桥梁风工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民交通出版

作者:陈政清

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:2005-5

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787114055270

丛书系列:

图书标签:

• 桥梁工程
• 风工程
• 气动学
• 结构工程
• 桥梁设计
• 风致振动
• 数值模拟
• 边界层气流
• 风洞试验
• 桥梁健康监测

现代土木工程前沿：结构动力学与抗震设计 本书聚焦于土木工程领域中至关重要的结构动力学原理及其在现代抗震设计中的应用。它旨在为结构工程师、土木工程专业学生以及相关研究人员提供一套系统、深入且实用的理论框架与工程实践指南。本书内容紧密围绕如何理解、分析和抵抗地震、风荷载等动态作用力对土木结构（特别是桥梁、高层建筑及特殊结构）的影响展开。 --- 第一部分：结构动力学基础理论 本书首先奠定了理解结构动力响应的坚实理论基础。我们没有侧重于繁复的数学推导，而是强调概念的清晰性和物理意义的直观性。 第一章：单自由度系统（SDOF）的自由振动与强迫振动 本章详细剖析了最基本的动力系统——单自由度体系的运动机理。内容涵盖： 系统的基本参数识别： 质量、刚度与阻尼的物理定义及工程意义。特别强调了粘滞阻尼、库仑阻尼和材料阻尼的特性及其在结构分析中的建模方法。 无阻尼与有阻尼系统的自由振动： 介绍了固有频率、圆频率、周期和阻尼比的概念，并推导出其运动方程的解析解。 简谐荷载下的强迫振动： 深入讲解了稳态响应的求解，着重分析了“共振现象”的发生条件、危害性，以及工程中如何通过设计手段避免或控制共振。 瞬态响应分析： 讨论了冲击荷载（如脉冲荷载）作用下结构的初始条件对后续响应的影响，这对于理解地震动起始阶段的结构行为至关重要。 第二章：多自由度系统（MDOF）的动力特性 将理论扩展到更接近实际工程的多自由度系统。 系统的离散化与方程建立： 讲解了集中质量法和模态分析法在建立系统动力方程中的应用。 特征值问题与模态分析： 详细介绍了如何求解系统的特征值问题，以确定“固有频率”和“振型”。强调了振型在控制结构响应和模态叠加法中的核心作用。 模态叠加法： 这是结构动力分析的基石。本书详细阐述了线弹性体系下模态叠加法的原理、步骤、适用范围及其在时间积分法（如Newmark-$eta$法）中的应用。 质量和刚度矩阵的有效性： 讨论了在大型结构分析中，如何通过质量矩阵的集总化和刚度矩阵的稀疏性进行高效计算。 第三章：连续体结构的动力分析初步 本章将视角从离散系统提升到连续体，为分析梁、板等构件的动力特性做铺垫。 基本偏微分方程： 推导了一维欧拉-伯努利梁的动力控制方程。 梁的动力特性： 针对简支梁、悬臂梁等典型边界条件，求解了其振型和固有频率的解析解，并与有限元计算结果进行对比。 Rayleigh法与能量法： 介绍了一种无需精确求解微分方程，通过能量法估算结构一阶固有频率的实用方法。 --- 第二部分：工程荷载的动力特性分析 有效的抗震设计依赖于对实际动力荷载（地震和风）特性的精确理解。 第四章：地震动输入与反应谱理论 地震波的特性描述： 涵盖地震动的时间历程、加速度、速度和位移谱的定义与相互关系。讨论了近场地震与远场地震在冲击性和持时性上的差异。 反应谱的构建与应用： 详细介绍了反应谱的物理含义，包括计算反应谱和设计反应谱的差异。重点讲解了如何使用设计反应谱直接进行结构的最大反应估算，避免复杂的时间步分析。 多点输入的地震动： 针对超高层结构或超大跨度结构，分析了不同地基输入地震波在结构不同高度处引起的响应差异，并介绍了“地震波场效应”对结构的影响。 第五章：风荷载的随机性和非平稳性 风荷载是桥梁和高层建筑最主要的水平动力荷载之一。 风场的基本理论： 介绍边界层理论、风速剖面（如幂律、指数律）以及湍流结构（脉动风速的统计特性）。 风谱的建模： 讨论了常用的风速功率谱模型（如 Davenport 谱、Harris 谱），及其在确定结构动力响应中的应用。 平均风速与脉动风速的耦合： 讲解了如何结合平均风荷载和脉动风荷载进行结构动力分析（例如，谱分析法或时程分析法）。 风致振动的特殊现象： 侧重于对空气动力学不稳定性现象的概述，包括涡振（Karman涡街）、抖振和失稳现象的初步判据。 --- 第三部分：结构抗震设计与分析方法 本部分将理论与工程实践紧密结合，聚焦于现代结构抗震设计规范所要求的分析技术。 第六章：线弹性动力分析与模态叠加法深化 模态叠加法在规范中的应用： 详细解析如何依据规范（如AISC或Eurocode的原理）利用前几阶模态计算地震作用下的内力和位移。 “峰值响应”与“均方根响应”： 讨论在谱分析中如何处理不同模态响应之间的相位关系，特别是非相干性处理方法。 时间步积分方法的选择与应用： 介绍了中心差分法、平均加速度法（Newmark法）等数值方法的适用性、稳定性和精度，重点指导工程师如何正确选择时间步长。 第七章：非线性动力分析与性能化设计 现代抗震设计的核心转向是确保结构在强震下的延性和耗能能力。 材料的非线性本构关系： 讨论钢材、混凝土在反复荷载作用下的滞回特性，引入骨架曲线、塑性铰模型和损伤模型。 塑性动力响应分析（Pushover）： 详细阐述了静力弹塑性分析（Pushover）的原理、加载路径、性能点确定及其局限性。 非线性时程分析（NLTHA）： 讲解了如何使用具有完整动力特性的非线性模型，输入实际或模拟的地震动，直接求解结构的损伤累积和残余变形。 性能化设计（Performance-Based Design, PBD）概念： 介绍如何将性能目标（如“立即使用”、“人员安全”、“防止倒塌”）与结构分析结果（如层间位移角、构件屈服次数）对应起来。 第八章：特殊动力问题的处理 基础隔震与消能减震技术： 探讨了基础隔震支座（如铅芯橡胶支座LRB、摩擦摆支座FPS）的动力特性建模，及其如何有效地增加结构周期、降低输入能量。同时介绍了粘滞阻尼器、屈服连接件等耗能装置在线性与非线性分析中的参数化建模。 动力失稳与二阶效应： 针对高层结构，分析 P-Delta 效应在动力分析中的引入和对结构刚度的影响。 随机振动理论基础： 简要介绍傅里叶变换在随机荷载分析中的应用，为处理复杂风荷载和长持时地震动提供工具。 --- 本书的特色： 本书强调从第一性原理出发，深入剖析动力响应的物理本质，并严格遵循工程实践导向。在理论讲解后，均会结合实际案例（包括著名的工程实例）展示有限元软件（如SAP2000, ETABS, ABAQUS等）中的设置和结果解读技巧，确保读者不仅理解“为什么”，更能掌握“如何做”。我们力求在学术深度与工程实用性之间达到完美的平衡。

