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出版者:同济大学

作者:董建国 编

出品人:

页数:534

译者:

出版时间:2005-1

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560829050

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 地基基础
• 岩土工程
• 土木工程
• 地质工程
• 基础设计
• 土的力学性质
• 地基处理
• 边坡稳定
• 桩基技术

《结构动力学基础与工程应用》图书简介 内容概述 《结构动力学基础与工程应用》一书旨在系统、深入地阐述结构动力学领域的经典理论、分析方法以及在现代工程实践中的具体应用。全书内容紧密围绕土木工程、机械工程等领域中结构在动态荷载作用下的响应与安全性评估展开，力求在理论深度和工程实用性之间达到良好的平衡。 本书的编写严格遵循科学研究与工程实践相结合的原则，从最基本的振动概念入手，逐步深入到复杂的振动系统分析，最终聚焦于抗震设计与结构健康监测等前沿应用。全书结构清晰，逻辑严密，理论推导详实，配有大量精心挑选的工程实例和习题，以帮助读者巩固知识并提升实际解决问题的能力。 第一部分：结构动力学基础理论 本部分是全书的理论基石，为后续复杂问题的分析打下坚实的基础。 第一章 振动的基本概念与自由振动分析 本章首先界定了结构动力学的研究范畴及其在土木工程中的重要性，强调了动态分析相对于静力分析的必要性。随后，系统介绍了单自由度（SDOF）系统的振动特性，包括无阻尼自由振动、粘性阻尼自由振动以及超静定系统在初始激励下的响应。详细推导了系统的固有频率、圆频率、阻尼比等关键参数的物理意义和计算方法。本章内容侧重于建立读者对振动现象的直观认识和基础的数学建模能力。 第二章 强制振动与响应分析 本章重点探讨结构在外部周期性激励（如往复式机械荷载、风荷载的脉动部分）下的稳态响应。详细分析了周期荷载作用下的频率响应函数、稳态振幅、相位差等概念。引入了复数解法和向量表示法来简化周期性荷载的分析。此外，本章还涵盖了任意荷载作用下的响应分析，通过傅里叶级数展开和积分变换（如拉普拉斯变换的初步引入）来求解系统的瞬态响应，为后续的冲击和地震响应分析做铺垫。 第三章 多自由度（MDOF）系统的振动特性 结构通常表现为多自由度系统，本章将理论扩展至更复杂的实际工程模型。首先介绍了系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立。核心内容是特征值问题（行列式求解）的数学处理，用于确定系统的固有频率（特征值）和振型（特征向量）。本章深入分析了主振型（Principal Modes）的概念及其在结构动力响应中的核心作用，强调了模态叠加法（Modal Superposition Method）的基本原理和应用条件。 第四章 阻尼理论与耗能机制 阻尼是结构动力学中至关重要的非保守力模型。本章详述了不同类型的阻尼模型，包括粘性阻尼、库仑阻尼和材料阻尼。重点分析了粘性阻尼在线性系统中的应用及其与质量、刚度的关系（瑞利阻尼）。对于非线性工程问题，本章讨论了等效粘性阻尼的概念，用于将耗散能量与线性模型等效，为实际的非线性分析提供简化途径。 第二部分：高级动力学分析方法与应用 本部分将理论深度推向工程实际所需的高级分析层面，特别是对瞬态和随机激励的响应模拟。 第五章 瞬态响应与冲击分析 瞬态荷载，如碰撞、爆炸或快速冲击，要求采用更精细的数值方法。本章重点介绍求解任意荷载下MDOF系统瞬态响应的精确解和近似解，特别是使用模态叠加法求解地震响应的步骤。详细讨论了冲击系数、脉冲响应函数等概念，并结合工程案例分析了结构对短时脉冲荷载的敏感性。 第六章 随机振动理论与分析 在风荷载、海洋波浪、地面微小振动等随机荷载作用下，结构的响应表现为随机过程。本章引入概率论和随机过程的基础知识，定义了随机过程的均值、方差、功率谱密度函数（PSD）。核心内容是随机振动理论，包括输入随机过程的变换，系统对随机激励的均方响应计算，以及峰值预测方法，这对通信塔、海洋平台等结构的设计至关重要。 第七章 有限元法在结构动力学中的应用 现代工程分析主要依赖数值方法。本章将前述的集中参数模型（SDOF/MDOF）过渡到分布式参数系统，重点讲解如何利用有限元方法（FEM）离散化连续体，建立大尺寸结构体系的整体质量矩阵和刚度矩阵。详细阐述了求解大规模特征值问题的有效算法（如子空间迭代法），以及求解瞬态动力学问题的Newmark-β法、中心差分法等时间积分方案的稳定性和精度分析。 第三部分：结构抗震设计与先进监测技术 本部分将理论与工程实践的桥梁——抗震设计规范和前沿技术——紧密结合。 第八章 抗震设计的响应谱分析方法 响应谱分析是地震工程中最常用且高效的设计工具。本章系统讲解了反应谱的物理意义、构造方法及其在结构抗震设计中的应用。详细推导了多地震输入下的最大反应的组合规则（如SRSS法、CQC法）。本章内容严格对照现行国际和国内抗震设计规范中的相关要求，指导读者如何根据场地特征和结构特性确定设计反应谱。 第九章 结构非线性动力学与性能化抗震 真实结构在强震作用下必然进入非线性阶段。本章探讨了材料非线性（如钢筋混凝土的滞回特性）和几何非线性（如P-Delta效应）对动力响应的影响。重点介绍了非线性动力分析的显式和隐式积分方法。最后，引入了性能化抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的概念，阐述了如何通过目标性能水平来控制结构的损伤状态，超越传统的基于力的抗震设计理念。 第十章 模态识别与结构健康监测（SHM） 随着传感器技术的发展，结构健康监测成为保障基础设施安全的关键技术。本章介绍了结构模态参数识别的基本原理，包括基于输入输出数据的输出仅法（Output-Only Methods）如频域分解法（FDD）和随机子空间识别法（SSI）。讨论了如何利用识别出的动态特性变化来判断结构损伤的程度、位置和演化趋势，为结构全生命周期的可靠性评估提供技术支撑。 读者对象 本书适合土木工程、结构工程、机械工程、岩土工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事结构设计、结构抗震评估、桥梁与建筑动力分析、工程结构健康监测领域的工程师和研究人员参考使用。要求读者具备线性代数、微分方程和普通结构力学的基础知识。

