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出版者:中国铁道

作者:朱永全

出品人:

页数:294 页

译者:

出版时间:2006年09月

价格:29.0

装帧:平装

isbn号码:9787113067106

丛书系列:

图书标签:

• 隧道工程
• 土木工程
• 地下工程
• 隧道施工
• 隧道设计
• 岩土工程
• 工程地质
• 交通工程
• 矿业工程
• 结构工程

跨越山海：现代桥梁结构设计与施工技术精要 本书导言： 在人类文明的发展长河中，跨越江河、穿越峡谷的桥梁始终是工程技术皇冠上的明珠。它们不仅是连接地域、促进交流的生命线，更是人类智慧与自然力量博弈的宏伟纪念碑。本书《跨越山海：现代桥梁结构设计与施工技术精要》旨在深入剖析当前全球桥梁工程领域的前沿理论、创新材料应用以及复杂环境下的施工控制策略。我们聚焦于如何在高标准安全要求下，实现结构轻量化、耐久性提升与环境友好性的完美统一。本书不是对既有知识的简单重复，而是着眼于解决当代大型桥梁工程中遇到的核心挑战，为结构工程师、项目管理者以及规划设计人员提供一套系统化、操作性强的技术参考。 第一章：现代桥梁结构理论的演进与基石 本章将从结构动力学和可靠性理论的最新进展出发，探讨传统分析方法在应对超高层、超大跨度结构时所暴露的局限性。重点分析非线性有限元分析（FEA）在模拟极端荷载工况（如强风、地震、车辆撞击）下的精确性提升。我们将详细阐述结构健康监测（SHM）系统如何通过传感器网络，将实时反馈融入到结构寿命预测模型中，实现从被动维护到主动预防的转变。此外，本章还会介绍基于性能化设计（Performance-Based Design, PBD）的桥梁设计哲学，它要求工程师根据预期服役期内的特定性能目标（如正常使用、生命安全、倒塌预防）来选择和优化结构方案，而非仅仅满足规范的最低要求。 第二章：新型结构材料的突破与应用 材料是决定桥梁性能的根本。本章将聚焦于提升桥梁耐久性与减轻自重的关键技术。我们将深入探讨高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）在斜拉桥和拱桥中的应用案例，重点分析其超高的抗压强度、极佳的抗疲劳性能以及对氯离子侵蚀的抵抗力。对于钢结构部分，我们将分析耐候钢（Corten Steel）在美学与维护成本控制上的平衡，以及新型高强度、高韧性钢材在超长悬索桥主缆中的应用潜力。此外，纤维增强复合材料（FRP）——包括碳纤维（CFRP）和玻璃纤维（GFRP）——在桥面板的轻量化、防腐加固以及预应力体系中的创新应用，将作为本章的重点内容进行剖析。材料的生命周期评价（LCA）方法论也将被引入，用以评估不同材料选择对环境影响的综合考量。 第三章：复杂环境下的荷载效应与结构响应 桥梁工程的最大挑战往往来自于其所处的复杂环境。本章着重分析风荷载、水流激振以及冰雪荷载对桥梁系统的动态影响。针对大跨度桥梁，空气动力学分析不再局限于传统的风洞试验，我们将介绍计算流体力学（CFD）在模拟湍流、涡旋脱落以及颤振临界风速预测中的精确应用。在海洋和沿江环境中，腐蚀、冲刷和疲劳是主要威胁。我们将详细讲解如何通过优化基础设计、采用阴极保护技术以及设计可更换的抗冲刷基础结构来应对这些挑战。针对地震区，本章将探讨基于隔震与消能减震技术（如铅芯橡胶支座、粘滞阻尼器）的桥梁抗震策略，强调如何有效控制结构位移和内力峰值。 第四章：大型桥梁的创新建造工艺与现场控制 设计的卓越性必须通过精湛的施工技术得以实现。本章将全面梳理当前主流的大跨度桥梁建造方法及其关键控制点。对于悬索桥和斜拉桥，我们将细致阐述缆索的架设、张拉与精确的索力平衡技术，包括对环境温度变化引起的索长变化的实时补偿措施。对于大型箱梁的现浇施工，本章将重点介绍节段预制与悬臂拼装技术，包括支架法、顶推法和高空缆索吊装法的施工流程优化与精度控制。特别地，本章将深入探讨“智能施工”的概念，即如何利用三维激光扫描、无人机监测以及BIM（建筑信息模型）技术，实现对施工偏差的即时识别、校正与全过程数字化留档，确保最终结构几何精度符合设计要求。 第五章：桥梁的运营、评估与寿命延期 桥梁的价值在其服役周期内才能完全体现。本章侧重于桥梁的运营阶段管理。我们将介绍先进的桥梁检测技术，包括超声波检测、地质探查雷达（GPR）在探测内部损伤和空洞方面的应用，以及基于光纤布拉格光栅（FBG）的应力监测网络。基于风险的桥梁管理系统（RBM）是本章的核心，它通过量化评估结构退化速率、交通荷载增加和维修成本，为管理者提供最优的维护、加固或更换决策依据。针对既有结构，我们将探讨后加装减隔震系统、使用UHPC进行表面修复以及碳纤维布（CFRP）的粘接加固技术，以安全、经济的方式延长桥梁的使用寿命。 结语：面向未来的工程视野 桥梁工程正站在一个技术变革的十字路口。本书的最终目标是激发工程师们超越规范的边界，将可持续性、韧性设计和数字化管理深度融合到未来的桥梁建造实践中。我们期望本书能够成为同行们在面对下一代复杂工程挑战时，手中可靠的指南与灵感的源泉。

