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出版者:冶金工业出版社

作者:刘天佑 编

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:1999-10

价格:23.00元

装帧:平装

isbn号码:9787502423353

丛书系列:

图书标签:

• 3
• 2
• 1
• 钢材
• 质量检验
• 材料科学
• 金属材料
• 无损检测
• 机械性能
• 化学成分
• 标准规范
• 工业检测
• 冶金

建筑设计与结构工程的未来：先进材料、可持续性与智能建造 图书简介 本著作深入探讨了当代建筑设计与结构工程领域的前沿动态，聚焦于材料科学的革新、可持续性设计的实践、以及信息技术在建造过程中的深度融合。本书旨在为结构工程师、建筑师、材料科学家、项目管理者以及相关专业的学生提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，理解如何在新时代背景下，构建更安全、更高效、更环保的建筑环境。 第一部分：新一代结构材料的突破与应用 本部分着重介绍了突破传统混凝土和钢材局限的新型结构材料。我们详细分析了超高性能混凝土（UHPC）的微观结构、力学性能及其在复杂结构构件中的应用案例，特别是其在抗冲击、耐疲劳方面的显著优势。同时，对纤维增强复合材料（FRP）进行了系统的梳理，包括碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维在结构加固、预制构件和极端环境结构中的性能表现和设计规范。 智能与响应式材料： 我们探讨了形状记忆合金（SMA）在自适应结构控制中的潜力，以及温度或应力敏感型“智能”材料如何实现结构的自修复和状态监测。这部分内容不仅关注材料本身，更侧重于如何将其集成到整体结构体系中，实现材料性能的最优化利用。 先进木结构系统： 针对全球对低碳建筑的需求，本书详细阐述了正交胶合木（CLT）、胶合木梁（Glulam）等大木结构体系的工程特性。内容涵盖了其防火性能的科学分析、抗震设计方法，以及与传统材料结合的混合结构设计策略。 第二部分：可持续性与循环经济在建筑中的实践 可持续性已不再是可选项，而是结构设计的基本要求。本篇聚焦于如何通过材料选择和设计优化，实现建筑全生命周期的环境效益最大化。 低碳足迹设计： 详细评估了不同结构体系的隐含碳（Embodied Carbon）数据，并提出了减少混凝土和钢铁生产能耗的具体途径，例如采用地质聚合物水泥、再生骨料混凝土等。 建筑的循环利用与解构设计（Design for Deconstruction, DfD）： 阐述了结构系统如何被设计成易于拆卸和回收。重点讨论了可拆卸连接节点的设计、模块化建造的结构要求，以及如何通过数字孪生技术追踪材料的未来再利用路径。 生物友好型结构： 探讨了生物基材料（如竹材、生物混凝土）在轻型结构中的应用前景，以及结构设计如何促进建筑与自然生态系统的和谐共存。 第三部分：数字化转型与智能建造技术 信息技术正在根本上改变结构工程师的工作流程和建造现场的管理模式。本部分深入剖析了数字化工具如何提升设计的精确性和建造的效率。 建筑信息模型（BIM）在结构工程中的深化应用： 不仅限于几何建模，本书侧重于BIM在性能分析、碰撞检测、施工模拟（4D）、成本控制（5D）中的高级应用。特别是讲解了如何建立包含材料性能数据的“智能”结构模型，以支持后续的运营维护。 生成式设计与拓扑优化： 介绍了如何利用算法驱动的设计工具，探索传统方法难以发现的高效结构形式。重点分析了在满足强度、刚度约束下，如何通过拓扑优化实现材料用量的最小化，这对于增材制造（3D打印）结构尤为关键。 现场监测与结构健康监测（SHM）： 系统介绍了嵌入式传感器技术（如光纤光栅、压电传感器）在实时采集结构应力、应变和振动数据方面的应用。内容包括数据处理、异常模式识别，以及如何将实时数据反馈到设计或维护决策中，实现从被动维护到主动预警的转变。 第四部分：高性能结构设计与风险管理 本部分回归结构安全的核心，探讨了面对日益复杂的外部荷载和环境挑战时，结构工程的应对策略。 极端荷载下的可靠性设计： 详细分析了如何根据地区风险评估（如地震带、沿海风暴潮、极端温度变化）来制定结构设计系数。内容涵盖了基于性能的目标设计方法（Performance-Based Design）在超高层建筑和关键基础设施中的具体实施。 疲劳与损伤容限设计： 针对基础设施（桥梁、能源设施）的长期服役问题，深入探讨了材料的疲劳寿命预测模型，以及如何通过设计冗余度和节点强化来提高结构的损伤容忍度。 预应力与后张预应力技术优化： 针对大跨度结构，探讨了新型预应力钢绞线技术、腐蚀防护措施，以及精确控制张拉过程以确保结构长期稳定性的工程技术。 本书以严谨的学术理论为基础，结合大量的工程案例和最新的国际规范发展趋势，致力于培养从业人员对材料性能的深刻理解、对可持续发展的责任感，以及运用先进技术解决复杂工程问题的能力。它不仅是结构工程师的参考手册，更是指引建筑工程向更智能、更绿色方向发展的路线图。

