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出版者:中国电力出版社发行部

作者:王长贵 编

出品人:

页数:118

译者:

出版时间:2004-1

价格:14.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508318837

丛书系列:

图书标签:

• 能源
• 电力
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《现代建筑材料与结构设计原理》 图书简介 本书深入探讨了现代建筑材料的特性、性能及其在结构设计中的应用，旨在为建筑工程领域的专业人士和高等院校师生提供一本全面、系统且具有高度实践指导意义的参考著作。我们聚焦于当前建筑行业面临的可持续发展、高能效要求以及新型材料的研发与应用等前沿议题，构建起一座连接基础理论与工程实践的坚实桥梁。 第一部分：先进建筑材料的性能与选择 本部分详细剖析了构成现代建筑的各类核心材料，强调了其宏观力学性能与微观结构之间的内在联系。 1.1 结构混凝土的革新与优化： 我们首先关注高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）。详细阐述了UHPC在提供超高抗压强度、优异韧性和耐久性的同时，其配合比设计、搅拌工艺以及现场浇筑的特殊要求。书中不仅涵盖了传统波特兰水泥基材料的改良路径，例如利用活性矿物掺合料（如硅灰、高炉矿渣、粉煤灰）替代部分水泥对工作性和长期性能的提升机制，还引入了新型胶凝材料的研究进展，如地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）。地聚合物混凝土因其低碳排放特性，被视为未来可持续建筑的理想选择，本书详细解释了其激发剂的选择、反应动力学以及在不同环境荷载下的长期表现预测模型。此外，我们还深入分析了纤维增强自密实混凝土（FRCC/SCC）在提高抗裂性和自流平性方面的应用，特别是在复杂结构构件的浇筑优化方案。 1.2 结构钢材的演进与应用： 本书对高强度钢材、耐候钢材以及轻质合金在现代工程中的应用进行了详尽的论述。重点剖析了不同等级的高强度结构钢（如Q355及以上等级）的屈服点、极限强度与韧性指标，并探讨了焊接工艺对热影响区（HAZ）性能的影响控制。耐候钢的腐蚀机理及其自保护锈层的形成过程是本章的亮点，结合实际工程案例，指导读者如何根据环境腐蚀等级选择合适的钢材型号，并优化其表面处理方案。对于超高层建筑中常用的钢-混凝土组合结构，本书提供了详尽的界面性能分析方法和连接件设计规范。 1.3 新型功能性与复合材料： 本章聚焦于提升建筑功能性的创新材料。我们系统介绍了玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）及其在结构加固和新建工程中的应用。针对这些新型材料，书中详细列举了其优异的抗疲劳性、抗电磁干扰能力以及耐腐蚀性，并提供了复合材料的拉伸、弯曲和剪切性能的测试标准与数据解读。此外，关于智能材料的应用也进行了前瞻性探讨，例如形状记忆合金（SMA）在自复位结构中的潜在应用，以及基于纳米技术的吸音、隔热和自清洁涂层材料的最新研究成果。 第二部分：结构设计原理与抗震性能 本部分将材料性能与结构受力分析紧密结合，重点阐述了当代结构工程设计的核心理念和应对极端荷载的策略。 2.1 结构抗力分析与荷载组合： 本书严格遵循现行国家结构设计规范（如基于极限状态设计法），深入讲解了恒载、活载、风荷载、雪载以及地震作用的精确计算方法。特别地，对于复杂不规则结构（如扭转效应显著的建筑），我们详细介绍了等效侧推法和反应谱法的适用范围与计算步骤。荷载组合的设计准则，特别是针对多重偶然作用（如爆炸、碰撞或极端气候）的可靠性分析方法，为结构安全冗余度的评估提供了理论支撑。 2.2 结构体系的优化与选择： 系统对比分析了框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构以及筒体结构在不同高度和功能需求下的适用性。对于超高层建筑，本书着重分析了巨型结构体系（如框架-核心筒、伸臂桁架结构）的力流传递机制，以及如何通过结构阻尼器（如粘滞阻尼器、屈服保险丝）来控制结构的振动响应。结构节点作为薄弱环节，其钢筋锚固、梁柱连接的构造要求和受力分析被详尽阐述，确保设计符合“强柱弱梁”的基本原则。 2.3 现代抗震设计方法论： 本章是本书的重点之一，全面涵盖了消能减震技术和隔震技术。对于隔震技术，我们深入解析了不同类型隔震支座（如叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座）的非线性力学模型，并展示了如何在输入地震动下进行隔震层的性能化设计。在消能减震方面，详细介绍了粘滞阻尼器和屈服型阻尼器的设计参数确定，及其在优化结构自振周期、降低峰值层间位移中的作用。书中还引入了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的概念，指导工程师如何从“防止倒塌”向“控制损伤”和“保证功能”转变，为不同设防烈度下的结构目标性能（如即时投入使用、人员安全）提供具体的量化设计指标。 第三部分：结构全寿命周期管理与数字化集成 本部分关注建筑结构的长期性能维护、健康监测以及信息集成技术。 3.1 结构耐久性与维护策略： 探讨了结构退化的主要因素，包括钢筋锈蚀、混凝土碳化、冻融循环和化学侵蚀。本书提出了基于风险评估的结构维护计划制定流程，强调了早期预防的重要性。对于既有结构的评估，详细介绍了无损检测技术（如超声波法、电磁波法）的应用指南及其数据解释，并提供了结构修补与加固的可靠技术方案，例如碳纤维布加固法和外包钢板法在不同结构构件上的适用性比较。 3.2 结构健康监测（SHM）系统集成： 本章介绍了将传感器网络嵌入结构内部，实现实时性能反馈的最新进展。我们详细描述了光纤布拉格光栅（FBG）传感器、应变片和加速度计在监测结构应力、变形和振动响应中的部署策略。数据处理部分，讲解了如何利用有限元模型对采集到的实时数据进行校准和状态评估，从而实现对结构安全性的动态预警，尤其是在极端事件（如强风、小震）发生后对结构损伤的快速识别。 3.3 数字化信息模型在结构设计中的应用： 本书强调了建筑信息模型（BIM）在结构工程中的深度整合。不仅仅是三维可视化，更深入探讨了如何利用BIM平台进行冲突检测、材料用量优化和施工进度的精确模拟。重点分析了结构分析软件与BIM软件之间的数据接口标准，以及如何将最终的结构设计模型无缝传递给施工和运维阶段，实现结构生命周期的数字化闭环管理。 --- 本书内容兼顾理论深度与工程实践，图表丰富，结合大量案例分析，旨在提升读者在复杂结构设计、新型材料选用以及结构风险控制方面的综合能力。它不仅是结构工程师案头的工具书，更是建筑学院高年级学生深入理解现代结构工程复杂性的权威教材。

