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出版者:上海科学普及出版社

作者:范益群

出品人:

页数:129

译者:

出版时间:2005-1

价格:38.00元

装帧:精裝本

isbn号码:9787542729224

丛书系列:

图书标签:

• 软土基坑
• 时空效应
• 三维设计
• 动态分析
• 过程控制
• 基坑工程
• 地基处理
• 数值模拟
• 工程实践
• 风险评估

土木工程领域的现代挑战与创新实践：结构动力学、智能建造与地下空间开发 书籍主题聚焦： 本书旨在系统探讨土木工程领域的前沿技术与复杂挑战，重点关注现代结构动力学分析、智能建造技术的发展与应用，以及复杂地下空间开发中的新型设计与安全控制策略。本书内容涵盖了从基础理论到工程实践的多个维度，旨在为结构工程师、岩土工程师、施工管理人员及相关领域的研究人员提供一个全面、深入的学习与参考平台。 第一部分：结构动力学与抗震性能优化 本部分深入剖析了现代工程结构在复杂荷载作用下的动态响应机理与抗震设计理论。 第一章：高层建筑的非线性动力响应分析 本章详述了超高层建筑在地震动、强风等非平稳荷载作用下的非线性动力响应特性。内容包括： 先进的材料本构模型： 探讨混凝土、钢材在超应力状态下的滞回特性及其在有限元模型中的准确表征方法。重点分析了钢-混凝土组合结构中的粘滞阻尼机制。 多尺度损伤演化模型： 建立了基于微观损伤累积的宏观结构承载力退化模型，用于评估结构在反复荷载下的疲劳寿命与剩余寿命预测。 先进的控制系统集成： 详细介绍了主动、被动及半主动减隔震技术（如调谐质量阻尼器TMD、粘滞阻尼器VD等）在不同结构体系中的适用性、设计参数的优化流程，以及与结构健康监测系统（SHM）的集成方法。 基于性能的抗震设计（PBD）的深化应用： 阐述了如何从“基于构件”的设计范式向“基于整体性能目标”的性能化设计过渡，包括损伤状态的量化指标定义（如位移延性系数、屈服层间位移角）及其在高性能结构设计中的应用。 第二章：桥梁结构的极端荷载响应与疲劳评估 本章聚焦于大型基础设施，尤其是斜拉桥、悬索桥等复杂体系在海洋环境、交通冲击、极端温度变化下的动态可靠性。 桥梁动力学中的空气动力耦合效应： 深入研究了风-桥梁耦合振动的稳定性问题，包括颤振、涡振的临界速度预测与气动阻尼系数的精确计算方法。 交通荷载的随机模型与冲击效应： 采用随机过程理论对重载车辆荷载进行建模，分析了车辆通过时的瞬态冲击对桥面系和主梁的疲劳损伤累积效应。 索结构系统的张力控制与索股疲劳： 讨论了预应力索体系的松弛、蠕变特性，以及高周疲劳荷载下，索股内部的应力重分布与寿命预测。 第二部分：智能建造与数字化工程管理 本部分关注土木工程施工环节的数字化转型、自动化技术应用及其对工程质量和效率的提升。 第三章：建筑信息模型（BIM）在施工全生命周期的深化应用 本章超越了BIM的基础建模，探讨其在复杂工程管理中的高级应用。 