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这本《钢材质量检验》的装帧和封面设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的工业蓝调配合着清晰的图文排版，透露出一种不容置疑的专业性。我原本是带着对新材料技术的好奇心翻开这本书的，心里期待能找到一些关于最新无损检测技术，比如超声波或者涡流在实际应用中的最新突破。然而，读完前几章，我发现这本书的重点似乎更偏向于传统的宏观和微观组织检验，对于那些前沿的、涉及到纳米级别的材料结构分析着墨不多。比如，它详细阐述了金相显微镜下晶粒度的评定标准，以及如何通过拉伸试验来判断钢材的屈服强度和延伸率，这些都是非常扎实的基础知识，对于初入行或者需要复习基础概念的工程师来说，无疑是一本极好的案头工具书。但是，对于我这种更关注智能化生产线上实时质量控制的读者来说，书中关于数据采集和自动化分析的部分显得略微单薄，缺乏一些现代化的案例支撑。不过话说回来，如果把这本书看作是理解所有现代检验技术逻辑基石的教科书，它的价值是不可替代的，那些经典的标准和方法论，构成了我们理解材料性能的框架。

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翻阅此书时，我最大的感受是作者在“标准”的引用上做得极为严谨和全面。几乎每一个检验步骤的描述后面，都能找到明确的国标（GB）或国际标准（ISO）的编号作为支撑，这极大地增强了内容的权威性和可操作性。我尤其关注了关于“非金属夹杂物评定”的那一章，它详细列举了氧化物、硫化物等不同类型夹杂物在钢材性能中扮演的负面角色。书里不仅讲了怎么去观察它们，更深入地探讨了现代冶金工艺是如何从源头上控制这些“瑕疵”的产生。书中提到，通过先进的真空处理和钢水净化技术，可以将某些关键夹杂物的含量控制在百万分之一的水平，这种对工艺的深入理解，使得这本书不仅仅是一本检验手册，更像是一本冶金工艺与质量控制的关联指南。虽然一些最新的钢包精炼技术可能没有被完全覆盖，但其对经典冶金原理的坚守，保证了知识的生命力。

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我花了整整一个周末的时间来研读其中关于“疲劳断口分析”的章节，说实话，有些地方的描述真是精妙入微。作者对于疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的各个阶段，都给出了非常细致的图像解析和理论推导。特别值得称赞的是，书中对比了不同载荷条件下，同一种钢材在不同环境介质中产生的疲劳特征，这对于我们解决设备长期服役中的可靠性问题至关重要。我记得其中有一张图，清晰地展示了加载方向与裂纹扩展角之间的关系，配上详尽的文字说明，几乎可以让我不用去实验室，就能在脑海中重构出那个断裂过程。不过，有一个小小的遗憾，就是对于应力腐蚀开裂（SCC）的讨论相对简略了一些。SCC往往是高应力结构中最致命的失效模式之一，期待未来版本能增加更多关于钝化膜稳定性与环境因素耦合作用的深度分析，那样这本书的实用价值会更上一层楼。总体而言，对于机械设计和结构分析人员来说，这部分的深度是令人满意的。

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从整体结构来看，这本书的逻辑脉络清晰得像一张精确绘制的流程图。它从原材料的宏观检验开始，逐步深入到冶炼过程的质量控制，再到成品的热处理效果评估，最后以成品检验收尾，形成了一个完整的质量闭环。这种全流程的覆盖，让读者能够跳出单一检验环节的局限，从全局角度去理解“质量”是如何在整个生产链中被建立和维持的。我尤其欣赏它在“判定标准与不合格品的处理”那一节中，对风险评估和责任划分的讨论，这超越了单纯的技术层面，触及到了管理和法规要求。然而，如果能增加一些关于国际贸易中常见的产品质量纠纷案例分析，并提供基于本书检验标准的争议解决思路，那就更完美了。目前来看，它更侧重于“如何检验合格”，而非“如何应对不合格”。

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这本书的叙述风格非常“工程师导向”，直截了当，不绕弯子，这很对我的胃口。它不会用太多华丽的辞藻来修饰复杂的科学概念，而是直接给出公式、图表和流程图，让你快速进入解决问题的状态。比如在介绍“硬度测试”时，它清晰地区分了洛氏、布氏、维氏三种硬度计的适用范围、压痕深度差异，以及在不同测量精度要求下的选择逻辑。我特别喜欢它在“标准试样制备”部分所下的功夫，很多实际操作中的难点，比如试样磨光的顺序、腐蚀液的配比和时间控制，书里都给出了细致到令人惊叹的“秘诀”。这些细节往往是教科书会略去、但实际操作中却最容易出错的地方。唯一的不足是，在跨材料对比方面，尤其是对于特种合金钢（如高温合金或耐磨钢）的特定检验差异，内容显得有些保守，更多的是聚焦于通用碳钢和低合金钢的范畴。

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