模型
5.2.1 钢绞线直索段绞捻构造分析
5.2.2 钢绞线弯曲段绞捻构造分析
5.3 拉索-索撑节点副摩擦滑移张拉试验
5.3.1 试验模型
5.3.2 试验加载与测点布置
5.3.3 张拉过程预应力损失分析
5.3.4 张拉过程拉索应力分布规律分析
5.4 考虑拉索绞捻特性的拉索一节点副摩擦滑移精细化数值模拟
5.4.1 有限元分析方法
5.4.2 有限元模型
5.4.3 有限元计算结果
5.5 拉索-节点副摩擦滑移系数取值研究
5.5.1 摩擦滑移系数计算方法
5.5.2 参数化分析
5.5.3 摩擦滑移系数取值方法
5.6 拉索-索撑节点副等效摩擦单元研发
5.6.1 三维等效摩擦单元的理论推导研究方案
5.6.2 三维等效摩擦单元的理论推导过程
5.6.3 等效摩擦单元数值验证
本章小结
第6章 预应力随机摩擦损失对弦支穹顶结构整体性能的影响
6.1 概述
6.2 预应力随机摩擦损失数学模型
6.2.1 已建工程中摩擦系数取值研究
6.2.2 新型滚动式撑杆下节点处摩擦系数随机数学模型
6.3 随机摩擦损失对弦支穹顶结构力学性能的影响分析与试验研究
6.3.1 分析方法
6.3.2 参数敏感性分析
6.3.3 预应力随机摩擦损失对弦支穹顶结构静力性能的影响分析
6.3.4 Monte Carlo计算结果及对比分析
6.4 多缺陷随机耦合作用对弦支穹顶结构极限承载力的影响分析
6.4.1 杆件初弯曲与节点安装偏差初始缺陷
6.4.2 考虑多缺陷随机变化耦合的极限承载力分析
本章小结
第7章 拉索腐蚀及其引起的拉索及结构整体力学性能退化研究
7.1 概述
7.2 拉索加速腐蚀试验研究
7.2.1 试验设计
7.2.2 试验现象与分析
7.3 腐蚀拉索力学性能试验研究与预测分析
7.3.1 单向拉伸试验
7.3.2 腐蚀环境对拉索腐蚀率的影响分析
7.3.3 腐蚀率与拉索力学性能的关系分析
7.4 拉索腐蚀及其对拉索力学性能影响的数值模拟
7.4.1 拉索截面腐蚀数值模型
7.4.2 拉索截面腐蚀形态模拟结果
7.4.3 拉索力学性能有限元模型