4D/5D/6D BIM集成： 详细阐述了如何将时间信息（4D）、成本信息（5D）和可持续性信息（6D）与几何模型深度融合，实现动态的施工进度模拟、资源优化配置与全生命周期成本控制（LCC）。 数字孪生技术在建造过程中的实时反馈： 介绍了传感器数据（如混凝土养护温度、钢结构安装精度）如何实时回传至数字孪生模型，进行偏差分析、质量预警与施工方案的自适应调整。 基于BIM的复杂结构预制化与装配式建造： 重点分析了模块化设计、工厂预制构件的接口精度控制、现场高精度对接技术，以及如何通过BIM模型指导机器人焊接与自动化安装流程。 第四章：施工过程中的智能监测与质量保障技术 本章探讨了利用物联网（IoT）、人工智能（AI）技术对施工现场关键环节进行实时、非接触式监测的方法。 结构变形与应力状态的远程感知技术： 介绍基于光纤光栅、无线传感器网络（WSN）的结构内力、位移、裂缝萌生的早期识别技术，特别是在复杂工况下的数据处理与异常事件识别算法。 无人机（UAV）与激光雷达（LiDAR）在工程测量中的应用： 探讨高精度三维扫描数据在施工放样、工程量核验、变形监测中的自动化流程，以及点云数据与BIM模型的配准技术。 施工过程中的质量风险预警系统： 构建基于机器学习的施工质量风险评估模型，通过分析历史数据（如天气、材料批次、操作人员绩效），预测潜在的质量缺陷，并提供预防性干预措施。 第三部分：复杂地下工程设计与地基动力相互作用 本部分聚焦于城市化背景下日益复杂的深基坑、隧道工程，以及岩土体在动态荷载下的行为响应。 第五章：深基坑支护结构的动态稳定性分析 本章重点研究深基坑在邻近结构、交通荷载、地下水位波动等复合作用下的支护结构安全问题。 土体-结构相互作用的数值模拟： 采用高级的土体本构模型（如应力历史依赖模型）来模拟开挖过程中地层应力的重分布，并精确计算支护结构（如地下连续墙、桩锚体系）的受力状态。 地下水影响下的动力响应： 分析地下水位的快速变化对土体有效应力和支护系统稳定性的瞬态影响，以及如何通过优化降排水方案来控制变形。 邻近结构沉降与动力影响评估： 阐述了在复杂地质条件下，如何量化基坑开挖对相邻既有建筑的静态不均匀沉降和动态振动影响，并制定针对性的保护措施。 第六章：隧道工程的围岩控制与长期稳定性 本章深入探讨了长距离、大跨度隧道在复杂地质条件（如软弱围岩、高地应力区、富水断层）下的设计与施工技术。 隧道动态开挖响应与支护优化： 研究了爆破或TBM掘进过程中，围岩的瞬态应力波传播与能量耗散机制，指导优化初支喷射混凝土的厚度和钢拱架的刚度配置。 岩土体-衬砌的耦合作用分析： 建立考虑了衬砌材料老化、接缝变形与围岩蠕变特性的三维耦合分析模型，以评估隧道在长期服役期内的安全性。 地质灾害的智能预警与风险管理： 探讨了利用地震波速监测、渗水监测、地应力监测数据，建立隧道沿线的地质灾害早期识别系统，特别是在高风险断层带穿越时的应急响应机制。 本书通过对这些关键领域的深入探讨，致力于推动土木工程实践向更安全、更高效、更智能的方向发展。全书理论推导严谨，工程案例丰富，是工程技术人员提升专业素养、解决实际难题的重要参考工具书。

