建筑力学(高等职业学校教材)

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出版者:
作者:杜建根
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:38.0
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isbn号码:9787113048419
丛书系列:
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  • 建筑力学
  • 高等职业教育
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具体描述

《建筑力学》:透视结构之奥秘,探寻工程之根基 本书是一部面向高等职业学校的建筑力学教材,旨在为未来的建筑和工程技术人才打下坚实的理论基础,并培养其分析和解决实际工程问题的能力。本书内容涵盖了建筑力学的核心概念、基本原理和常用方法,力求以清晰的逻辑、详实的讲解和丰富的案例,引领读者深入理解建筑结构的行为规律,掌握工程设计与分析的关键技能。 核心内容概览: 静力学基础: 本章将从力的基本概念、力的测量和力的合成与分解入手,逐步引入力系的平衡条件、约束反力以及各种常见的静定结构(如梁、桁架、拱)的内力分析方法。我们将详细讲解自由体图的绘制技巧,并通过大量实例演示如何计算各种结构在不同荷载作用下的受力情况,为后续的学习奠定坚实基础。 材料力学入门: 材料力学是理解建筑结构受力行为的另一关键学科。本章将重点介绍材料的力学性能,如强度、刚度、韧性等,并深入阐述轴向拉伸和压缩、剪切、扭转等基本变形和应力状态。读者将学习如何计算杆件的应力、应变和变形,掌握材料力学的基本公式和分析方法,理解材料在受力作用下的变化规律。 梁的弯曲与剪切: 梁是建筑中最常见的结构构件之一。本章将详细讲解梁的弯曲变形和应力分布,包括弯曲正应力、剪切应力以及弯矩和剪力图的绘制。我们将介绍梁的挠度和转角计算方法,并探讨不同梁的受力特性,为桥梁、楼板等结构的计算提供理论支持。 压杆稳定性: 高度受压的细长杆件在荷载达到一定值时,会发生突然的变形,即失稳。本章将深入研究压杆的稳定性问题,介绍欧拉(Euler)公式等经典稳定性判据,并探讨影响压杆稳定性的各种因素,如杆件的长度、截面形状、材料性能以及支承条件等,帮助读者理解并避免结构失稳的发生。 应力与应变分析: 为了更全面地理解构件在复杂荷载作用下的受力状态,本章将介绍应力张量和应变张量的概念,以及它们之间的本构关系。读者将学习如何进行广义胡克定律的应用,理解多轴应力状态下的变形和破坏准则,为更高级的结构分析打下基础。 动力学基础与振动: 现代建筑设计越来越关注结构的动力响应,尤其是在地震、风等动荷载作用下。本章将引入动力学的基本概念,包括质量、速度、加速度以及运动方程。我们将着重讲解单自由度体系的自由振动和受迫振动,介绍振动的固有频率、阻尼比等重要参数,并初步探讨多自由度体系的振动特性。 结构动力学初步: 在掌握了单自由度体系的振动规律后,本章将进一步介绍结构动力学在实际工程中的应用。我们将分析建筑物在地震波作用下的响应,介绍一些简化的动力分析方法,帮助读者理解结构的动力特性对于抗震设计的重要性。 材料强度与破坏理论: 材料的强度是结构设计的基础。本章将回顾和深化材料力学的相关内容,详细介绍各种材料的强度指标,如屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。同时,我们将介绍不同的材料破坏理论,如最大应力理论、最大剪应力理论、形变能理论等,帮助读者理解材料在不同应力状态下的破坏机理。 结构设计原理: 本章将把前述的力学理论与实际的建筑结构设计相结合。我们将介绍结构设计的总体流程,包括荷载的选取、内力计算、构件选型以及安全校核等环节。读者将学习如何根据规范要求,将力学分析结果转化为实际的工程设计参数,确保建筑结构的安全、经济和适用。 教学特色与亮点: 本书在编写过程中,始终坚持理论联系实际的原则,力求使抽象的力学概念变得生动具体。 详实的理论阐述: 每章都从基本概念出发,层层递进,系统地介绍相关理论知识,确保读者能够清晰地理解力学原理。 丰富的实例分析: 书中包含了大量来自实际工程的算例,涵盖了各种典型结构和荷载情况,通过具体数据的计算和分析,帮助读者掌握解决实际问题的能力。 图文并茂的教学设计: 大量的高质量插图、示意图和流程图被用于辅助讲解,直观地展示力学概念、结构形态以及受力过程,化繁为简,提升学习效率。 注重解题思路与方法: 除了给出计算结果,本书更强调解题的逻辑思路和方法步骤,引导读者掌握通用的分析框架,触类旁通。 贴近高等职业教育的需求: 本书在内容的选择和深度上,充分考虑了高等职业学校学生的认知水平和未来就业需求,旨在培养具备较强动手能力和工程实践能力的应用型人才。 本书不仅是学习建筑力学的理论参考,更是指导实践操作的得力助手。通过对本书的学习,读者将能够深刻理解建筑结构为何能够承受各种荷载而不倒,掌握分析和计算结构受力状态的“密码”,为投身于蓬勃发展的建筑行业打下坚实的基础。

