工程结构荷载与可靠度设计原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业

作者:李国强

出品人:

页数:235

译者:

出版时间:2005-12

价格:23.00元

装帧:平装

isbn号码:9787112075676

丛书系列:高校土木工程专业指导委员会规划推荐教材

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《土木工程材料学导论》 内容简介 本书旨在为土木工程专业本科生及相关领域初学者提供一份全面、深入且实用的土木工程材料学导论。全书以现代土木工程实践对材料性能的迫切需求为导向，系统阐述了构成现代土木工程结构和基础设施的主要材料——水泥基材料、钢材、木材、高分子材料及新型复合材料的组成、结构、基本性能、试验方法、劣化机理及应用设计原则。 本书的编写遵循“基础理论与工程应用紧密结合”的原则，力求在保证科学严谨性的同时，贴近工程实际，帮助读者建立起材料层面的结构安全与耐久性意识。 --- 第一部分：基础与水泥基材料的基石 本部分着重于材料科学的基本概念在土木工程领域的具体体现，并详细剖析了土木工程的“骨架”——水泥、混凝土和砂浆的科学原理。 第一章：材料科学基础与土木工程材料的特性 本章首先界定土木工程材料的范畴，从微观尺度引入材料的晶体结构、化学键、微观缺陷（如孔隙、位错）如何决定宏观力学性能（强度、刚度、韧性）。重点阐述了工程材料必须满足的四大基本要求：强度、刚度、耐久性与经济性。在此基础上，系统介绍了描述材料性能的关键物理量，如应力-应变关系、弹性模量、泊松比、屈服强度及极限强度，并区分了线弹性、弹塑性和粘弹性行为的工程意义。 第二章：胶凝材料的化学与物理过程 本章深入探讨了波特兰水泥的化学组成（硅酸盐、铝酸盐、铁铝酸盐的生成与水化反应）。详细分析了水泥水化反应的动力学过程，包括早期强度发展、后期水化产物的生成（如C-S-H凝胶与氢氧化钙）及其对混凝土微观结构的影响。此外，还涉及了矿渣、粉煤灰等工业废渣在胶凝材料中的应用及其对水化反应动力学的调节作用。 第三章：混凝土——复合材料的科学 混凝土作为最广泛使用的土木工程材料，本章用大量的篇幅来解析其复杂的内部结构。从骨料（粗骨料与细骨料）的选择、级配对性能的影响，到拌合水、外加剂（减水剂、引气剂等）对新拌混凝土工作性能的调控。核心内容聚焦于硬化混凝土的微观结构与孔隙率。深入分析了水灰比对强度和渗透性的决定性作用，并讲解了混凝土的体积稳定性问题，如塑性收缩、干燥收缩与自收缩的产生机理与控制措施。本章也详细介绍了混凝土的抗压、抗拉（劈裂抗拉与抗折）强度试验方法及其在结构设计中的取值原则。 第四章：砂浆与砌体结构材料 本章关注于连接材料——砂浆的组成与性能，特别是其与砌体单元（砖、石）的界面行为。讨论了砂浆的保水性、与砌体的粘结强度对砌体整体强度的影响，以及不同类型砂浆（如普通水泥砂浆、石灰砂浆）在特定环境下的适用性。 --- 第二部分：结构工程的关键材料 本部分将研究重点转向承重结构中不可或缺的金属材料与木材，强调其在复杂荷载作用下的力学响应。 