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我一直对那些宏大的基础设施项目感到好奇，尤其是那种在极端环境下完成的工程壮举。这本书虽然聚焦于技术层面，但它成功地捕捉到了那种“人类挑战极限”的精神内核。书中对于材料科学在隧道建设中的应用升级有着非常精彩的论述，比如从早期的钢筋混凝土到高性能喷射混凝土，再到新型的超高性能纤维混凝土，每一种材料的进步都直接对应着隧道能达到的深度和跨度。更让我印象深刻的是，它详细对比了不同工法（如钻爆法、盾构法、沉管法）在面对特定地质条件时的优劣势和经济性分析。这些分析不是简单的列表，而是结合了具体的地理、政治和经济背景进行剖析。例如，某一国家倾向于使用大型TBM的原因，可能不仅仅是技术先进，还与劳动力成本和工期压力密切相关。这种多维度的视角，让这本书的深度远远超出了纯粹的工程手册。它让我明白了，一项成功的隧道工程，是技术、经济、政治博弈和地质条件共同作用下的复杂产物，而不是单一技术优势的体现。

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这本书给我的最大感受是其包罗万象的知识体系和对细节的执着。它不仅仅关注施工的过程，更着眼于隧道的全生命周期管理。读者可以从中了解到，一条隧道建成后，如何进行长期的健康监测，如何处理因地层沉降或交通荷载导致的结构疲劳问题。书中关于既有隧道病害的识别与修复部分，简直可以作为一本独立的参考书来看待。它用大量的图例和三维建模的描述，清晰展示了裂缝的产生机理、渗漏的路径分析，以及后续的注浆加固技术。这种对“事后”处理的重视，体现了作者对工程质量的极致追求。此外，它还涉及了许多交叉学科的知识，比如声学设计在交通隧道降噪中的应用，以及如何通过合理的衬砌设计来优化隧道内的气流组织以适应高速列车通过时的活塞效应。整体来看，这本书的知识密度非常高，需要反复阅读才能消化其中的精髓，但每一次重读，都会有新的理解和发现，这正是一本优秀参考书的价值所在。

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这本书的叙事风格，我个人觉得非常独特，它在严谨的技术讲解中，穿插了不少关于工程伦理和可持续性的讨论。作者并未回避隧道工程对环境可能造成的负面影响，比如对地下水文系统的改变、开挖弃渣的处理等。书中有一个专门的章节讨论了“绿色隧道”的概念，探讨了如何利用隧道施工的副产品、如何最大限度地减少对生态敏感区域的干扰，以及如何将隧道设计融入到更宏大的城市交通规划和生态廊道构建中去。这使得这本书的格局被大大拓宽了，它不再仅仅是关于钢筋混凝土和岩石的交锋，而是上升到了人与自然和谐共存的高度。特别是它对未来智能隧道技术的展望，比如引入物联网传感器网络进行实时监测和预测性维护，让我对未来的基础设施充满了期待。总而言之，这是一本既有深厚历史积淀，又充满未来前瞻性的著作，它成功地将一个看似枯燥的技术领域，描绘成了一幅充满挑战、智慧与责任的宏大画卷。

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这本厚重的书，乍一看还以为是本晦涩难懂的专业著作，毕竟“隧道工程”这四个字就带着一股子冰冷、坚硬的工业气息。然而，当我真正翻开它，才发现里面蕴含着远超技术规范的魅力。它不像我之前读过的一些工程教材那样，一上来就给你一堆公式和参数，而是用一种近乎诗意的笔触，描绘了人类如何征服地下黑暗的史诗。书里对早期开凿技术，比如古罗马人如何利用简单的工具和惊人的毅力打通山脉的描述，简直让人热血沸腾。我仿佛能闻到空气中弥漫的泥土和汗水的味道，感受到那些先驱者面对未知风险时的敬畏与决心。特别是它对地质预判的论述，并非是干巴巴的岩石分类，而是将地质层比作一幅流动的、充满变数的巨型画卷，强调了经验、直觉和科学计算三者结合的重要性。书中穿插的那些详尽的案例分析，无论是跨江隧道的沉管法，还是山区长隧道的TBM（隧道掘进机）作业，都配上了大量清晰的手绘图和历史照片，让那些复杂的工序变得直观易懂。这本书不仅仅是关于“如何挖洞”，更是关于“如何与大地对话”，如何平衡安全、经济和环境影响，体现了人类智慧在改造自然过程中的深刻反思。对于非专业人士来说，它提供了一个绝佳的窗口，去了解这项伟大工程背后的智慧结晶和人文关怀。

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说实话，我对建筑、土木这些领域向来敬而远之，总觉得那些东西离我的日常生活太远。但这次机缘巧合接触到这本书，确实刷新了我的认知。它最大的优点，在于它并没有把读者当成是已经掌握所有基础知识的工程师来写。书的结构安排非常巧妙，它从最基础的“为什么需要隧道”开始，深入浅出地探讨了隧道选线、支护结构演变的历史脉络。其中关于通风、排水系统的设计章节尤其吸引我——这部分内容过去总被我忽略，以为是附属品，但书中详尽阐述了这些系统在保障隧道长期安全运营中的核心地位，比如面对火灾等突发情况时的动态模拟和应对策略。作者的文笔非常严谨，但又不失生动，比如他用“地下动脉”来形容交通隧道，用“生命线”来形容供水隧道，这种比喻让技术概念立刻鲜活了起来。我特别欣赏它对“风险管理”这一块的论述，不仅仅是计算风险，更是讨论如何在不确定性中建立信心，如何在面对地下水涌突、软弱围岩等地质灾害时，采取的那些充满创造性的解决手段。读完这部分，我第一次意识到，每一条通畅的地下通道背后，都凝结了无数工程师夜以继日的计算和对潜在失败的深刻预见。

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