具体描述
《建筑力学与建筑结构》由中国电力出版社出版的。
《结构设计原理与工程应用》 内容简介 本书旨在为土木工程、结构工程、建筑工程等相关领域的学生、工程师和研究人员提供一个全面、深入且与实践紧密结合的结构设计理论与工程应用指南。本书摒弃了传统教材中过于侧重纯理论推导而忽略实际工程问题的弊端，强调将先进的结构分析方法与现行的工程规范、实际案例分析相结合，致力于培养读者解决复杂工程问题的能力。 全书共分为四大核心模块，涵盖了从基础的材料行为到复杂的结构体系抗震设计等多个重要方面。 第一部分：结构材料的本构关系与性能评估 本部分深入探讨了现代结构工程中常用材料，如钢材、混凝土、钢-混凝土组合结构以及新型复合材料的力学性能与本构模型。 先进材料力学模型： 详细阐述了材料在不同荷载状态（静力、动力、疲劳、蠕变）下的应力-应变关系。重点分析了混凝土的非线性本构关系，包括开裂、塑性屈服及峰值后的软化行为。对于钢材，则着重于其在高周疲劳和极端温度下的性能退化机制。 性能化设计基础： 引入了基于性能（Performance-Based Design, PBD）的设计理念，探讨了如何通过材料选择和微观结构控制来预设构件和结构的预期使用状态（如正常使用极限状态、承载力极限状态）。 试验与无损检测： 介绍了材料和构件级别的试验方法（如拉伸试验、三点弯曲试验、冲击试验）及其数据分析，并结合无损检测技术（如超声波、声发射）在结构健康监测（SHM）中的应用，确保设计输入数据的准确性。 第二部分：结构稳定性与动力响应分析 结构失稳和动力响应是结构安全性的核心关注点。本部分侧重于深入分析结构的稳定性和动态特性。 经典与现代稳定性理论： 从欧拉屈曲理论出发，过渡到非线性稳定性分析，包括二阶效应（P-Delta效应）在框架结构中的精确处理方法。引入了现代几何非线性分析（如大变形理论）在薄壁结构和拉索结构中的应用。 振动理论与模态分析： 详述了单自由度和多自由度系统的自由振动与强迫振动分析，重点讲解了模态分析（Modal Analysis）在识别结构固有频率和振型中的关键作用。讨论了阻尼模型的选择与标定（粘滞阻尼、结构阻尼、 Rayleigh 阻尼）。 地震工程基础： 详细阐述了地震动的特性、反应谱理论以及时程分析方法。重点解析了结构在地震作用下的非线性动力响应，以及如何通过耗能元件（如粘滞阻尼器、屈服支撑）提高结构的抗震性能。 第三部分：高级结构分析与有限元方法 本部分聚焦于现代结构分析的主流工具——有限元方法（FEM），并将其应用于复杂结构的建模与求解。 有限元理论基础： 介绍了单元选择（梁单元、板壳单元、实体单元）的原则，以及网格划分对计算精度和效率的影响。详细讲解了单元刚度矩阵的形成过程、汇集与求解过程。 接触与非线性分析： 深入探讨了结构中常见的接触问题（如支座连接、预应力锚固区）的数值模拟，包括摩擦接触和非摩擦接触的处理。全面覆盖了几何非线性、材料非线性和接触非线性耦合问题的迭代求解策略（如牛顿-拉夫逊法）。 高级分析技术： 介绍了拓扑优化（Topology Optimization）在结构轻量化设计中的应用，以及如何利用辐射传递理论（Ray Tracing）进行声学或热传导分析在特定结构环境下的辅助设计。 第四部分：先进结构体系设计与工程实践 本部分将理论知识应用于实际工程，探讨了多种创新结构体系的设计要点和规范要求。 预应力混凝土结构设计： 详细讲解了预应力技术的基本原理、张拉控制、应力损失计算和疲劳验算。特别关注了后张预应力体系中的孔道灌浆质量控制与耐久性问题。 空间结构与索结构设计： 针对空间桁架、网壳等复杂几何结构的受力特点，讨论了在施工阶段和使用阶段的稳定性控制。索结构的设计中，重点分析了初始预应力平衡、风荷载下的气动稳定性以及隔振与减振措施。 既有结构评估与加固： 引入了结构可靠度理论，讲解了基于信息更新的结构评估流程。详细介绍了碳纤维布（CFRP）、型钢外包和增大截面等主流加固技术的适用条件、设计计算和施工控制要点，确保加固后的结构满足新的安全和使用标准。 本书的特色在于其严谨的理论深度与广泛的工程覆盖面相结合，旨在帮助读者构建一个完整且实用的结构工程知识体系，不仅能“算”得对，更能“建”得好。书后附录提供了常用工程计算的程序代码片段（基于Python/MATLAB），以方便读者进行二次开发和应用验证。
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