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出版者:第1版 (2004年4月1日)

作者:韩晓雷编

出品人:

页数:310 页

译者:

出版时间:2004-5

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787112064403

丛书系列:

图书标签:

• 地基
• 基础工程
• 土力学
• 结构工程
• 建筑工程
• 岩土工程
• 地基处理
• 基础设计
• 工程地质
• 建筑科学

《摩天巨擘：现代建筑结构设计理论与实践》 简介 本书深入剖析了现代高层建筑与复杂结构体系的力学基础、设计方法与施工控制，旨在为结构工程师、建筑师及相关专业人士提供一套系统、前沿且极具实践指导意义的知识体系。我们摒弃传统教科书中过于侧重基础理论推导的叙述方式，转而聚焦于如何将先进的结构理念转化为安全、经济且具有时代特征的工程实践。 第一章：高耸入云的挑战——超高层结构体系的演进与选择 本章首先回顾了全球超高层建筑的发展历程，从早期的剪力墙结构到如今的框架-核心筒、巨型框架、以及筒中筒等复杂组合结构。我们重点探讨了在不同场地条件、风荷载和地震作用下，结构工程师如何权衡各种体系的优劣。内容涵盖了结构布置的原则性考量，如刚度分配、抗扭性能的提升，以及如何通过巧妙的结构节点设计来实现结构效率的最大化。特别地，我们将详细解析“超级巨型柱”在超高层建筑中的应用，及其对整体结构性能的决定性影响。此外，本章还引入了“结构体系的自适应性”概念，讨论如何设计具有冗余度和可更换性的结构构件，以应对未来使用需求的潜在变化。 第二章：风的搏击——复杂风荷载作用下的动力响应分析 风荷载是决定超高层建筑侧向刚度和舒适度的最关键因素。本章摒弃了简化的静力等效风荷载方法，全面转向基于风洞试验数据和CFD（计算流体力学）模拟结果的分析。我们详尽阐述了风致颤振、涡激振动、以及高阻尼效应在大型结构中的体现。重点章节包括： 1. 风洞试验的规范解读与应用： 如何正确理解和转化风洞试验报告中的阻尼比、阵风因子和局部压力系数。 2. 非线性空气动力学建模： 在结构刚度、阻尼与风场相互作用下，建立精确的运动方程，并采用模态叠加法和时间步进法进行动态响应计算。 3. 舒适度标准与控制策略： 不仅仅是结构的安全性，更要关注人对加速度的感知。本章提供了针对不同功能空间（办公、居住、观光层）的加速度限值要求，并详细介绍了多种主动与被动减振技术（如调谐质量阻尼器TMD、液体调谐质量阻尼器TLD、粘滞流体阻尼器）的选型、布置与优化。 第三章：大地深处的秘密——复杂地质条件下的结构反应 结构的安全始于地基。本章超越了传统的承载力验算，聚焦于复杂地质条件下的相互作用问题。内容集中于： 1. 土-结构相互作用（SSI）的精细化分析： 介绍如何利用Winkler地基模型、半空间弹性理论或更先进的Viscoelastic模型来模拟土壤的动态响应，并将这些模型耦合到上部结构的有限元分析中。特别关注软土、岩溶地基和高边坡条件下的桩基设计。 2. 深基坑与地下结构的设计： 探讨支护结构的设计原则，包括内支撑、拉锚与地下连续墙的协同工作。我们深入讲解了“地下室作为结构构件”的设计理念，即如何利用地下室的侧向刚度来分担上部结构的水平力。 3. 抗液化与沉降控制： 针对高地震烈度区的场地，阐述了地基加固技术（如高压喷射注浆、复合地基）的选择标准，并详细分析了不均匀沉降对上部结构体系的长期影响与补偿措施。 第四章：材料的极限与创新——高性能材料在结构工程中的应用 本章着眼于工程材料的前沿发展，特别是如何利用新材料突破传统钢筋混凝土和普通钢结构的性能瓶颈。 1. 超高强钢与耐候钢的应用： 分析其在构件截面优化、减少自重方面的优势，并讨论其焊接、防火和疲劳性能的特殊考量。 2. 高性能混凝土（HPC）与自密实混凝土（SCC）： 深入探讨其高耐久性、低渗透性对结构使用寿命的延长作用，以及在复杂模板体系中的浇筑工艺控制。 3. 先进复合材料（FRP）在结构加固与抗震中的潜力： 介绍碳纤维布、玻璃纤维筋的应用案例，尤其是在提高既有结构抗剪承载力方面的实际操作指南。 第五章：参数化建模与智能化施工管理 本章将结构设计提升到信息化的层面，探讨如何利用BIM（建筑信息模型）技术实现结构设计、分析、出图到施工的全流程优化。 1. 参数化设计驱动的结构优化： 介绍Grasshopper、Revit等软件在实现结构拓扑优化、梁柱截面自动生成与性能迭代中的应用。 2. 复杂节点与节点详图的自动化生成： 如何通过参数化脚本减少人工绘制复杂节点详图的错误率和时间消耗。 3. “数字孪生”在结构健康监测（SHM）中的落地： 讨论如何将嵌入式传感器数据实时映射到三维结构模型中，实现对关键部位的长期、主动健康监测与预警系统构建。 本书的特色在于每一个章节的理论讲解后，均附有来自全球标志性工程的“设计决策复盘”案例分析，揭示工程师在面对极端条件和高风险决策时所依据的深层逻辑和经验判断，确保理论指导可以直接转化为解决实际工程问题的能力。本书力求成为结构工程师从“合格”迈向“卓越”的必备工具书。

