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出版者:北京理工大学出版社

作者:张春林

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2003-8

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787564000929

丛书系列:

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《现代土木工程技术与实践》 内容简介 本书全面、系统地介绍了土木工程领域的前沿理论、先进技术和工程实践经验。作为一本面向工程技术人员、高校师生以及相关领域研究者的专业参考书，本书旨在提供一个深入理解现代土木工程复杂性的平台，并着重强调可持续性、智能化和安全性的三大核心议题。 第一部分：土木工程基础理论的深化与拓展 本部分首先回顾了结构力学、材料力学和工程地质学等传统基础学科的核心原理，但更侧重于它们在当代复杂工程条件下的应用与修正。 第一章：先进材料科学在土木工程中的应用 本章深入探讨了高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）的微观结构、受力特性及其在超高层建筑和长跨度桥梁中的应用潜力。重点分析了纤维增强复合材料（FRC）对材料韧性和抗裂性能的提升机制。此外，还详细介绍了形状记忆合金（SMA）在结构减隔震系统中的应用原理与设计规范。针对环境友好型材料，本章也着重介绍了地聚合物水泥（Geopolymer Cement）的固化过程、力学性能评估及其在减少碳排放方面的优势。 第二章：复杂荷载作用下的结构稳定性分析 超越传统的静力学分析，本章聚焦于地震、风荷载、冲击荷载和温度梯度等复杂荷载组合对结构的非线性影响。引入了基于概率论的结构可靠性理论和极限状态设计方法。详细阐述了有限元方法（FEM）在模拟材料本构关系（如塑性、损伤）和几何非线性（如大变形、屈曲）方面的最新进展。特别对海洋工程结构物在波浪和洋流耦合作用下的动力响应进行了深入的数值模拟案例分析。 第二章：地基与基础工程的革新 本部分聚焦于土体行为的复杂性及其对上部结构的影响。重点介绍了基于应力路径和应变增量的土体本构模型，如改进的Cam-Clay模型和修正的Mohr-Coulomb准则在深基坑支护设计中的应用。深入探讨了深层搅拌桩、CFG桩等复合地基处理技术的优化设计参数选取。针对软土地基的长期沉降预测，引入了时间相关的固结理论，并结合现场监测数据进行反演校核的流程。同时，详细介绍了地基处理中的环境影响评估标准。 第二部分：结构工程的前沿技术与设计方法 本部分是全书的核心，系统阐述了现代结构工程从概念设计到施工阶段的全过程技术突破。 第三章：高性能结构体系的构建与设计 着重介绍了钢结构、钢筋混凝土结构以及新型组合结构的抗震设计策略。详细讲解了“强柱弱梁”、“消能减震”和“隔震”三大主流抗震概念的设计流程与性能化目标。在超高层建筑设计方面，本书详细剖析了伸臂桁架、巨型框架-核心筒体系的相互作用机理，并结合风洞试验数据，优化了结构阻尼比的选取。对预应力技术在超大跨度结构（如斜拉桥、悬索桥）中的应用和张拉控制进行了详尽的阐述。 第四章：桥梁工程的耐久性与智能化维护 本章超越了传统静力设计，聚焦于桥梁的长期健康和服役性能。详细介绍了钢结构疲劳寿命的评估方法，特别是焊接残余应力和荷载谱的修正系数选取。针对混凝土桥梁，深入探讨了氯离子侵蚀、碳化反应的机理及其对钢筋锈胀的影响。本书重点推介了基于光纤光栅传感器（FBG）和应变片阵列的结构健康监测（SHM）系统，包括数据采集、信号处理和状态评估的标准化流程。此外，还探讨了无人机（UAV）辅助下的桥梁外观缺陷无损检测技术。 第五章：结构优化与先进施工技术 本章强调设计与施工的深度融合。系统介绍了拓扑优化、尺寸优化等基于迭代算法的结构轻量化设计方法。在施工技术方面，详细介绍了3D打印技术在混凝土构件预制中的精度控制、材料匹配性研究。针对大型预制构件的吊装与连接技术，提供了详细的施工控制要点和质量验收标准，特别是高强度螺栓连接的预紧力控制流程。 第三部分：基础设施建设与可持续发展 本部分将视野拓展至整个基础设施系统，强调绿色、低碳和韧性城市建设。 第六章：可持续性与绿色土木工程 本章探讨了如何将生命周期评估（LCA）方法应用于建筑和基础设施项目。从原材料的开采、运输、施工、运营到最终拆除的整个链条，量化不同设计方案的环境负荷。详细介绍了低碳水泥、再生骨料的推广应用，以及建筑废弃物资源化再利用的工程实践案例。讨论了建筑能效模拟（Energy Modeling）在优化建筑围护结构和自然通风策略中的关键作用。 第七章：智慧城市与数字土木工程 本章面向土木工程的数字化转型。系统介绍了建筑信息模型（BIM）在设计、施工和运维一体化管理中的应用流程，特别是BIM与地理信息系统（GIS）的集成，以实现对城市基础设施的全生命周期可视化管理。深入探讨了物联网（IoT）在施工现场的进度监控、安全管理以及既有结构监测中的应用。此外，还介绍了基于无人机激光雷达（LiDAR）进行高精度地形测绘和工程量快速计算的流程。 第八章：灾害预防与工程韧性（Resilience） 本章重点关注极端事件下的工程性能目标。在抗震设计的基础上，本书引入了“工程韧性”的概念，即系统在遭受扰动后快速恢复正常功能的能力。详细分析了城市生命线系统（供水、供电、交通网络）在地震、洪水等灾害下的脆弱性评估方法，并提出了多重冗余设计和快速抢修预案的制定原则。针对洪水风险，系统介绍了防洪堤坝的抗冲刷设计、渗流控制以及溃决风险的概率分析。 结语 本书力求理论深度与工程实用性并重，通过大量的图表、算例和工程案例，帮助读者建立起对现代土木工程全景的认知，掌握解决复杂工程问题的先进工具和思维方式。我们相信，本书将是推动我国土木工程技术向更高层次迈进的有力参考资料。

