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出版者:重庆大学

作者:朱彦鹏

出品人:

页数:165

译者:

出版时间:2004-12

价格:16.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562428626

丛书系列:

图书标签:

• 混凝土结构
• 结构设计
• 土木工程
• 建筑工程
• 设计原理
• 钢筋混凝土
• 结构力学
• 建筑规范
• 高等教育
• 教材

钢筋混凝土结构设计原理 ——基于极限状态设计理论的工程实践指南 本书旨在系统阐述钢筋混凝土结构的现代设计理论与方法，重点聚焦于基于概率论和可靠性分析的极限状态设计理念。内容深度涵盖了材料本构关系、构件抗弯、抗剪、抗扭及受压承载力分析，并深入探讨了结构在正常使用极限状态下的变形控制与耐久性设计。本书不仅是高等院校土木工程专业本科生和研究生的核心教材，更是一本面向一线结构工程师、能够指导其实际工程设计的专业参考手册。 --- 第一部分：设计理论与材料本构基础 本书首先从结构可靠性理论的引入出发，奠定了现代结构设计方法的哲学基础。我们摒弃了早期的工作应力法，全面转向极限状态设计法（Limit State Design）。 1.1 结构可靠性与概率理论 本章详细介绍了设计安全性的量化概念，包括极限状态的分类（承载能力极限状态与正常使用极限状态）。重点阐述了分项系数和荷载分项系数的确定依据，解析了荷载的随机性与材料强度的变异性如何通过概率模型转化为设计安全储备。讨论了半概率方法（如LFRD方法）与全概率方法的应用场景及相互关系，为后续的构件设计提供了理论支撑。 1.2 钢筋与混凝土本构关系 结构设计的精度直接取决于对材料力学行为的准确描述。 混凝土本构关系： 深入剖析了混凝土在不同应力水平和应变状态下的应力-应变曲线。详细讨论了受压区应力场的塑性假定，对比了矩形应力块、抛物线-矩形应力块以及考虑了纤维效应的更精确模型。特别关注了裂缝形成后，混凝土在拉伸区的拉应力分散效应（Tension Stiffening Effect）对结构刚度和裂缝宽度控制的重要性。 钢筋本构关系： 不仅限于理想弹塑性模型，还探讨了钢筋在高应变速率下的动态性能。分析了钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系（Bond-Slip Relationship），该关系是精确分析结构局部变形、裂缝开展和疲劳性能的关键输入参数。对于高性能钢材，本书还讨论了屈服平台的影响。 1.3 构件受力分析的基本假定 重申并深化了经典截面假定，即“平面保持不变”的原理。然而，本书强调了该假定在极端情况（如高强度材料、大偏心受压）下的适用性边界，并引入了非线性分析中对平面假定的修正思考。 --- 第二部分：承载能力极限状态设计 本部分是全书的核心，详细指导读者如何根据规范要求计算和设计各类构件的承载力。 2.1 梁构件的抗弯设计 正截面受弯承载力： 采用极限平衡法推导了受拉、双筋、超筋截面的抗弯承载力公式。重点在于钢筋最小配筋率的确定，该配筋率是为了保证构件破坏前具有足够的延性，避免脆性破坏。 抗弯构件的延性设计： 详细讲解了如何通过控制受拉钢筋的应变限值，确保构件破坏形态为延性破坏。介绍了最小配筋率、最大配筋率的实际工程意义，以及受压区高度限制在保证构件转动能力中的作用。 2.2 剪力与扭转设计 剪力破坏的突发性和脆性要求剪力设计必须高度保守且精确。 受剪承载力分析： 采用桁架模型来描述钢筋混凝土构件的抗剪机理。详细讨论了斜截面抗剪强度中，混凝土贡献项 ($V_{c}$) 与腹内拉筋贡献项 ($V_{s}$) 的确定方法。