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出版者:

作者:宋兆全 编

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2002-12

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787304023423

丛书系列:

图书标签:

• 我需要学会制图
• 土木工程
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精密构造的艺术与科学：建筑力学基础导论 图书名称： 建筑力学基础导论 图书内容简介： 本书旨在为土木工程、建筑学、结构工程以及相关交叉学科的初学者提供一套系统、深入且实用的建筑力学基础知识体系。本书不仅涵盖了经典力学在土木工程领域的核心原理，更注重将理论与实际工程应用紧密结合，培养读者严谨的工程思维和解决实际问题的能力。全书结构清晰，从最基本的概念出发，逐步深入到复杂的结构分析层面，力求使初学者能够扎实掌握工程结构的受力分析、稳定性判断及变形计算的关键技术。 第一部分：基础与概念的奠基 本书的开篇章节聚焦于力学分析的基本要素和工程背景。我们首先界定了“结构”在土木工程中的含义，区分了理想模型与实际构件的差异，并详细阐述了工程中对“荷载”的分类、标准与作用方式（包括静荷载、活荷载、风荷载、地震作用等）。 随后，我们深入探讨了“平衡”的概念，这是所有静力学分析的基石。在二维和三维空间内，系统地介绍了力的平衡方程，并着重讲解了如何正确地对复杂结构进行隔离体划分。隔离体图（Free-Body Diagram, FBD）的绘制被视为工程分析的第一步和最关键的步骤，我们提供了大量图例和练习，确保读者能够准确识别所有外力和约束反力。 本部分对约束的理解进行了细致的阐述。从最简单的铰接、滑动支座到更复杂的弹性支撑，我们详细分析了不同约束在力学模型中所扮演的角色及其对结构静定性的影响。通过对静定与静不定结构的区分，为后续章节中处理超静定问题埋下伏笔。 第二部分：构件内力分析的精细化 本部分是结构分析的核心。我们从最简单的杆系结构入手，系统地推导和应用截面法来确定构件内部的内力——轴向力、剪力与弯矩。 轴向力分析： 重点讲解了桁架结构中各杆件的受力状态，推广应用了节点法和截面法。对于静定桁架，我们详细展示了如何快速求解所有杆件的力，并讨论了桁架在实际应用中可能出现的几何缺陷和次要荷载的影响。 剪力和弯矩图（SFD & BMD）： 这是结构工程中最直观的工具。本书花费大量篇幅解释了剪力、弯矩与荷载分布函数之间的微分关系（剪力是荷载的积分，弯矩是剪力的积分）。通过推导和实例演示，读者将学会绘制梁、框架结构在集中荷载、均布荷载以及组合荷载作用下的精确的剪力图和弯矩图。我们强调了图上的关键点（如弯矩极大值点、剪力为零点）的确定方法。 拱与缆索： 针对非直线构件，本部分特别引入了拱（如三铰拱）和缆索（如悬索、吊索）的受力分析。对拱的分析侧重于力的分解和拱轴线的确定，而对缆索的分析则侧重于抛物线或悬链线方程的应用及其在桥梁结构中的意义。 第三部分：应力、应变与材料响应 结构设计的基础在于理解材料在受力下的内部响应。本部分从微观尺度出发，衔接材料力学概念。 应力状态的描述： 我们定义了正应力、剪应力，并引入了应力张量的概念，用以描述任意截面上、任意方向的复杂应力状态。通过三维应力空间的几何解释，帮助读者理解应力的各向异性。 应变与本构关系： 应变的概念被系统化，特别是剪应变。随后，重点讲解了胡克定律（Hooke's Law），明确了杨氏模量（$E$）和泊松比（$mu$）在各向同性材料中的核心作用。 组合应力分析： 实际工程构件往往承受复合作用（弯矩、剪力、轴力同时作用）。本书详细分析了弯曲正应力、剪切应力（特别是梁腹部的剪应力分布），并指导读者如何叠加这些应力，以确定构件在特定截面上的主应力（利用莫尔圆或解析方法），这是判断构件是否安全的关键。 第四部分：结构稳定性与变形分析 结构不仅要求强度，更要求在荷载下保持几何形状的稳定性。 变形分析： 我们系统介绍了计算结构位移和转角的常用方法：虚功原理（单位荷法）和弹性几何关系法。重点讲解了单位荷法的应用范围和操作步骤，特别是在复杂梁系和桁架中的应用。位移分析的准确性对于控制建筑物的侧向刚度至关重要。 杆件的失稳： 欧拉公式是本章的重中之重。我们详细分析了压杆的屈曲现象，推导了欧拉临界力和式，并讨论了各种端部铰接条件（等效长度系数 $K$）对失稳荷载的影响。此外，本书还探讨了非弹性屈曲的现象及其对工程设计规范的影响。 超静定结构的初步处理： 简要引入了超静定结构的求解思想，主要基于超静定力的分配法（或称为挠度差法/一致变形法），侧重于处理简单梁和框架在温度、支座不均匀沉降等非荷载作用下的内力重分配现象。 本书特色： 1. 工程导向的实例驱动： 书中包含了大量来源于实际工程项目的案例，如简支梁、连续梁、简单框架等，所有计算均遵循现行的工程规范思维，而非纯粹的数学推导。 2. 清晰的图示化教学： 针对抽象的力学概念，本书配有大量的、精心绘制的结构受力图、FBD图、应力流线图和变形示意图，以增强读者的空间想象力。 3. 计算方法的系统对比： 对同一类问题，如梁的弯矩计算，我们对比了积分法、截面法和荷载累加法的优缺点，帮助读者选择最适合的分析路径。 通过对本书的学习，读者将能够自信地对工程结构进行准确的静力分析，理解材料的受力响应，并为后续学习更高级的结构分析（如有限元法）打下坚实的基础。本书是所有有志于从事基础设施设计与建造领域专业人士的理想入门读物。