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这本书在多媒体资源的整合和扩展性方面，展现了超越传统教材的前瞻性。虽然我手中的是纸质版，但书中频繁出现的二维码和网址链接，引导读者访问作者维护的在线资源库。我好奇地扫描了其中一个链接，发现那是一个包含数十个小型仿真模型的互动平台。这些仿真模型允许读者实时修改参数，观察结构受力变化，比如调整一个轴承的间隙后，摩擦力矩是如何变化的，这比静态的图表来得直观太多了。对于我们这些习惯了数字化学习体验的年轻读者来说，这种“动手实践”的机会非常宝贵。它有效地弥补了纸质书无法动态展示机械运动的缺陷。这种线上线下的融合策略，使得这本书的知识载体不再局限于纸张本身，而是变成了一个持续更新、可互动的学习生态系统，这无疑是当代工程教育领域一个非常值得推广的创新范例。

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这本书的包装设计很有质感，封面采用了深灰色的硬纸板，配上手工烫印的金色书名，显得非常大气沉稳。刚翻开的时候，我本来对这种偏向“概论”性质的教材有些抗拒，总觉得会像其他同类书籍一样，充斥着晦涩难懂的公式和干巴巴的理论堆砌。然而，这本书的排版设计着实让我眼前一亮。它没有采用那种密密麻麻的小字，而是留出了大量的留白，使得阅读过程非常舒缓。更让我惊喜的是，它在介绍每一个核心概念时，都会附带一两个精心绘制的工程示意图，这些图纸的精度和清晰度都达到了专业绘图的标准，即便是初学者也能一眼看懂复杂的结构是如何运作的。比如，在讲解基础的力学原理时，作者没有直接抛出那些复杂的微分方程，而是先用一个现实中的桥梁坍塌案例作为引子，将抽象的应力集中问题具体化，这种叙事手法极大地激发了我的学习兴趣。我感觉作者在内容组织上花了很多心思，力求在保持学术严谨性的同时，最大程度地降低读者的认知门槛。

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作为一名刚毕业不久，对未来发展方向有些迷茫的新人，我最看重的是一本书能否为我提供一个清晰的学习路径图。这本书在这方面做得相当到位，它更像是一位经验丰富的导师在为你规划职业生涯的起点。它的章节逻辑推进得非常自然，从最基础的物理学基础，逐步过渡到材料科学，再到核心的机械设计原理，每一步的衔接都像是精心打磨的齿轮组，咬合得天衣无缝。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“进阶思考题”。这些题目往往不要求标准答案，而是鼓励读者结合当前的新兴技术（比如增材制造或物联网传感技术）去反思传统工程方法的局限性，这迫使我必须跳出书本的既有框架，进行批判性思考。这种引导式的学习方法，有效地避免了死记硬背，真正培养了我作为工程师解决未知问题的能力，这对于长期发展比短期考试成绩重要得多。

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我以一个工程项目管理者的视角来看待这本书的实用价值。坦白说，对于我们这种需要快速掌握跨学科知识体系的实践人员来说，很多教科书的深度往往与实际工作需求存在脱节。这本书的优点在于它对“系统集成”这一概念的强调。它并非仅仅停留在介绍单个机械部件的原理，而是着力于展示不同工程领域是如何相互联系、协同工作的。例如，在探讨制造工艺那一章节，它没有孤立地讨论切削或铸造，而是深入分析了材料选择、公差配合以及后续装配过程中的潜在冲突，并给出了成熟的解决方案框架。这种宏观的视野对于我们在进行产品设计迭代和供应链管理时至关重要。我特别欣赏其中关于“可靠性工程”的部分，它用一种非常务实的方式讲解了故障模式与影响分析（FMEA），不仅仅是理论阐述，还给出了很多从实际生产线上收集来的数据分析案例，这些数据案例的细节丰富，真实感强，直接就能在我日常的工作复盘中找到对应点，这比单纯的理论学习要有效率得多。

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我对这本书的文献引用和历史回顾部分印象深刻，这部分内容虽然在很多教材中经常被简化处理，但这本书却给予了足够的尊重和篇幅。它不仅仅是简单地罗列了经典文献，而是深入挖掘了那些伟大的工程突破背后的时代背景和科学思潮。阅读这些内容时，我仿佛能感受到工业革命以来，工程师们是如何一步步攻克技术难关的。比如，关于热力学定律的发现，书中详细描绘了早期科学家们在实验条件极其简陋的情况下，如何通过严谨的观察和推理得出颠覆性的结论。这种对历史的尊重，让这本书增添了一层人文色彩，它提醒我们，工程学不仅仅是冰冷的技术，更是人类智慧与不懈探索精神的体现。这种深厚的文化底蕴，让原本可能枯燥的理论学习，变成了一场穿越时空的对话，极大地提升了阅读的愉悦感和知识的厚重感。

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