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这本书的语言风格极其独特，它成功地在严谨的学术论述与生动的生活实例之间架起了一座坚实的桥梁。作者似乎拥有将深奥理论转化为日常对话的魔力，读起来完全没有传统技术书籍那种佶屈聱牙的疏离感。例如，在阐述光伏组件的衰减机制时，作者没有堆砌晦涩的物理公式，而是巧妙地引入了一个“老旧的收音机”的比喻，将能量转换效率的下降过程描绘得淋漓尽致，让人豁然开朗。更值得称道的是，书中对不同地区实际案例的引用，比如某个沙漠中的离网供电系统如何克服极端气候挑战，或者城市屋顶微电网如何实现能源自给自足，这些“有血有肉”的故事极大地增强了内容的代入感和说服力。这种叙事方式，仿佛作者正坐在你身边，用他丰富的经验娓娓道来，而不是冷冰冰地抛出一堆数据。这种充满人文关怀的写作手法，让学习过程变成了一种愉快的探索之旅，而非枯燥的任务。

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从结构组织的角度来看，这本书的逻辑脉络清晰得令人赞叹，它遵循了一种由宏观到微观，再由理论到实践的完美递进关系。开篇并没有急于深入技术细节，而是先为读者构建了一个完整的能源转型大背景的认知框架，交代了“为什么要做”和“要做什么”的大方向。随后，章节间的衔接过渡自然流畅，仿佛一条精心铺设的轨道，引导读者稳步前行。特别是对于系统集成和运维管理部分的论述，作者采用了模块化、清单化的处理方式，将复杂的项目管理流程拆解成易于执行的步骤，每一步都有明确的输入和输出要求，极大地降低了实际操作的门槛。我特别欣赏作者在关键概念后设置的“反思与自测”环节，这些小小的停顿点，迫使读者不仅要“知道”，更要“理解”和“内化”，确保知识的吸收是扎实的，而非浮于表面。这种层层递进、注重内化的结构设计，体现了作者深厚的教学功底。

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这本书在数据和信息的时效性上表现出了惊人的前瞻性和准确性。在这个技术日新月异的领域，一本过时的参考书价值会大打折扣，但这本书显然是紧跟行业前沿的。我注意到书中不仅详尽地分析了当前主流的并网与离网技术，还对氢能存储、智能电网的边缘计算以及最新的材料科学突破在小型发电系统中的应用进行了深入探讨。引用和参考文献的年份都非常新近，这表明作者在编撰过程中投入了巨大的精力进行最新的文献调研。更为难得的是，书中对政策法规的解读也极为敏锐，例如对最新的补贴政策变化、并网审批流程的细微调整都有所体现，这对于实际项目管理者来说，简直是无价之宝。它不仅仅是技术指南，更像是一个能够帮助决策者规避风险、抓住机遇的“动态情报库”。

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这本书给我的整体感受是一种深沉的“实战精神”。它并非停留在大学课堂上讨论的理想化模型，而是直面了工程建设与长期运营中那些最棘手、最容易被忽略的问题。比如，书中花了相当篇幅去讨论材料在不同湿度和温度波动下的长期耐久性测试方法，以及如何量化“非技术因素”对项目成功率的影响，如社区关系维护、地方政府的配合度等。这些内容，往往是教科书避而不谈的“软技能”与“硬现实”的交织点。作者的文字中流露出的那种“我做过，我知道你会遇到什么困难”的共情，让这本书充满了实操的温度。它不光教你“怎么建”，更教你“怎么管好它、让它持续稳定地产出价值”。读完后，我感觉自己从一个理论学习者，迅速转变成了一个有能力面对真实工地挑战的工程师。

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这本书的装帧设计简直让人眼前一亮，封面采用了一种环保纸质材料，手感温润，色彩搭配上以清新的绿色和宁静的蓝色为主调，象征着新能源与自然的和谐共生。内页的纸张质量也非常考究，既保证了阅读的舒适度，又体现了对环保理念的坚持。排版布局上，作者显然下足了功夫，字体选择清晰易读，图文并茂的部分更是精妙绝伦。那些复杂的系统原理图被绘制得如同艺术品一般，线条流畅，标注精准，即便是初涉此领域的读者也能迅速抓住核心。每章节的标题设计也颇具巧思，既有专业性，又不失文学色彩，让人忍不住想要一探究竟。尤其是书中穿插的一些精美的手绘插图，为略显枯燥的技术内容增添了一抹灵动的气息。这本书在视觉传达和实体感受上，无疑树立了一个行业内的高标准，让人愿意捧在手里细细品味，而不是仅仅停留在电子阅读的层面。它不仅仅是一本技术手册，更像是一件匠心独作的工艺品。

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