1 概述 1.1 背景介紹 1.2 計算機的發展歷史 1.3 軟件的發展歷史 1.4 軟件工程概述 1.4.1 需求分析 1.4.2 軟件系統設計 1.4.3 軟件文檔 1.4.4 軟件開發 1.4.5 集成與測試 1.4.6 升級與維護 1.4.7 軟件危機 1.5 結構工程計算理論的發展 1.6 土木工程應用軟件的發展 1.7 應用軟件簡介 1.7.1 通用有限元軟件 1.7.2 工程專業軟件 1.8 展望2 數值分析與有限元 2.1 有限元簡介 2.2 有限元的基本過程 2.2.1 基本分析過程 2.2.2 基本推導過程 2.3 基本單元類型 2.3.1 單元特性 2.3.2 單元類型 2.4 網格劃分 2.5 單元分析 2.6 數值計算過程 2.6.1 線性代數方程組的求解 2.6.2 線性代數方程組的性態 2.6.3 非線性方程組的求解方法 2.6.4 迭代收斂準則3 工程中的一維單元 3.1 概述 3.2 平面梁單元 3.2.1 單元剛度矩陣 3.2.2 剛度矩陣的坐標變換 3.3 線性空間梁單元 3.3.1 單元剛度矩陣 3.3.2 剛度矩陣的顯式形式 3.3.3 剛度矩陣的坐標變換 3.4 非線性空間梁單元 3.4.1 幾何非線性梁單元 3.4.2 材料非線性梁單元 3.5 半解析非線性索單元 3.5.1 單索的解析表達式 3.5.2 半解析索單元的剛度矩陣4 工程中的二維單元 4.1 概述 4.2 矩形平面薄板單元 4.2.1 薄板基本原理 4.2.2 薄板彎曲的基本方程 4.2.3 位移模式 4.2.4 剛度矩陣 4.2.5 等效節點力 4.3 殼體彎曲問題 4.4 膜單元 4.4.1 單元概述 4.4.2 位移函數 4.4.3 幾何條件和物理條件 4.4.4 基本方程及單元剛度矩陣 4.4.5 整體坐標系中的有限元方程 4.4.6 應力矩陣5 工程中的三維單元 5.1 概述 5.2 單元坐標系 5.3 四面體單元的體積坐標 5.4 四面體單元變換矩陣 5.5 四面體單元的線性插值函數 5.6 四面體單元的單剛矩陣6 BIM技術與應用 6.1 概述 6.2 工程數據庫與CAD 6.3 面向對象與工程數據庫 6.3.1 面向對象技術簡介 6.3.2 面向對象數據庫 6.4 BIM數據簡介 6.5 BIM軟件簡介 6.6 基于Revit的二次開發 6.6.1 開發環境介紹 6.6.2 Revit二次開發 6.7 小結7 多層混凝土結構工程的軟件應用 7.1 設計概述 7.1.1 建筑方案設計 7.1.2 結構方案設計 7.1.3 結構詳細設計 7.2 設計準則 7.3 結構體系概述 7.4 軟件工具介紹 7.5 單元類型 7.5.1 梁單元 7.5.2 板殼單元 7.6 工程介紹 7.6.1 模型基本信息 7.6.2 荷載分析 7.7 軟件操作過程 7.7.1 設定操作環境及定義材料和截面 7.7.2 利用建模助手建立框架 7.7.3 建立框架柱及剪力墻 7.7.4 生成層數據 7.7.5 定義邊界條件 7.7.6 輸入樓面荷載 7.7.7 輸入風荷載 7.7.8 輸入反應譜分析數據 7.7.9 定義結構類型 7.7.10 定義質量 7.7.11 運行分析 7.7.12 荷載組合 7.7.13 查看結果 7.7.14 配筋設計 7.8 小結8 多層鋼結構工程的軟件應用 8.1 概述 8.2 軟件應用 8.2.1 SAP2000簡介 8.2.2 建立模型 8.2.3 定義荷載 8.2.4 運行分析與計算結果 8.2.5 設計校核 8.3 小結9 高層建筑結構的軟件應用 9.1 概述 9.2 結構類型與布置 9.3 計算結果分析 9.3.1 一般性驗算 9.3.2 規則性驗算 9.3.3 整體抗傾覆驗算 9.3.4 結構整體穩定驗算 9.3.5 結構抗震驗算 9.3.6 樓層抗剪承載力驗算 9.3.7 風振舒適度驗算 9.3.8 內外力平衡驗算 9.4 小結10 大跨空間結構的軟件應用 10.1 概述 10.2 結構失穩類型 10.3 失穩(屈曲)分析方法 10.3.1 特征值屈曲分析——buckle分析 10.3.2 非線性屈曲分析——Riks分析 10.3.3 考慮結構初始缺陷的Riks分析方法 10.3.4 ABAQUS中的穩定性分析方法 10.4 穩定性分析算例1 10.4.1 球面網殼結構簡介 10.4.2 特征值屈曲分析 10.4.3 非線性屈曲分析 10.5 穩定性分析算例2 10.5.1 球面網殼結構簡介 10.5.2 特征值屈曲分析 10.5.3 非線性屈曲分析 10.6 小結11 高等結構分析專題 11.1 概述 11.2 靜力彈塑性分析 11.2.1 概述 11.2.2 軟件應用 11.2.3 小結 11.3 動力彈塑性分析 11.3.1 概述 11.3.2 軟件應用 11.3.3 小結12 課程教學與思考 12.1 概述 12.2 課程目標 12.3 教學方法與措施 12.4 教學大綱探討 12.5 展望參考文獻