第五章：结构钢材的冶金基础与力学性能 本章从钢铁的冶炼过程（转炉、电炉）入手，介绍碳元素在钢材中的作用及其对力学性能的影响。系统阐述了钢材的冷加工与热处理（如正火、淬火、回火）对微观组织（铁素体、珠光体、马氏体）的改变，以及这些改变如何影响钢材的强度、韧性、焊接性能和疲劳寿命。重点区分了碳素结构钢、低合金高强度钢及不锈钢在土木工程中的应用特点与设计考量。 第六章：钢材的长期性能与可靠性考量 结构钢材的失效模式并不仅限于静载下的屈服与断裂。本章详细探讨了钢材的疲劳性能（S-N曲线、疲劳极限、应力范围对寿命的影响）、蠕变行为（尤其在高温下）以及脆性断裂倾向（冷脆性）。结合工程案例，阐述了如何通过材料选择和结构细节设计来抵抗疲劳裂纹的萌生与扩展。 第七章：木材——生物基材料的特性与利用 木材作为一种可再生材料，其独特的各向异性和复杂的细胞结构是理解其性能的关键。本章分析了木材的密度、含水率与力学性能之间的关系，特别是浸水饱和度对弹性模量和强度的显著影响。讨论了木材的抗压、抗拉和抗剪性能的各向异性，以及如何通过工程木产品（如胶合木、正交胶合木LVL）克服天然缺陷，提高其工程适用性。同时，介绍了木材的耐久性问题，如防腐防虫处理技术。 --- 第三部分：新型材料与材料的耐久性 本部分关注当前工程领域快速发展的高性能材料，以及所有材料必须面对的长期服役可靠性问题。 第八章：高性能混凝土与先进拌合物 本章聚焦于突破传统混凝土性能极限的材料技术。深入研究高强混凝土 (HPC) 和超高强混凝土 (UHPC) 的配合比设计与微观机制，特别是超细粉末和高比例填充对密实度的提升。讨论了自密实混凝土 (SCC) 的流变学特性，包括流动性、粘滞性与抗离析性能的控制。此外，还涵盖了纤维增强混凝土 (FRC) 中不同类型纤维（钢纤维、聚合物纤维）对材料韧性、抗裂性和冲击性能的改善。 第九章：材料的腐蚀与耐久性原理 材料的耐久性是结构全寿命周期成本控制的核心。本章系统阐述了混凝土中的钢筋锈蚀机理，包括碳化作用、氯离子侵蚀的电化学过程，以及锈胀对保护层开裂的影响。对于金属材料，则探讨了大气腐蚀、电化学腐蚀及环境对钢材性能的退化效应。本章强调了通过提高材料的密实度、使用保护涂层和阴极保护技术等手段，来确保结构在苛刻环境下的长期服役能力。 第十章：复合材料与可持续发展材料 本章展望了土木工程材料的未来发展方向。详细介绍了纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料（如CFRP, GFRP）在结构加固与新建中的应用，分析了其高比强度、抗腐蚀的优势与设计上的主要挑战（如层间剪切强度）。最后，讨论了回收材料（如再生骨料、再生塑料）在建筑工业中的应用潜力，以及材料的生命周期评估 (LCA) 在可持续土木工程中的重要性。 --- 本书通过对材料从原子到宏观尺度的剖析，为读者构建了一个扎实的工程材料知识体系，使其能够理解材料在不同应力状态和环境作用下的响应规律，为后续的结构设计与施工控制奠定坚实的材料科学基础。