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目录信息

读后感

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阅读《建筑力学(高等职业学校教材)》的过程中,我对于构件在不同荷载组合下的受力状态有了更深刻的理解。书中关于内力组合的章节,让我明白了在实际工程中,一个结构构件往往会同时承受多种荷载的作用,比如轴力、剪力、弯矩以及扭矩。如何将这些不同性质的荷载进行有效的组合,并计算出构件在最不利荷载组合下的内力,是保证结构安全的关键。书中通过详细的计算示例,展示了如何运用荷载组合系数,来考虑不同荷载出现的可能性和同时性。我特别关注了书中关于钢筋混凝土梁在弯矩和剪力同时作用下的配筋设计,它让我看到,工程师们是如何综合考虑多种因素,来精确地计算所需钢筋的截面面积和布置方式,以确保梁体能够安全地承受各种组合荷载。这种细致入微的计算过程,让我对建筑工程的严谨性和科学性有了更深的敬畏。它让我意识到,每一个看似简单的建筑构件,背后都经过了无数次精密的计算和权衡。这本书让我明白,建筑力学不仅仅是理论知识,更是实践中解决实际问题的有力工具,它指导着工程师们如何将抽象的数学模型转化为实际可见的、安全的建筑。

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我一直对结构体系的演变和发展充满好奇,而这本《建筑力学(高等职业学校教材)》恰好满足了我的这一渴望。书中关于不同结构体系的介绍,让我对从传统的砖石结构、木结构,到现代的钢结构、钢筋混凝土结构,再到新兴的空间结构、筒体结构,都有了一个系统性的认识。它不仅仅是列举了这些结构的名字,更重要的是,它解释了每种结构体系之所以能够存在和发展,是基于其独特的力学原理和材料特性。我反复研读了关于框架结构和剪力墙结构的对比分析,书中通过计算不同荷载作用下,这两种结构体系的位移和内力分布,清晰地展示了它们各自的优势和局限性。例如,框架结构在承受竖向荷载方面表现优异,但在抵抗水平荷载,如风荷载和地震荷载时,其侧向位移可能较大,而剪力墙结构则以其卓越的抗侧移能力著称,尤其适用于高层建筑。书中还介绍了曲线梁、斜梁等特殊构件的受力分析,以及它们如何巧妙地解决建筑空间布局中的难题。这种对结构体系的深入剖析,让我看到了建筑力学如何成为连接美学设计与工程实践的桥梁。它让我明白了,每一个伟大的建筑不仅仅是艺术家想象的产物,更是力学原理巧妙运用的结晶。这本书让我开始以一种全新的视角去审视身边的建筑,去感受它们内在的逻辑和力量。

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我一直在思考,如何让建筑在满足功能和安全需求的同时,也能够更具经济性。这本书在这一方面也给了我很多的启发,尤其是在关于结构优化设计的章节。书中介绍了如何通过调整结构形式、构件截面尺寸以及材料种类,来达到最经济的结构方案。我被书中关于桁架结构优化设计的案例所吸引,通过改变杆件的布置方式和连接节点,可以大幅度地减轻结构的自重,从而减少材料的使用量。书中还提到了,利用有限元分析软件进行结构优化,可以快速地迭代设计方案,找到性能最优且成本最低的解决方案。这让我意识到,建筑力学的学习不仅仅是为了掌握计算方法,更是为了掌握一种思考和解决问题的思维方式。通过对结构的深入理解,我们可以找到更巧妙、更经济的设计思路。这本书让我看到,经济性与安全性并非对立,而是可以通过科学的力学分析来实现有机统一。它让我明白,一个优秀的建筑设计,不仅要有美感,更要有智慧,而力学知识正是这种智慧的重要体现。

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我一直对建筑的变形与振动现象充满好奇,而这本《建筑力学(高等职业学校教材)》恰好解答了我心中的诸多疑问。书中关于结构动力学的章节,深入浅出地讲解了建筑在风、地震等动态荷载作用下的响应。它不仅仅停留在描述现象,而是详细解释了结构振动的产生机理,如固有频率、阻尼等概念。我特别喜欢书中关于单自由度体系振动分析的讲解,通过一个简单的弹簧-质量系统模型,作者清晰地展示了结构在外部激励下的运动规律。书中还通过对不同类型建筑的振动案例分析,如高层建筑的风致振动、桥梁的车致振动,让我对这些现象有了更直观的认识。更重要的是,书中介绍了减振和隔振的技术,例如设置调谐质量阻尼器(TMD)来降低结构的振动幅值,或者采用隔震支座来隔离地震波的传播。这让我看到,建筑力学不仅仅是分析问题,更是解决问题的科学。它指导着工程师们如何设计出更加舒适、安全的建筑,能够有效抵御来自大自然的挑战。这本书让我对建筑的动态行为有了全新的认识,也让我体会到力学知识在保障建筑使用性能方面的重要作用。

