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出版者:中国计划出版社

作者:黄耀成

出品人:

页数:394 页

译者:

出版时间:2001年

价格:260.0

装帧:平装

isbn号码:9787800589577

丛书系列:

图书标签:

• 金属工艺
• 金属造型
• 手工制作
• DIY
• 艺术设计
• 材料科学
• 工业设计
• 金属艺术
• 创意手工
• 造型设计

现代建筑结构设计与实践 内容简介： 本书深入探讨了现代建筑结构设计的前沿理论、关键技术与实际应用。全书共分为七个主要部分，系统梳理了从基础力学原理到复杂结构体系的全方位知识体系，旨在为结构工程师、建筑师及相关专业人士提供一本兼具学术深度与工程实践指导价值的参考手册。 第一部分：结构力学基础与分析 本部分首先回顾了材料力学和结构力学的基本原理，重点在于将传统的线性弹性理论与现代结构分析的需求相结合。详细阐述了结构在静力、动力荷载作用下的受力特性，包括应力、应变、挠度的精确计算方法。特别关注了截面几何性质的计算优化，以及在非线性材料本构关系下的初步分析方法。此外，引入了有限元分析（FEA）的基础概念，解释了如何将复杂的连续体问题离散化，并介绍了几种主流有限元软件（如 SAP2000, ABAQUS）在基础梁、板单元建模中的应用技巧和注意事项。对材料的蠕变与松弛现象进行了详尽的数学建模和工程估算方法论述，强调了时间对结构长期稳定性的影响。 第二部分：钢结构设计与连接技术 本章聚焦于现代高层建筑和桥梁工程中不可或缺的钢结构设计。内容涵盖了冷弯型钢和热轧型钢的性能指标、规范要求及截面选择。重点剖析了高强度螺栓连接的设计与施工控制，包括摩擦型连接和承压型连接的承载力验算，以及螺栓的预拉力检测标准。焊接连接部分，深入探讨了焊缝的类型选择、质量控制（如无损检测NDE的要求）和焊缝疲劳寿命评估。在结构稳定性方面，详细分析了压杆的绕曲（Buckling）问题，并介绍了先进的有限元法屈曲分析（Linear and Non-linear Buckling Analysis）的应用，特别是对于复杂交叉支撑体系的稳定性校核。还讨论了钢结构防火保护层的设计策略与施工工艺。 第三部分：钢筋混凝土结构与后张预应力技术 本部分全面覆盖了钢筋混凝土（RC）和预应力混凝土（PC）的设计与施工。对于RC结构，详述了极限状态设计法（如 LRFD 或 Eurocode 的塑性铰概念），并针对剪力墙、核心筒等抗震构件的配筋细化进行了深入指导。预应力混凝土部分，是本章的亮点，详细介绍了有粘结和无粘结后张预应力体系的张拉工艺、应力损失计算的精确模型（考虑了时间效应和锚固损失），以及预应力筋腱道的防腐蚀设计。针对大跨度结构，探讨了组合结构中的预应力应用，包括预应力叠合板的性能分析。此外，还包括了高韧性纤维增强混凝土（UHPFRC）在关键节点的应用探讨。 第四部分：结构抗震设计与动力分析 结构抗震设计是现代建筑安全性的核心。本部分从地震波的特性入手，讲解了地震作用的等效水平力法和反应谱分析法的适用条件与局限性。重点在于非线性动力时程分析（Time-History Analysis）的实施流程，包括合适的地震波场输入选择、阻尼模型的建立（如Rayleigh Damping）以及结构的滞回性能测试。讨论了基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）的理念，如何通过控制结构构件的损伤状态（如 Immediate Occupancy, Life Safety, Collapse Prevention）来实现特定抗震目标。在结构体系方面，详细分析了隔震技术（Base Isolation）和消能减震装置（Dampers）的选型、设计参数确定与空间布置优化。 第五部分：结构工程的先进计算方法 本章超越了传统的手算和简化分析，聚焦于结构工程师必须掌握的高级数值计算技术。详尽介绍了三维有限元建模的高级技巧，包括接触面（Contact Surface）的处理、网格质量对结果的影响评估，以及如何有效进行模型验证（Model Validation）。特别增设了结构稳定性分析的进阶内容，如二阶P-Delta效应的精确处理，以及对薄壁构件（如箱型截面）的局部屈曲（Local Buckling）的考虑。此外，还探讨了拓扑优化（Topology Optimization）在结构初步设计阶段的应用，以探索材料分布的最优解。 第六部分：特殊结构与复杂体系设计 本部分针对工程中遇到的复杂几何形状和特殊荷载条件进行专项研究。内容包括：悬挑结构与空间桁架的受力分析，特别是节点域的应力集中处理；筒中筒结构、伸臂桁架的布置原则与相互作用分析；超高层建筑的风荷载与颤振稳定性分析，以及风洞试验数据的工程化应用；对深基坑支护结构的土-结构相互作用建模进行了详细说明。此外，还对预制化和模块化结构的设计协调性、连接节点的承载力与施工精度进行了探讨。 第七部分：施工过程控制与结构健康监测 结构设计必须与施工过程紧密结合。本部分关注从图纸到实体的转化过程中的关键质量控制点。详细阐述了混凝土施工中的温控、养护措施，以避免早期开裂。对于钢结构，强调了安装误差的容许范围、轴线控制和二次连接的安装顺序。在结构健康监测（SHM）方面，介绍了应变片、加速度计、光纤传感器的布设原则，以及如何通过实时数据分析来评估结构的实际承载性能和潜在的疲劳损伤累积，为结构长期运营维护提供数据支持。 全书配有大量工程实例图示、详细的公式推导和规范引用，力求理论与实践的完美融合，是结构工程领域的一部重要工具书。

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