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当我拿起这本书，看到“土力学与地基基础”这几个字时，我立刻就被它所吸引了。我一直认为，建筑物的稳固离不开其脚下的土地，而如何理解和利用这片土地，是工程技术的核心。我渴望了解土壤的物理力学性质是如何影响地基的承载能力和稳定性的。书中“土力学”部分，我非常期待能够深入探究土壤的颗粒组成、孔隙特征、含水量以及它们如何影响土壤的压缩性、渗透性和剪切强度。例如，我会想知道，为什么有些土壤在潮湿时会变得非常粘稠，而有些则容易被水冲走？关于“地基基础”，我希望书中能详细介绍各种类型的基础形式，如浅基础（独立基础、条形基础、联合基础、箱型基础）和深基础（桩基、沉箱、地下连续墙）的设计原理和适用范围。尤其令我好奇的是，在面对软弱土层、膨胀土、湿陷性黄土等不良地质条件时，有哪些创新和有效的地基处理技术？我期待书中能够提供清晰的理论阐述，辅以精美的图表和真实的工程案例，让我能够从宏观到微观，从理论到实践，全面地理解土力学和地基基础的重要性，并且从中获得工程设计的启示。

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当我看到《土力学与地基基础》这本书的书名时，我脑海中立刻浮现出那些宏伟的建筑工程，它们巍然屹立，支撑着人类文明的进步。我一直对支撑这些庞然大物的“地基”感到好奇，而“土力学”则是理解这一切的关键。我期待书中能够深入浅出地讲解土壤的构成、结构以及其独特的力学性质。例如，我想了解土壤颗粒之间的相互作用，以及水、空气在土壤孔隙中的行为如何影响土壤的宏观力学表现。书中关于“土力学”的部分，我尤其想知道关于土的压缩性和固结理论的详细阐述，毕竟，建筑物的沉降问题是工程中非常棘手的一环。至于“地基基础”，我希望它能详尽地介绍各种类型的基础形式，例如浅基础（独立基础、条形基础）和深基础（桩基、沉箱、地下连续墙）的设计原理、适用条件和施工要点。特别是在面对复杂的地质条件，比如软弱粘性土、膨胀土、湿陷性黄土时，书中会提供哪些科学有效的地基处理方法？我希望这本书能够提供清晰的理论推导，配以大量的图表和生动的工程案例，让我能够真正理解土力学和地基基础在建筑工程中的核心地位。

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这本书的名字《土力学与地基基础》给我一种踏实、严谨的感觉。我一直对我们脚下的土地抱有深深的好奇，它看起来静止不动，但实际上却蕴含着复杂的力学规律。我尤其想知道，土壤的成分、颗粒大小、形状以及它们之间的排列方式，是如何共同决定其承载能力和变形特性的。书中“土力学”这部分，我期待它能详细解释诸如有效应力原理、土的抗剪强度理论、压缩性和固结理论等核心概念。我想了解，为什么土壤在受到外力时会发生变形，以及这些变形在时间和空间上是如何演变的。至于“地基基础”部分，我非常渴望了解不同类型的基础是如何将上部结构的荷载传递到地基中去的，以及在设计地基时需要考虑哪些关键因素。例如，浅基础和深基础各自的优势和局限性是什么？在进行地基处理时，有哪些常用的方法，比如换填、夯实、挤密、桩基等，它们又是如何发挥作用的？我希望这本书能够提供详实的理论推导，并且用丰富的图例和工程实例来佐证这些理论，让我能够真正理解“万丈高楼平地起”的背后，是多么精密的工程计算和对土地力学的深刻洞察。