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从实操性的角度来看，这本书的“项目驱动”部分做得非常出色，它没有停留在介绍绘图工具或软件的基本操作层面，而是直接将读者带入到真实的工程案例解析中去。我特别喜欢其中关于“施工详图”的拆解，它不仅仅是展示一个完整的图纸成品，而是将一张复杂的结构图纸，层层剥离，从总平面图到基础大样图，再到节点构造的放大图，每一步都清晰地解释了为什么需要这张图，这张图要表达的核心信息是什么，以及这张图如何指导现场工人进行精确施工。书中提供的那些“常见错误分析”环节，更是让我受益匪浅，通过列举一些由于制图不规范导致的实际工程事故案例，用反面教材的方式警示了规范性的极端重要性。这种高度贴合实际施工流程的编排，使得书本内容不只是停留在“画得像”的层面，更深入到了“画得对、画得准、能指导生产”的核心要求。

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这本书的装帧设计真是让我眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调，配上简洁的白色和少许金色的线条勾勒出的建筑结构图，透露出一种专业又典雅的气质。翻开内页，纸张的质感非常棒，厚实且光滑，即便是用铅笔勾画，墨迹也不会洇开，这对需要反复修改和精细描绘的制图工作来说简直是福音。我尤其欣赏它排版的细致入微，字体选择上，正文部分清晰易读，图注和符号说明则采用了略带工程字体特征的风格，既保证了识别度，又烘托了主题。书中大量的插图和范例，无论从清晰度还是细节还原度上来说，都达到了极高的水准，甚至连最细微的线条粗细变化和阴影处理都考虑得非常周全。这种对细节的极致追求，让我感觉这本书不仅仅是一本教材，更像是一件精心制作的工艺品，让人在学习专业知识的同时，也能享受到阅读和使用的愉悦感。对于初次接触制图领域的学生而言，这种良好的物理体验无疑能大大降低学习的畏难情绪，激发探索的兴趣。

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我不得不说，这本书在内容的组织逻辑上展现出一种近乎教科书式的严谨与连贯性，它并没有急于展示复杂的立体图或专项图纸，而是从最基础的、最核心的识图和绘图规范讲起，循序渐进地构建知识体系。开篇对于“视图”的讲解，简直是把二维投影的原理剖析得透彻入骨，结合那些由浅入深绘制的几何体截面图，即便是过去总在“三视图”概念上打转的我，也茅塞顿开。它没有堆砌晦涩难懂的理论术语，而是大量采用“场景化”的解释方式，比如用一个具体的桥梁基础剖面图，来串联起不同图层、不同符号的含义，这种“带着问题去学习”的引导方式，极大地增强了知识的实际应用性。读完关于建筑构造的章节后，我感觉自己对图纸上的那些看似密密麻麻的符号，不再是死记硬背，而是真正理解了它们背后所代表的物理实体和施工要求，这种由表及里的认知飞跃，是很多其他资料难以提供的。

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这本书的语言风格给我留下了极其深刻的印象，它不是那种冷冰冰、充满术语的说明书式叙述，而是带着一种老一辈工程师特有的沉稳和耐心，语调平和却充满了不容置疑的专业权威性。在讲解一些容易产生歧义的关键概念时，作者会特别地加入一些“经验之谈”或“注意事项”，这些小小的旁注，往往比大段的定义来得更有价值。比如在讨论钢结构详图时，书中提及了现场焊接与工厂预制的图纸表达差异，这种兼顾理论和实践落地的细节处理，显示出作者深厚的行业积累。文字的遣词造句非常精准，用词考究，没有一句是多余的废话，但同时又保证了足够的流畅性，即便是初学者在阅读时也不会感到窒碍。这种既有深度又有温度的叙述方式，让人在学习过程中感到被引导而非被灌输，仿佛有一位经验丰富的师傅在身边细心指点，极大地提升了阅读的专注度和吸收效率。

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这本书在对新兴技术和规范更新方面的处理上也做得非常到位，体现了很强的与时俱进的生命力。在涉及到国家及行业标准的引用时，它并没有简单地罗列条文，而是结合图示，对比了新旧标准在表达方式上的细微变化，并探讨了这些变化背后的技术进步原因。例如，在BIM技术日益普及的今天，书中也巧妙地穿插了传统二维制图与三维模型信息表达之间的关系，虽然主基调仍是传统的制图原理，但对未来发展趋势的关注，保证了本书的知识体系不会显得陈旧。更值得称赞的是，书中对一些特定专业的图例收录得相当全面，比如涉及到给排水、暖通等专业接口部分的图纸表达规范，这些内容往往在基础教程中会被一笔带过，而这本书却给予了足够的篇幅进行细致阐述，这对于未来需要进行多专业协调的读者来说，无疑是极其宝贵的参考资料，显示了编著者对土木工程全流程的深刻理解和全面考量。

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