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这本书的命名风格，给我的第一印象就是典型的学术“大部头”，它似乎追求的是理论上的完美和模型的完备性，却牺牲了工程技术的直观性和易读性。我本来指望它能提供一套针对软土地区常见支护结构——比如地下连续墙或者SMW工法——在考虑时间影响后的优化设计参数，或者至少给出一些经验性的剪裁方法。但读下来，感觉它更像是在讨论如何构建一个完美的“虚拟基坑”，在这个虚拟世界里，土体的本构关系可以被完全描述，每一个应力路径都可以被精确追踪。这种对“精确”的执着，使得这本书对初级或中级工程师缺乏吸引力，因为他们更需要的是一套快速、可靠的决策工具包，而不是一套需要耗费数周才能掌握的复杂计算流程。它似乎更适合那些正在攻读博士学位、致力于在现有理论基础上添砖加瓦的研究人员，而不是那些需要在明天早上开工的工地上做决定的项目经理。

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当我看到“过程控制”这几个字时，我本能地认为这本书会重点阐述施工过程中的反馈机制和闭环管理，这在软土地区至关重要，因为土体的固结和蠕变是非线性的，任何一个环节的滞后都可能导致灾难性后果。我期望它能详细介绍如何建立一套高效的物联网监测系统，并能将监测数据实时反馈给BIM模型，从而动态调整灌注桩的压力或者土钉的受力状态。然而，这本书给我的感觉却是，它的“过程控制”更像是数学模型中对时间步长的离散化处理，而不是对施工现场人、机、料、法、环的综合管理。它似乎把控制的重点放在了如何精确计算每一步的理论应力变化上，而没有深入探讨在现实施工团队协作、材料进场延误、天气突变等非理想因素干扰下的实际控制流程。这种理论与实践的巨大鸿沟，让这本书的指导意义变得非常有限，像是一份只适用于完美实验室环境的“设计说明书”。

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这本书的书名透露出一种强烈的、向更高维度抽象的意图，它试图用“三维动态”去概括原本复杂的软土沉降现象。我本以为这本书会详细对比不同时间尺度下（比如短期支护、中期固结、长期蠕变）的支护体系响应差异，并提供一个分阶段的控制策略蓝图。但实际的阅读体验更像是被卷入了一场关于偏微分方程解法的讨论，焦点集中于如何建立一个在空间和时间上都连续可微的数学框架。对于一个关心如何避免支护结构因长期浸泡和侧向土压力累积而发生塑性铰的现场人员来说，这本书显得过于“形而上学”。我更需要的是关于如何评估和控制长期变形累积效应的实际指标和预警阈值，而不是书中那些关于时间积分方法的冗长论述。它似乎更侧重于“为什么会发生”的理论解释，而不是“如何阻止它发生”的实操指南。

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这本《软土基坑考虑时空效应的三维动态设计与过程控制》听起来就让人头疼，它似乎把土木工程里最复杂的那几个词都堆到一块儿了。我原以为这是一本关于基础施工的实用手册，能指导我如何在粘性土层里扎稳脚跟，解决那些常见的沉降和失稳问题。然而，读完封面和一些模糊的介绍后，我发现这书的调性完全不是我想象的那种“手把手教你干活”。它更像是一篇篇高深的学术论文的合集，充满了各种我不太熟悉的数学模型和时间步进算法。比如，它似乎花了大量的篇幅去讨论如何用复杂的有限元方法来模拟地下水位的瞬时变化对土体强度的影响，这对于一个每天面对现场突发状况的工程师来说，未免显得有些脱离实际。我更期待的是一些关于优化支护结构选型、或者如何通过实时监测数据快速调整施工顺序的经验总结，而不是这些理论上的“黑箱”。我猜想，如果我要真正理解这本书里的内容，可能需要重新捡起我的高等数学和流体力学课本，这对于一个职业生涯已经步入中期的工程师来说，未免是种折磨。

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这本书的书名简直就是一本“晦涩难懂”的代名词，它试图将“时空效应”和“三维动态设计”这两个极其抽象的概念强行塞进“软土基坑”这个具体工程场景里。我本来是希望能找到一些关于如何有效控制深基坑在软土地层中变形的实用策略的，比如哪些监测指标最能预警失稳，或者在不同季节和天气条件下，支护体系需要做哪些微调。但这本书似乎完全忽略了这些实际操作层面的痛点，反而沉迷于建立一套极其精细的、可能在实际工程中难以量化的理论框架。读起来给我的感觉，就像是作者在一个象牙塔里，用最顶尖的计算工具，解决一个在现实中可能根本不需要如此复杂手段的问题。这种过度理论化的倾向，让这本书的实用价值大打折扣，对于那些需要快速解决现场燃眉之急的同行来说，可能只是徒增阅读负担。我更希望看到的是基于大量现场数据的统计分析和案例对比，而不是这些纯粹基于理论推导的结论。

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