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这本书的封面设计我非常喜欢，那种深沉的土黄色配合着略带金属质感的标题字体，一下子就抓住了我对“土力学”这个概念的想象。我一直觉得，土壤并非我们通常认为的“泥巴”那么简单，它有着复杂的结构、流变特性，甚至可以说是一种活的介质。这本书的名字“土力学与地基基础”就直接点明了主题，我期待它能深入浅出地为我揭示这个领域的核心奥秘。我尤其好奇的是，书中会如何讲解土壤颗粒之间的相互作用，例如黏土的蒙脱石结构，它那层层叠叠的片状结构是如何影响其压缩性和剪胀性的？还有，粉土和砂土的颗粒级配差异，又会对地基的承载能力带来怎样的影响？我对这些微观层面的理解，一直是模糊的。另外，“地基基础”这个部分，我希望它能详细阐述不同类型的地基处理方法，比如换填、夯实、挤密等，它们各自的适用条件是什么？在面对软弱土层时，又有哪些有效的加固技术？尤其是那些深厚淤泥层，如何才能保证其上的建筑物能够稳稳矗立，而不是像“比萨斜塔”那样令人担忧？我希望这本书能提供清晰的理论依据和实际工程案例，让我能够真正理解“地基稳固，万丈高楼平地起”的道理。我是一名对工程领域充满好奇的普通读者，对这本书的期待，不仅仅是知识的获取，更是对工程智慧的探索。

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这本书的书名《土力学与地基基础》让我联想到那些宏伟的建筑奇迹，它们如同巨龙般蜿蜒盘旋，屹立于大地之上，而支撑这一切的，正是那看似普通却又至关重要的地基。我一直对土壤内部的复杂结构以及它所能承受的力学性质感到好奇。书中“土力学”这部分，我特别期待能够了解土壤颗粒之间的相互作用，例如，土壤的孔隙比、颗粒级配、比表面积等因素是如何影响其剪切强度和压缩性的？书中是否会详细介绍土的固结理论，解释为什么土壤在加载后会缓慢变形，以及如何预测和控制这种变形？对于“地基基础”这一章节，我更是充满期待。我希望它能详细阐述不同类型基础的设计原则，例如，独立基础、条形基础、桩基、筏板基础等，它们各自的受力特点和适用条件是什么？在遇到地下水丰富、土层承载力较低的特殊地质条件时，又有哪些有效的地基处理方法？我希望这本书能够提供一些生动的工程案例，通过分析这些案例，让我能够更直观地理解土力学原理在实际工程中的应用，并且能够从中学习到一些工程设计中的智慧和技巧，让我对建筑物的“根基”有一个更深刻的认识。

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拿到这本书时，我被它厚实的装帧所吸引，封面设计虽然朴素，却透着一股严谨和专业。我一直对地下世界充满好奇，尤其是在城市建设日益发达的今天，高楼大厦拔地而起，而支撑这些庞然大物的，正是那些看不见的“地基基础”。这本书的名称直接切中了我最想了解的部分。我希望它能深入浅出地解释，土壤是如何在重力、水、空气等多种因素影响下，呈现出如此多样的性质的。特别是土的颗粒级配、塑性、压缩性、渗透性这些概念，我希望书中有清晰的图解和通俗易懂的文字来阐述。例如，当谈到土的剪切强度时，我会非常想知道，书中是如何将库仑-莫尔强度理论与实际工程应用联系起来的。还有，关于地下水的渗流，对地基稳定性的影响究竟有多大？书中是否会介绍达西定律在土力学中的应用，以及如何通过控制地下水位来防止边坡失稳或基础沉降？我特别期待书中能够提供一些经典的工程案例，比如一些著名的滑坡事故或者基础沉降案例，通过分析这些案例，让我能够更直观地理解土力学原理在实际工程中的重要性。作为一名非专业背景的读者，我更希望这本书能提供一些基础性的知识，让我能够建立起对土力学和地基基础的初步认知，并能引发我对这个领域的进一步探索兴趣。