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这本书的深度和广度令人印象深刻，它不仅仅停留在宏伟的视觉呈现上，更深入到了幕后的决策过程和技术挑战。我记得有一部分详述了极端天气条件下对结构稳定性的影响分析，特别是那些位于高地震带或强风区的项目，设计师们是如何通过复杂的空气动力学模拟来规避潜在风险的。书中提及的那些“看不见”的工作，比如地基的勘探、材料疲劳测试的严苛标准，这些细节的处理，才真正体现了“百年工程”的内涵。它有一种引人入胜的叙事节奏，从最初的概念草图，到模型试验，再到最终的施工监理，每一步的权衡与取舍都展现了工程界的严谨和一丝不苟。对我而言，它更像是一部工程史诗，记录了人类智慧如何一步步将不可能变为现实的奋斗历程。

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这本书的装帧和版式设计也值得称赞，拿在手里沉甸甸的，翻阅起来非常舒服。它的色彩运用非常克制，大部分是黑白或淡彩的结构图纸与高清的实景照片穿插，这种对比反而更能凸显建筑本身的形态美。我个人特别欣赏它对“可持续性”议题的探讨。现在任何大型工程都绕不开环保和能耗的问题，书中介绍了几种新型的生态友好型设计方案，比如如何利用自然光线优化内部空间，以及如何选择对周边生态影响最小的施工方法。这种将人文关怀融入硬核技术分析的做法，让整本书读起来既有理性的支撑，又不失情感的温度。它让我认识到，好的工程设计，不仅要结实耐用，更要与它所处的环境和谐共生。

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这本书的价值，对我来说，更在于它提供了一种看待世界的方式。它将那些我们习以为常、每日穿梭其中的巨大构筑物，剥去了日常的麻木感，重新还原成一系列精妙的力学游戏和哲学思考。它没有刻意去拔高赞美，而是冷静地呈现了人类面对自然界巨大尺度差异时所付出的努力和智慧。书中收录了一些早期工程师的手稿和信件摘录，这些“第一手资料”让人能感受到那个年代开拓者的激情与挣扎，这种历史的厚重感，是任何单纯的教科书都无法比拟的。它让我明白，每一座伟大的建筑背后，都凝结着无数个日夜的计算、无数次的失败尝试，以及对“永恒”这一概念的执着追求。

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我最近对某个特定类型的结构产生了浓厚的兴趣，就是那种主跨度特别大，几乎像是漂浮在空中的桥梁。这本书里恰好有一整章详细剖析了这一类结构的设计原理和施工难点。作者用大量的篇幅解释了索塔和主缆的张力平衡是如何通过精密的计算和不断的调整来实现的。印象最深的是它对施工阶段风险管理的描述，比如在大跨度合拢段的精确对接中，哪怕是毫米级的误差都可能导致灾难性的后果，书中记录的那些紧张的现场指挥和应急预案，读起来就像是惊险小说一样引人入胜。它清晰地展示了，理论上的完美设计，需要多少实际操作中的汗水、经验和临场应变能力才能最终落地，这比单纯看成品照片要震撼得多。

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最近迷上了一套关于现代建筑艺术的书，尤其是那些跨越河流或峡谷的宏伟结构，真是让人叹为观止。这本书的图文并茂，每一个案例都配有详尽的结构分析和设计理念阐述。我尤其喜欢它对材料创新应用的介绍，比如那些超高性能混凝土和新型钢材是如何让设计师们摆脱传统束缚，创造出如此惊心动魄的造型的。其中一章专门讲了历史上的标志性桥梁，从古罗马的拱桥到现代的悬索结构，每一个都像是一件凝固的艺术品，讲述着那个时代的技术极限和审美追求。作者的文字功底很扎实，即便是复杂的力学原理，也能用生动形象的语言描述出来，让我这个非专业人士也能大致领会其中的精妙。读完之后，再去看那些实体的工程，总会多一份敬畏和欣赏，不再只是简单地“走过去”，而是开始思考它如何对抗风、水和时间。这本书确实拓宽了我对人与自然界“对话”方式的理解。

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陈政清 项海帆。 （虽然有可能是学生编的，挂个大师的名字也值4星啊）

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