工程弹塑性力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津大学出版社

作者:毕继红

出品人:

页数:187

译者:

出版时间:2003-1

价格:16.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787561817575

丛书系列:

图书标签:

• 力学
• 工程力学
• 弹塑性力学
• 材料力学
• 结构力学
• 有限元
• 塑性变形
• 应力分析
• 力学分析
• 工程应用
• 数值计算

《结构动力学与抗震设计》图书简介 本书聚焦于复杂结构在时变荷载作用下的动力响应分析与可靠的抗震设计理论，全面深入地探讨了从基本原理到前沿应用的各个方面。 第一部分：结构动力学基础理论 本部分系统阐述了结构动力学的基本概念、数学模型构建与求解方法，为后续高级议题奠定坚实的基础。 第一章：振动理论基础与单自由度系统分析 本章从离散化视角出发，详细介绍了结构的自由度和广义坐标概念，建立了经典结构动力学问题的基本方程——欧拉-伯努利梁理论在动力学中的应用。重点讨论了单自由度系统的自由振动、有阻尼振动特性（如对数衰减率、固有频率和阻尼比的物理意义）。通过对不同阻尼模型（粘滞阻尼、库仑阻尼）的分析，阐明了阻尼对系统响应的影响机制。系统推导了外部激励（简谐荷载、脉冲荷载）下的强迫振动解，引入了频率响应函数和共振现象的深入分析，为实际工程中的动态放大效应提供理论支撑。 第二章：多自由度系统的动力学建模与求解 本章将理论扩展至具有多个离散质量和弹簧单元的系统。详细介绍了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立方法，特别是如何根据实际结构单元（如有限元单元）的特性进行装配。系统阐述了模态分析的核心原理，包括特征值问题的求解（如子空间迭代法），确定系统的固有频率和振型。基于模态叠加法，推导了系统在任意动态荷载下的响应方程，并讨论了模态的物理意义及其在简化计算中的应用。对于非比例阻尼系统，则引入了状态空间法，展示了更为通用的数值求解路径。 第三章：连续体结构的动力学分析 针对梁、板、壳等连续体结构，本章侧重于偏微分方程的建立与求解。以一维梁的运动方程为例，通过分离变量法求解了简支梁和固端梁的自由振动模态。对二维平面问题的拉普拉斯方程和波动方程在结构动力学中的应用进行了探讨。此外，系统介绍了模态叠加法在求解连续体动力响应中的具体步骤，包括模态的完备性和正交性性质。本章还涉及了周期性结构和非均匀截面结构的动力特性分析方法。 第四章：随机振动理论与分析 本章应对结构在风、地震等随机激励下的不确定性响应进行量化分析。首先介绍了随机过程的基本概念（如平稳性、遍历性、功率谱密度函数）。随后，系统推导了随机力作用下线性系统响应的能谱密度函数，并引入了均方值响应和峰值概率的计算方法。重点讲解了白噪声激励和地震波的时程模拟（如地震动位移、速度和加速度的时程特征），为结构可靠性分析提供动力学基础。 第二部分：抗震设计理论与方法 本部分将动力学理论应用于实际的抗震工程，详细介绍了抗震设计的规范要求、分析技术和控制策略。 第五章：地震工程基础与场地效应 本章深入探讨了地震波的产生机制、传播特性及对工程场地的影响。详细分析了场地效应对地震动特性的修改作用，包括场地剪切波速的测量方法和对反应谱的影响。系统介绍了反应谱理论的建立过程和应用，包括设计反应谱的选取和修正方法。对近场地震与远场地震的动载特性差异进行了对比分析，强调了特殊地震事件对结构动力响应的特殊影响。 第六章：抗震设计基本原则与规范解读 本章侧重于工程实践，解读了国内外主要抗震设计规范的核心理念，包括“大震不倒、小震可修”的基本目标。详细阐述了地震作用的确定（水平地震力、竖向地震力及扭转效应的考虑）。系统介绍了等效静力法的设计步骤及其适用范围和局限性。对于高烈度区的结构，本章重点讲解了基于性能化设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的基本思路，包括不同性能水平的界定。 第七章：结构抗震分析方法 本章提供了从简化到精细的多种抗震分析手段。 1. 反应谱分析法（Response Spectrum Analysis, RSA）： 详细说明了模态参与系数、峰值计算方法，以及不同模态组合规则（如平方和开方根法 SRSS、完全二次组合法 CQC）的适用条件。 2. 时程分析法（Time History Analysis, THA）： 阐述了如何选择和调整地震波记录，进行非线性时程分析的数值积分方法（如中心差分法、Newmark-$eta$法）。特别关注了非线性分析中材料本构模型的选择（如滞回模型）和几何非线性效应的考虑。 3. 静力弹塑性分析（Pushover Analysis）： 深入介绍了基于性能的静力弹塑性分析方法，包括承载力评估、塑性铰的设置与演化，以及性能点的确定过程，这是评估现有结构抗震能力的关键工具。 第八章：抗震构造措施与延性设计 结构抗震的最终体现依赖于合理的构造设计以保证足够的延性。本章详细介绍了延性概念在构件和整体结构中的体现。重点阐述了梁柱抗剪与抗弯的强度配筋原则，确保“强柱弱梁”的破坏模式。对于钢筋混凝土结构，详细讨论了箍筋和拉结钢筋的配置要求，以保证约束混凝土的性能和钢筋的屈服不发生脆性断裂。对于钢结构，则关注连接节点的塑性耗能能力设计和局部屈曲的控制。 第三部分：先进抗震技术与减隔震技术 本部分着眼于前沿工程技术，探讨如何通过主动或被动控制手段提升结构的抗震性能。 第九章：主动与被动控制系统 本章系统介绍了结构抗震控制的发展历程和关键技术。 1. 隔震技术（Base Isolation）： 深入剖析了隔震支座的原理（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座），分析了隔震层如何延长结构自振周期、降低地震作用输入能量。介绍了隔震体系的动力建模方法及其在反应谱分析中的应用。 2. 消能减震技术（Energy Dissipation Devices）： 详细介绍了粘滞阻尼器、屈服型金属阻尼器等耗能元件的工作机理。通过增加系统的等效阻尼比，有效控制结构的振动幅值和侧向位移。 第十章：结构健康监测与工程实例 本章讨论了在实际工程中应用动力学和抗震理论的案例。包括结构在服役期间的模态识别与健康监测（SHM）技术，如何利用传感器数据对结构刚度和阻尼参数进行实时辨识。最后，精选了不同类型工程（如高层建筑、桥梁、核电站结构）的抗震设计与性能评估案例，总结了先进理论在工程实践中取得的成功经验与面临的挑战。 --- 目标读者： 本书面向结构工程、土木工程、地震工程领域的研究生、高年级本科生，以及从事结构设计、评估和抗震研究的工程师和科研人员。本书内容深度适宜，理论推导严谨，同时兼顾工程应用的实用性。