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这本书的书名，初初一看，似乎只是一本枯燥的专业技术书籍。然而，当我翻开它，那严谨的排版和丰富的插图，立刻打消了我的顾虑。我一直觉得，我们脚下的土地，并非只是单纯的物质堆积，它有着复杂的力学行为，而这些行为直接决定了我们建造的建筑物能否稳固。书中“土力学”这个概念，让我对土壤的颗粒组成、孔隙结构、含水量等微观因素如何影响宏观力学性能产生了浓厚兴趣。我非常期待书中能详细解释，例如，什么是土的有效应力原理，它对于理解土的压缩和剪切强度又有怎样的关键作用？书中是否会介绍不同土类（如粘土、粉土、砂土、砾石）在受力后的表现差异，以及它们在工程中各自的优缺点？更让我感兴趣的是“地基基础”这部分，它如何将土力学理论转化为实际的工程设计？我希望书中能够详述不同类型的地基处理技术，例如换填夯实、桩基、筏板基础等，它们各自的适用条件、设计依据和施工要点。特别是在面对一些复杂的地质条件，比如软弱土层、膨胀土、湿陷性黄土时，书中会提供哪些有效的解决方案？我希望这本书能够不仅仅是知识的灌输，更是一种解决问题的思路和工程智慧的启迪，让我能够真正体会到“厚德载物”的建筑哲学。

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这本书的封面设计给我一种沉稳而厚重的感觉，正如它所涵盖的“土力学与地基基础”一样，这是工程领域的基础而又至关重要的学科。我一直觉得，我们头顶的每一座建筑，其安全与稳定都离不开脚下土地的支撑。这本书的书名直接点出了我一直想深入了解的主题。在“土力学”方面，我非常期待书中能够详细介绍土壤的各种物理力学性质，比如土壤的颗粒组成、孔隙比、渗透性、压缩性和抗剪强度等，以及这些性质是如何影响地基的承载能力和变形的。特别是，我想了解土壤的有效应力原理以及它在地基稳定分析中的作用。对于“地基基础”部分，我希望能详细了解不同类型的基础形式，如独立基础、条形基础、箱型基础、桩基等，它们的设计原理、计算方法以及各自的适用条件。另外，在实际工程中，如何对不适宜建基的土层进行处理，例如换填、夯实、挤密、固结等，这些技术的原理和应用，也是我非常感兴趣的内容。我希望这本书能够提供扎实的理论基础，并辅以大量的图解和实际工程案例，让我能够从根本上理解土力学和地基基础的重要性，并从中获得解决工程问题的启示。

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这本书的书名《土力学与地基基础》让我立刻感受到一种与大地连接的专业深度。我一直对支撑我们生存的地面之下隐藏的奥秘充满了好奇。土壤，这个我们日常生活中最熟悉的物质，却隐藏着复杂的力学行为，直接关系到我们建造的建筑物的安全与稳定。我非常期待书中能够详细阐述土壤的物理力学性质，例如，土壤的颗粒级配、塑性、压缩性、渗透性以及剪切强度是如何被量化和评估的？特别是关于土壤的应力-应变关系，我希望能够理解土壤在不同荷载下的变形机制。对于“地基基础”这一块，我更加充满期待。我想知道，如何根据土壤的性质和上部结构的荷载来选择和设计最合适的地基形式？书中是否会介绍常见的地基处理技术，比如桩基、筏板基础、地基改良等？特别是当遇到一些复杂的地质条件，如高地下水位、软弱土层、不均匀土层时，书中又会提供哪些行之有效的解决方案？我希望这本书能够用清晰的语言和直观的图示，为我揭示土力学和地基基础的奥秘，让我能够对建筑物的“根基”有更深刻的理解，并从中领略到工程设计的智慧。

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当我看到这本书的封面时，我脑海中立刻浮现出那些高耸入云的摩天大楼，以及它们背后那默默支撑的庞大地下结构。这本书的书名《土力学与地基基础》恰恰抓住了我一直以来对建筑工程背后支撑体系的疑问。我一直很好奇，土壤这种看起来松散的物质，是如何能够承受如此巨大的荷载的？书中关于“土力学”的部分，我最想了解的是土壤的各种物理力学性质是如何被量化的，比如塑性指数、液限、塑限这些指标，它们具体代表了什么？又是如何影响土的工程行为的？我非常期待书中能够深入讲解土的压缩性和固结理论，毕竟，大部分建筑物的沉降问题都与此息息相关。另外，“地基基础”部分，我希望它能详细介绍不同类型的基础形式，例如独立基础、条形基础、箱型基础，以及更复杂的桩基和筏板基础，它们的设计原理和适用范围是什么？当遇到特殊地质条件时，例如地下水位高、土质软弱，又有哪些特殊的处理措施？我期望这本书能够提供清晰的理论推导过程，并且辅以大量的图示和实际工程案例，让我能够真正理解这些理论的由来和应用。我想通过阅读这本书，能够对建筑工程的“地基”有一个更全面、更深入的认识。

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