着重分析了剪力、弯矩和轴力组合作用下，腹部混凝土压应力对承载力的影响（即剪压区效应）。 最小抗剪配筋率： 解释了设置最小抗剪配筋的目的是为了防止斜拉和斜压破坏的突然发生，并保证在裂缝出现后，结构仍有足够的延性。 扭转设计： 结合空间结构体系，阐述了薄壁管形截面和矩形截面在组合扭转作用下的应力分布，并采用薄壁管空间模型进行承载力验算。 2.3 轴心受力和偏心受力构件 受压构件的稳定性设计： 区别了短柱和长柱。对于长柱，重点分析了第二阶力矩（P-$Delta$效应）对有效长度系数和承载力的影响。介绍了刚度折减系数在考虑长期荷载作用下混凝土徐变对偏心受压柱刚度影响的修正方法。 偏心受压构件： 阐述了相互作用图（P-M 曲线）的绘制原理，该图是确定复杂荷载组合下构件安全性的核心工具。对比了不同强度等级混凝土和不同配筋率对相互作用图形状的影响。 --- 第三部分：正常使用极限状态与耐久性设计 结构设计不仅要求“不倒塌”，更要求在长期使用中保持功能性和服务性能。 3.1 裂缝控制设计 裂缝宽度是影响结构外观、耐久性和使用功能（如防水、抗渗）的关键指标。 裂缝宽度计算模型： 详细介绍了基于钢筋应力和配筋率的经验公式（如基于钢筋间距的控制公式）和更精确的平均应变法。 裂缝宽度验算： 针对不同环境类别，明确了规范对最大裂缝宽度的限制要求（如$w_{k} le 0.2 ext{mm}$或$0.3 ext{mm}$）。指导读者如何通过优化配筋间距和采用高抗裂性能钢筋来实现控制目标。 3.2 变形控制设计 挠度验算： 讨论了短期和长期挠度的计算方法。长期挠度需要考虑混凝土的徐变效应，引入有效刚度法或时间增量法修正构件的有效惯性矩，以准确预测长期荷载作用下的变形。 刚度与配筋的关系： 分析了钢筋配比如何影响结构的有效刚度，指导工程师在满足承载力的同时，合理控制构件的尺寸和配筋，以满足严格的刚度要求。 3.3 耐久性设计 耐久性是现代结构设计的基石，直接关系到基础设施的服役寿命。 保护层厚度设计： 详细阐述了保护层厚度对抵抗碳化侵蚀和氯离子侵蚀的关键作用。根据构件所处的环境类别（如海洋、工业大气、干燥室内），明确了最小保护层厚度的确定原则。 抗渗与抗冻融设计： 讨论了高强度混凝土的配合比设计对提高密实度和抗渗性能的贡献。提出了在特殊环境（如地下结构或水工结构）中，应采取的附加措施，如减小水灰比和优化骨料级配。 --- 第四部分：结构设计中的特殊问题与展望 本书最后部分探讨了在复杂结构体系中需要额外关注的问题，并展望了未来的发展方向。 4.1 节点域设计 节点是结构中应力高度集中的区域，其设计与整体结构的可靠性息息相关。 梁柱节点抗剪设计： 重点分析了节点核心区的受力状态，尤其是在抗震设计中，节点核心区必须满足承载力大于相连梁柱的受拉钢筋屈服设计值之和的要求，以确保塑性铰发生在梁端而不是节点内。 锚固与连接： 详述了钢筋的锚固长度计算，区分了直锚、弯锚的有效锚固长度，并强调了握裹（Dowel Action）在剪力传递中的作用。 4.2 预应力混凝土结构简介 对预应力技术的基本原理进行了概述，主要包括预应力损失的计算、束孔结构的设计考虑，以及与普通钢筋混凝土在极限状态分析上的主要区别。 4.3 结构分析的数字化趋势 简要介绍了在有限元分析（FEA）背景下，如何将本章所学的本构模型和材料参数输入到数值软件中，进行更精细的非线性弹塑性分析，以及如何验证和校准这些高级分析结果与经典截面理论的吻合度。 --- 本书通过严谨的理论推导、详实的工程实例以及对规范精神的深入解读，力求使读者不仅“知其然”，更能“知其所以然”，从而在实际工程设计中做出既安全可靠又经济合理的决策。