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我对这本书的结构设计赞叹不已。它的逻辑推进是那种教科书式的、环环相扣的严密，但又避免了传统教材的晦涩难懂。从最基本的土的物理性质和分类开始，逐步过渡到抗剪强度、渗透性，然后自然地引向地基的沉降计算和极限承载力。这种由浅入深、层层递进的编排，保证了读者不会在知识的陡峭山坡上迷失方向。我特别喜欢它在每一章末尾设置的“工程反思”小节，它不是简单的习题，而是抛出一些开放性的、引导性强的问题，促使读者思考理论在复杂工况下的局限性和适用范围。比如，书中对“超固结土”的讨论，不仅给出了应力历史的分析框架，还深入探讨了场地历史沉降对当前结构安全评估的影响，这在很多其他教材中往往是被一笔带过的关键点。这本书的价值在于它教会了我如何“思考”岩土问题，而不是仅仅“计算”岩土问题。它构建了一个完整的认知框架，让我在处理复杂的多层地基、桩基础相互影响等难题时，能够从容地调用对应的理论工具。

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这本书给我的整体感觉是“厚重而可靠”。它没有花哨的排版或多余的图表来吸引眼球，所有的篇幅都实实在在地聚焦于核心知识的传授和工程经验的提炼。我特别欣赏它对地基基础事故案例的引用，这些案例分析得极为透彻，从最初的勘察缺陷、设计失误到施工控制不当，作者逐一剖析了每一个环节的薄弱点，并指出了如何通过加强理论分析和过程控制来避免类似问题的发生。这种“反面教材”式的教学方法，比单纯的成功案例分享来得更加震撼和有效。它让我深刻体会到，岩土工程的安全绝不是侥幸，而是建立在对土体行为的精确理解和对不确定性的充分预估之上。这本书的参考文献列表本身就是一本高质量的专业文献导读，显示了作者扎实的学术功底和广博的知识面。总而言之，这是一本能够真正提升工程师专业素养的工具书，它提供的不仅仅是知识，更是一种严谨、负责的工程思维模式，是值得我们反复研读、时常翻阅的案头宝典。

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这本书简直是工程界的“百科全书”，内容涵盖了从最基础的土壤力学原理到复杂的边坡稳定分析，每一个章节都像是在带领读者进行一次系统而深入的知识探险。我记得我翻开第一页时，就被那种严谨又不失生动的叙述方式所吸引。作者显然对这个领域有着深刻的理解，他没有停留在枯燥的公式堆砌上，而是巧妙地将理论与实际工程案例紧密结合。比如，在讨论地基承载力的那一节，书中详细解析了不同类型土层在荷载作用下的变形机理，并通过几个真实的桥梁和高层建筑的基础设计实例，清晰地展示了如何选择和校核基础形式。尤其让我印象深刻的是，书中对软土地基处理技术，如真空预压法和高压喷射灌浆技术的介绍，不仅详述了其工作原理，还对比了它们各自的优缺点和适用条件，这对于我们这些初入行的工程师来说，简直是太及时雨了。读完后，我感觉自己对整个地基工程的脉络有了前所未有的清晰认识，不再是零散的知识点，而是一个逻辑严密的知识体系。对于任何想在岩土工程领域有所建树的人，这本书无疑是奠基石一般的存在，能让你在面对实际工程难题时，多一份从容和底气。

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坦白说，这本书的深度远超我的预期。起初我以为它会是一本侧重于施工工艺操作的手册，但事实证明，它更偏向于理论的深度挖掘和工程判定的科学性。书中对于地基变形机理的分析，尤其是对固结理论的阐述，达到了近乎完美的程度。作者没有回避那些复杂的数学推导，而是通过清晰的步骤和注解，展示了如何从微分方程一步步推导出我们常用的沉降计算公式，这极大地增强了我对计算结果的信任度。此外，书中关于地震作用下地基响应的部分，内容详实且前沿，结合了最新的动力土力学研究成果，对于身处地震带的工程人员来说，其指导意义非凡。阅读过程中，我感觉自己好像在参与一场高规格的学术研讨会，作者不仅提供了知识，更重要的是分享了他多年来对工程实践中“灰色地带”的深刻理解——那些介于理论完美和实际模糊之间的工程决策艺术。它是一本需要细嚼慢咽的书，每一次重读都会有新的感悟，它帮助我将过去零散的经验沉淀为系统的科学认识。

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这本书的文字风格带着一种沉稳的、老派的学术气息，但其中蕴含的洞察力却是极具穿透性的。我特别欣赏作者在讲解那些看似抽象的力学概念时，所采用的类比和图示方法。例如，在阐述土的有效应力和孔隙水压力关系时，书中引用了一个关于“水下弹簧床垫”的比喻，瞬间将复杂的物理过程具象化了。这使得即便是初次接触这些概念的读者，也能迅速把握其核心本质。更难能可贵的是，它对于工程规范和设计方法的引用非常全面且与时俱进，不仅仅是罗列规范条文，而是深入探讨了这些规范背后的科学依据和历史演变。我常常在阅读过程中，会情不自禁地停下来，去对比书中的理论模型和我正在参与的实际项目中的数据，这种对照极大地加深了我对理论指导实践的理解。这本书更像是一位经验丰富的老教授，在你身边循循善诱，引导你去看清现象背后的本质规律，而不是简单地给你一个现成的答案。它要求读者付出思考的努力，但回报是巨大的——那是真正内化的知识和解决问题的能力。

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