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坦白说，最开始拿起这本书，我对于“可靠度设计”这个概念并没有非常清晰的认识。在我看来，只要设计得足够“结实”就行了。但这本书彻底改变了我的看法。它让我明白，工程结构的设计并非一味地追求“过载”以保证绝对安全，而是在经济性和安全性之间找到一个精妙的平衡点。书中关于可靠度指标的讲解，以及如何通过概率论和数理统计的方法来量化结构的可靠性，让我耳目一新。它不是简单地告诉你“需要达到某个标准”，而是深入浅出地解释了“为什么是这个标准”，以及这个标准背后所蕴含的风险评估和管理思想。我特别欣赏书中关于模型不确定性、参数不确定性和荷载不确定性的讨论，这些细致的分析让我意识到，工程设计是一个充满不确定性的过程，而可靠度设计就是应对这些不确定性的有力武器。书中通过不同的失效模式分析，让我看到了结构在不同条件下可能出现的“弱点”，并学会了如何通过设计来规避这些风险。

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这本书的结构和语言风格是我非常欣赏的。它不是那种堆砌专业术语、让人望而生畏的教科书，而是更像一位循循善诱的导师，引导读者逐步深入。章节之间的逻辑衔接非常自然，从基础概念的铺垫，到复杂理论的展开，再到实际应用的探讨，整个过程都显得非常流畅。我最喜欢的部分是关于各种可靠度设计方法的介绍，比如基于极限状态的设计方法，以及它如何与传统的容许应力法进行对比。书中对不同设计方法优劣势的分析，以及在不同工程场景下的适用性，都让我受益匪浅。此外，书中穿插的数学公式，虽然一开始看起来有点吓人，但作者都给出了清晰的推导过程和物理意义的解释，让我能够理解这些公式背后的逻辑，而不是死记硬背。这本书让我第一次真正体会到，严谨的数学理论是如何支撑起宏伟的工程奇迹的。

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这本书简直是一场知识的盛宴，尤其是对于我这种刚踏入工程设计领域的新手来说。我一直对结构的安全性有着浓厚的兴趣，总觉得那些高耸入云的大楼、宏伟的桥梁背后隐藏着深奥的科学原理。这本书就像一位经验丰富的老工程师，循序渐进地为我揭开了工程结构荷载与可靠度设计的神秘面纱。从基础的荷载类型划分，比如恒载、活载、风荷载、地震荷载等等，到如何准确地量化这些荷载，书中都给出了详尽的解释和生动的例子。我尤其喜欢它对荷载组合的讲解，这部分内容让我对结构在不同工况下的受力情况有了更直观的理解，也明白了为什么工程师们需要考虑那么多的可能性。更让我惊喜的是，书中并没有停留在理论层面，而是结合了大量的实际工程案例，比如某个著名建筑的抗震设计、某座桥梁的长期荷载分析等等，这些案例让我学到的知识一下子“落地”了，不再是枯燥的公式和概念。读完关于荷载的部分，我对如何评估结构在各种荷载作用下的行为充满了信心。

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作为一名对结构性能优化感兴趣的工程师，这本书为我打开了新的思路。在传统的设计观念中，我们往往更侧重于满足最小的安全要求。然而，这本书深入探讨了如何在一个合理的可行性范围内，进一步提高结构的可靠性，从而延长其使用寿命，降低维护成本，甚至在某些极端情况下，能够减少人员伤亡和财产损失。书中关于可靠度设计在不同工程领域的应用，比如桥梁、高层建筑、水利工程等，都提供了非常具体的指导。我尤其对书中关于疲劳可靠度、耐久性可靠度等方面的讨论很感兴趣，这让我意识到，结构的“可靠”并不仅仅体现在一次性的承载能力上，更体现在其长期的稳定表现。通过学习书中提到的各种优化设计策略，我开始思考如何在保证安全的前提下，让我的设计更加经济高效，也更加可持续。

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我一直认为，一本好的工程类书籍，不仅要传授知识，更要激发思考。这本书在这方面做得非常出色。它并没有简单地给出“标准答案”，而是通过提出问题、分析问题，引导读者去思考“为什么”和“如何做”。书中关于荷载统计特性、材料性能变异性、以及施工偏差等不确定性因素的讨论，让我意识到，工程设计是一个动态调整和持续优化的过程。我特别喜欢书中关于风险分析与决策的内容，它让我认识到，在面对不确定性时，如何通过科学的分析来做出最优的决策。这本书也让我明白，可靠度设计并非一劳永逸，而是需要随着技术的发展和对工程认识的加深，不断地进行更新和完善。读完这本书，我感觉自己不仅仅是学到了某个领域的知识，更是获得了一种解决问题的思维方式，这对于我未来的工程实践将是宝贵的财富。

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写的很好，可惜考的不多。

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还真有。。。

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Mark 书是本好书

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2020.08 图书归档拿回家

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