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这本书的配图质量相当高，这在学术类书籍中是一个很大的亮点。我注意到，书中的图表都非常清晰，比例也很准确，而且不是那种随意粘贴的低质量图片。很多图都经过了精心绘制，像是结构受力示意图、截面配筋图，甚至是一些构造节点图，都画得非常规范和直观。我尤其喜欢那些三维的示意图，它们能够帮助我从不同角度去理解构件的空间形态和受力过程，这比单纯的二维图要容易理解得多。有些地方还配有实物照片，虽然我没法分辨照片的年代，但能够看到真实工程中的构造细节，总归是有帮助的。我曾经就遇到过一本结构力学的书，图寥寥无几，而且质量都很差，读起来非常费劲。相比之下，这本《混凝土结构设计原理》在视觉呈现上，无疑是下了大功夫的，让我这个视觉型学习者受益匪浅。

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我特别欣赏这本书在理论讲解之外，非常注重实际应用层面的阐述。它并没有仅仅停留在公式和计算的层面，而是花了相当大的篇幅去探讨这些理论在实际工程中是如何应用的。比如，在介绍某种配筋方式时，它会结合实际工程案例，分析这种配筋方式的优缺点，以及在不同条件下应该如何选择。我还注意到，书中很多例子都来源于真实的项目，这让我对书中的内容有了更强的代入感，也更容易理解抽象的理论是如何解决实际工程问题的。书中还提及了一些现行的规范和标准，虽然我还没来得及去对照学习，但这种“接地气”的编写方式，无疑为我们这些将来要从事结构设计的人提供了宝贵的参考。我一直觉得，理论和实践相结合的书籍才是最有价值的，而这本《混凝土结构设计原理》在这方面做得相当出色，它让我觉得学到的知识是可以真正用起来的。

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这本书在公式推导和定理阐述方面，做得相当细致。我特别欣赏作者并没有回避那些复杂的数学推导，而是将它们一步步地展示出来，并且在推导过程中，会解释每一步的含义和依据。这让我能够理解这些公式和定理的由来，而不是仅仅死记硬背。对于像我这样希望深入理解原理的读者来说，这一点至关重要。我之前就遇到过一些书，上来就给出公式，然后让你套用，但从来不解释这个公式是怎么来的，感觉就像是在“黑箱操作”。而这本《混凝土结构设计原理》则不同，它让你了解“为什么”，而不仅仅是“怎么做”。这种严谨的学术态度，让我对书中的内容充满了信心，也更能激发我进一步学习的动力。

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这本书的质量控制做得真的挺好，我翻阅了很久，几乎没有发现什么明显的印刷错误或者逻辑上的漏洞。文字表述清晰流畅，数字计算和符号使用也都规范准确。我经常会担心一些学术书籍，尤其是翻译过来的，可能会存在一些翻译错误或者专业术语使用不当的问题，阅读起来会让人感到困惑。但这本书在这方面做得非常出色，给我一种非常专业和可靠的感觉。我有时候也会故意去检查一些细节，比如图表的编号是否一致，公式的下标是否正确等等，基本上都做得非常到位。这种对细节的精益求精，让我觉得作者和出版社对待这本书是相当认真的，也让我更加信赖书中所传达的知识。

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这本书的装帧设计倒是挺有意思，封面用了那种哑光纸，摸上去质感不错，颜色也是很沉稳的深灰色，旁边还有一些细小的纹理，第一眼看上去就觉得是那种“硬核”的学术类书籍，符合它“混凝土结构设计原理”这个名字。我当初拿到的时候，就对这个封面印象挺深的，不像有些书封面花里胡哨的，反而显得不够专业。打开书页，纸张的厚度也还可以，不是那种薄薄的容易透的纸，印刷也挺清晰的，字迹工整，排版也很舒服，虽然页数不少，但看起来不会有压迫感。我喜欢这种细节处理到位的设计，感觉作者和出版社在内容之外，也花了不少心思在呈现方式上，这样读起来心情也会更好，更容易沉浸到知识的学习中去。我之前也看过一些同类的书籍，有些排版实在是不敢恭维，密密麻麻的，字体大小不一，图片也模糊不清，读起来简直是一种折磨。而这本《混凝土结构设计原理》在这方面确实做得很好，让人觉得物有所值，也更能激发我深入研读的兴趣。

