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出版者:人民邮电出版社

作者:袁鑫

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2002-12-1

价格:32.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787900091215

丛书系列:

图书标签:

• 3DS MAX
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• 软件教程
• 计算机图形学

建筑结构设计与工程力学基础 内容提要： 本书旨在为土木工程、建筑学及相关专业的学生和从业人员提供一套系统而深入的建筑结构设计与工程力学基础知识体系。全书内容聚焦于结构设计的基本原理、材料力学特性、结构分析方法以及关键结构构件的设计与构造。我们摒弃了对三维动画软件技术的探讨，而是将笔墨完全倾注于支撑现代建筑与基础设施的科学基石之上。 本书结构严谨，内容涵盖面广，从最基础的静力平衡与材料本构关系入手，逐步深入到梁、板、柱等基本受力构件的内力计算与尺寸确定，最终延伸至整体结构体系的稳定性分析和抗震设计初步概念。我们力求以清晰的逻辑、详实的例题和丰富的工程实例，帮助读者建立扎实的理论基础和解决实际工程问题的能力。 --- 第一部分：工程力学基础与材料性能（理论基石） 本部分奠定了结构分析的数学和物理基础，是理解后续设计规范和方法的前提。 第一章：静力学与结构基本概念 本章详细阐述了力系的平衡条件，包括平面与空间力系的平衡方程。重点介绍了约束的类型、反力的计算方法，以及桁架结构（如桥梁和屋顶结构中的常见形式）的节点法与截面法分析。我们深入探讨了结构体系的稳定性判断，区分了静定、超静定结构的概念，并解释了超静定结构在工程中的优势与分析的必要性。 第二章：材料力学基础——应力与应变 这是理解材料如何响应外部荷载的核心章节。详细介绍了正应力、剪应力、主应力等基本概念。通过介绍胡克定律，建立了应力与应变之间的线性关系。本章着重分析了材料在拉伸、压缩、剪切状态下的力学行为，并引入了材料的强度、刚度和韧性指标。对泊松比、剪切模量等材料参数进行了详尽的阐述。 第三章：材料的复杂应力状态与失效理论 在实际工程中，构件通常承受复杂的多轴应力状态。本章聚焦于二维和三维应力状态下的分析方法，特别是应力转换的莫尔圆（Mohr's Circle）理论，该理论是图形化理解应力分布的关键工具。同时，本书详细介绍了失效理论，包括最大剪应力理论（Tresca准则）和最大畸变能理论（Von Mises准则），这些理论指导我们如何安全地选取材料强度极限。 第四章：梁的弯曲与扭转 梁是结构中最常见的受力构件。本章首先系统讲解了梁内力图（剪力图和弯矩图）的绘制方法，强调了剪力、弯矩与荷载、位移之间的微分关系。随后，深入分析了纯弯曲理论，推导了梁的挠度公式，并讨论了横力作用下的剪切变形计算。扭转部分则专门针对轴类构件，讲解了圆截面和空心截面在扭转荷载下的应力分布和转角计算。 --- 第二部分：结构分析方法与设计原理（分析工具） 本部分从理论走向应用，介绍了分析复杂结构体系的实用工具和设计的基本哲学。 第五章：结构位移分析：虚功原理与力法 本章引入了能量法分析结构位移的强大工具——虚功原理（或称为单位荷载法）。详细阐述了虚功原理在线性静力结构变形计算中的应用，包括如何计算节点位移和截面转角。随后，系统地介绍了解决超静定结构的关键方法——力法（或称弹性平衡法），通过建立补充方程，求解多余约束力，实现了对超静定梁、框架和拱结构的精确分析。 第六章：结构分析：位移法（挠度-荷载法） 与力法相对，本章着重介绍位移法的基本原理。位移法以节点位移为基本未知数，适用于框架结构的分析。本书详细讲解了刚度矩阵的形成过程，包括单元刚度矩阵的推导和整体刚度矩阵的组装。通过求解刚度方程$[K]{u} = {R}$，可以一次性求出所有节点位移，进而反推出内力和支座反力。 第七章：稳定性和屈曲分析 结构不仅要保证强度和刚度，还必须保证在受压时不会发生失稳（屈曲）。本章聚焦于细长受压杆件的稳定性问题，详细介绍了欧拉屈曲公式的推导与应用，以及临界荷载的概念。针对实际工程中的偏心受压和整体框架的侧向失稳问题，引入了考虑初始缺陷和偶然偏心的概念，并介绍了杆件的有效长度系数。 --- 第三部分：常用结构材料与构件设计（实践应用） 本部分将前述力学原理应用于实际的结构构件设计，重点关注钢筋混凝土和钢结构的基础设计。 第八章：钢筋混凝土结构设计原理 钢筋混凝土（RC）是现代建筑的主流材料。本章首先介绍了钢筋和混凝土的材料特性、相互作用机理以及极限状态设计理论（即荷载和抗力分项系数法）。核心内容包括： 受弯构件设计： 详细分析了正常使用极限状态和破坏极限状态下的受弯承载力计算，包括单筋、双筋截面，以及T型截面的设计与配筋构造要求。 受剪构件设计： 讲解了混凝土和箍筋对抵抗剪力的贡献，以及剪力破坏的特征，并给出了抗剪配筋的构造原则。 受压构件设计： 结合稳定性分析，讨论了柱的轴心受压和偏心受压的设计方法与配筋构造。 第九章：钢结构设计基础 钢结构以其高强度、良好的延性和施工快捷性而广泛应用于大跨度结构。本章介绍钢材的力学性能、连接方式（焊缝与螺栓连接）。 受拉与受压构件： 讨论了钢梁和钢柱的强度设计，特别是轴心受压构件的有效面积和长细比限制。 连接设计： 详细分析了螺栓的抗剪和抗拉承载力计算，焊缝的强度与构造要求，以及连接节点承载力的校核。 第十章：地基与基础设计概述 基础是结构安全可靠的最终保障。本章作为引言，简要介绍了土力学与地基承载力的基本概念，包括地基的变形和强度的确定方法。随后，重点讲解了浅基础（独立基础、条形基础、筏板基础）的设计原则，包括基础的尺寸确定、配筋设计以及地基承载力验算。 --- 本书内容专注于传统结构工程力学与结构设计的核心知识，严格围绕结构安全、经济性和适用性的平衡展开，为读者构建一个坚实的工程科学知识体系，是理解任何建筑结构设计规范的必备参考书。

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