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这本书的理论深度确实足够，涵盖了材料力学从弹性到塑性的转变过程中的许多关键点。作者在推导过程中展现了扎实的数学功底，对于本构关系、屈服准则的演变阐述得非常细致。对于那些已经有一定力学基础，希望深入研究非线性材料行为的专业人士来说，这本书无疑提供了一个坚实的理论框架。然而，它的实用性却是一个巨大的问号。书中鲜有与实际工程案例相结合的分析，对于如何将这些复杂的理论应用于解决实际结构设计中的塑性问题，几乎没有给出任何指导性的建议。例如，在涉及复杂应力状态下的材料性能退化时，书中的例子大多停留在非常理想化的二维平面应力或应变状态下，很难让人联想到如何将其拓展到三维的真实构件分析。这本书更像是一本面向研究人员的参考手册，而非工程师的工具书，缺少了将理论转化为实践的桥梁。

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这本书的装帧和排版实在不敢恭维，封面设计得过于朴素，仿佛是上世纪八十年代的教科书。内页的纸张质量也一般，油墨印得有些模糊，有些公式和图表看起来费劲。更让人头疼的是，这本书的结构组织混乱，章节之间的逻辑衔接非常生硬。明明是相邻的概念，却被分在了相隔甚远的章节里介绍，初学者根本无法建立起完整的知识体系。作者似乎更专注于堆砌理论公式，而忽略了对概念的直观解释和物理背景的阐述。许多关键的物理图像，比如应力云图、塑性铰的形成过程，都没有配以清晰的示意图，导致我常常需要借助网络上的其他资料才能理解书中的晦涩描述。翻阅全书，感觉像是在进行一场枯燥的公式推导练习，而不是学习一门生动的学科。如果你期望从这本书中获得对力学美感的深刻体会，或者希望它能引导你更好地理解实际工程中的复杂现象，恐怕你会大失所望。

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这本书最大的问题在于其内容的时代感太强，很多讨论停留在几十年前的理论高度，缺乏对现代计算力学发展的跟进。比如，对于现代结构分析中至关重要的损伤力学、多尺度建模等前沿课题，书中几乎没有涉及，或者只是在非常简短的附录中草草提及。在当今工程实践越来越依赖于高效数值模拟的背景下，一本不触及现代计算方法的力学教材，其参考价值无疑会大打折扣。我期待能看到一些关于如何将理论模型转化为实际求解器的讨论，或者至少是对比不同塑性模型在有限元分析中的优缺点，但这本书显然没有提供这些。它更像是一本历史文献，记录了某一特定历史时期对弹塑性理论的理解，而不是一本面向未来工程应用的工具书，使得学习者感觉学到的知识与当前的工程前沿存在明显的脱节。

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我购买这本书的初衷是想系统学习如何处理结构在超出门槛载荷后的行为，尤其是关于残余应力和失效预测的部分。很遗憾，这本书在这方面的讲解显得过于跳跃和抽象。作者似乎默认读者已经完全掌握了弹性力学的所有细节，对塑性部分的引入显得仓促。对于那些从普通材料力学背景过渡过来的读者，这本书的陡峭学习曲线几乎是令人望而却步的。特别是关于数值计算方法的引入，简直像是一笔带过，没有足够的篇幅去讨论有限元方法在处理塑性材料时的特定挑战和数值稳定性的问题。我花了好大力气才从前文的理论推导中抽身出来，准备迎接更实际的计算部分，结果却发现作者已经匆匆转向了更高阶的理论探讨，留下了一堆没有被充分消化的基础知识。这本书更适合已经浸淫多年，只求查漏补缺的资深学者。

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这本书的语言风格极其古板和僵硬，充满了生硬的直译痕迹，读起来非常费劲。许多句子结构冗长复杂，主谓宾结构被拉得很长，使得理解其核心含义需要反复琢磨。我常常需要停下来，尝试用更自然流畅的中文来重新组织作者的观点，才能真正抓住其想要表达的物理意义。例如，描述一个材料的应变硬化特性时，作者可能会用上一大段绕口的陈述，而同样的意思，换一种更简洁的表达方式可能只需两三行。这种翻译腔调不仅影响了阅读的愉悦感，更严重地阻碍了学习效率。在需要快速吸收知识的工程学习中，清晰、精炼的文字是至关重要的，而这本书恰恰在这方面表现得最为薄弱，让人感觉作者对如何有效地传授知识考虑不足。

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