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这本书的语言表达方式也值得一提。作者在力求科学严谨的同时，也努力让语言变得通俗易懂。我尤其喜欢它在解释一些比较复杂的概念时，会使用一些比喻或者类比，将抽象的物理原理具象化。比如，在讲解剪力墙的受力机理时，作者就用了一个很生动的比喻，让我一下子就明白了它的工作原理。而且，书中很多地方都采用了“主语+谓语+宾语”的简单句式，虽然听起来有点朴素，但却非常清晰明了，不会有那种冗长复杂的长难句，让人读起来费力。即便是涉及到一些专业术语，作者也会在第一次出现时给出简要的解释，或者在书的最后附有术语表，这一点对初学者来说非常友好。我之前看的一些专业书籍，有时候翻译或者用词会比较晦涩，读起来像是在啃硬骨头，而这本就很不一样，读起来感觉很流畅，理解起来也更轻松。

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这本书在参考文献和扩展阅读方面的处理也做得相当不错。我注意到，在每个章节的末尾，或者在全书的最后，都列出了相关的参考文献和一些推荐的进一步学习的资源。这一点对于想要深入研究某个特定领域或者对某些概念感到好奇的读者来说，是非常有价值的。它提供了一个很好的起点，让我知道如果我想了解更多，可以去哪里寻找更专业的信息。我喜欢这种“授人以渔”的做法，它不仅仅是提供知识，更重要的是教会读者如何获取和深化知识。我之前也遇到过一些书籍，虽然内容本身还不错，但缺乏这种延伸性的指引，读完之后感觉知识的触角很难进一步拓展。而这本《混凝土结构设计原理》在这方面做得就很到位，让我感觉它是一个开启我结构设计学习之旅的良好开端，而不是终点。

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这本书的章节之间衔接自然，过渡也很流畅。我喜欢它在每个章节的开头，都会简单回顾一下前一章节的关键内容，然后引出本章要讲解的新知识。这种“承上启下”的安排，让我在阅读时不会感到知识的断层，思路也始终保持连贯。即便是跨越了几个章节，当我重新回顾前面的内容时，也能够很容易地找到相关的联系。例如，在讲解梁的设计时，它会自然地引用之前讲过的材料力学原理，而在讲解板的设计时，又会结合到框架结构整体的受力分析。这种结构化的讲解方式，让我能够将零散的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。我之前也读过一些结构设计的书籍，虽然内容本身可能不错，但章节之间的过渡生硬，让人读起来感觉像是在拼凑信息，缺乏整体感。这本《混凝土结构设计原理》在这方面做得相当好，让我能够更好地掌握结构设计的整体逻辑。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的章节划分和逻辑顺序安排得确实是相当到位。它不像有些教科书那样，上来就抛出一堆公式定理，让人摸不着头脑。而是循序渐进，从最基础的概念讲起，比如混凝土的性能、钢筋的作用，然后慢慢过渡到受力分析，再到具体的构件设计，最后才涉及到整体结构。这个过程非常自然，每一步都好像是建立在前一步的基础上，让我这个初学者也能够比较顺畅地理解。我特别喜欢它在讲解每一个概念时，都会给出一个清晰的定义，并且配上相关的图示或表格，这样直观的展示方式，比纯文字描述要容易理解得多。而且，每讲完一个章节，它还会附带一些思考题或者小练习，虽然我还没有去做，但光是看这些题目，就能大概了解本章的重点和难点，也能帮助我巩固一下刚刚学到的知识。总的来说，这本书的结构编排就像一位经验丰富的老教师，知道如何引导学生一步步地掌握知识，而不是一股脑地把所有东西都塞给你。

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这本书的案例分析部分做得非常扎实，给我留下了深刻的印象。它不仅仅是简单地罗列一些工程案例，而是对每一个案例都进行了详尽的分析。比如，针对一个具体的桥梁设计，书中会从荷载的计算、内力分析，到构件的选型、配筋设计，再到施工注意事项等，都一一进行剖析。这种“由点及面”的讲解方式，让我能够清晰地看到理论知识是如何贯穿于整个设计过程的。我还注意到，书中在分析案例时，会引用一些实际的设计图纸或者计算书的片段，这让我感觉非常真实，仿佛我就是参与到那个项目中去的。我之前就读过一本关于钢结构设计的书，虽然理论讲得也还可以，但案例部分过于简单，感觉像是走马观花，对实际应用帮助不大。而这本《混凝土结构设计原理》在这方面做得就非常出色，让我对设计过程有了更深入的理解。

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知识点覆盖挺全面的。习题解析质量有待提高。

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