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初次接触这本《建筑力学(高等职业学校教材)》,我最先感受到的是其严谨的学术态度和清晰的逻辑结构。书中对每一个概念的定义都力求精确,对每一个公式的推导都力求严谨,这让我倍感安心。我特别欣赏书中对于一些复杂问题的分解和归纳,例如在讲解梁的弯曲时,作者并没有一次性抛出复杂的公式,而是从最基本的受力概念入手,逐步引入剪力图、弯矩图,再到应力、应变和挠度的计算。这种循序渐进的教学方式,极大地降低了学习的难度,让我能够一步步地掌握每一个知识点。书中丰富的图示和表格,更是将抽象的力学原理具象化,使得理解起来更加直观。我反复阅读了关于力的分解与合成、力矩的计算等基础章节,虽然这些内容看似简单,但却是后续更复杂分析的基础。我深刻体会到,扎实的基础知识是构建起整个建筑力学体系的关键。这本书让我明白,学习力学,如同建造一座大厦,必须从最坚实的地基开始,一点一滴地向上累积。它的讲解方式,让我感受到了知识的连贯性和系统性,为我打下了坚实的理论基础。

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初次翻阅这本《建筑力学(高等职业学校教材)》,我内心涌动着一种既熟悉又陌生的复杂情绪。熟悉,是因为我曾在脑海中无数次勾勒过建筑的巍峨身姿,想象过它们如何在风雨侵蚀、地震撼动中岿然不动。陌生,则源于这本书为我揭示了隐藏在这些宏伟景象背后的深刻奥秘。它不再是单纯的理论堆砌,而是将抽象的力学原理,通过生动的案例、精巧的图示,巧妙地渗透到建筑设计的每一个环节。我尤其对其中关于荷载分析的章节印象深刻,作者并没有停留在简单的受力分析,而是详细阐述了不同荷载类型——恒载、活载、风荷载、雪荷载,乃至于地震荷载——的特性、计算方法以及它们如何共同作用于建筑结构。书中通过对几处著名桥梁和高层建筑的案例分析,直观地展示了这些荷载的实际影响,以及工程师们如何运用力学知识来抵御这些潜在的威胁。我仿佛看到了工程师们如何在图纸上细致地计算每一根梁、每一根柱所承受的压力,如何在模型的反复验证中优化结构设计,确保建筑的安全与稳定。这种将理论与实践紧密结合的讲解方式,极大地激发了我对建筑力学浓厚的兴趣,让我不再感到它是一门枯燥的学科,而是一门充满智慧与艺术的学科。它让我开始思考,每一栋建筑背后都凝聚着无数工程师的智慧和汗水,每一次结构的设计都蕴含着对自然力量的深刻理解和巧妙应对。这不仅仅是一本教材,更像是一扇窗户,让我得以窥探建筑世界更为深邃的内在逻辑,也为我将来投身于建筑领域打下了坚实的基础。

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这本书在我的手中,更像是一位经验丰富的老师,循循善诱地引导我一步步走进建筑力学的殿堂。我最先被吸引的是其对材料力学部分的详尽阐述。书中并没有简单罗列各种材料的力学性能参数,而是深入浅出地讲解了这些参数的物理意义,以及它们在实际工程中的重要性。例如,关于钢材的屈服强度和抗拉强度,它不仅仅是数字,更是决定钢结构能否承受预期载荷的关键。书中通过对比不同钢材在拉伸试验中的表现,以及它们在不同应力状态下的变形规律,清晰地展示了材料选择对建筑整体安全性的影响。我特别喜欢书中关于混凝土受力特性的分析,混凝土作为最常用的建筑材料,其抗压能力远大于抗拉能力,而书中则详细介绍了如何通过配筋来弥补其抗拉性能的不足,并阐述了钢筋与混凝土共同工作时产生的协同效应。这种对材料微观性能与宏观结构性能之间关系的细致解读,让我对建筑材料有了更深层次的理解。而且,书中并没有回避复杂性,而是通过图表和公式,将这些复杂的概念变得更加易于理解。我甚至花了大量时间去研究书中关于应力集中效应的讨论,它让我明白了,即使在整体强度足够的情况下,构件局部的不规则几何形状也可能导致应力的高度集中,从而引发破坏。这种对细节的关注,正是建筑力学严谨性的体现。它让我认识到,在建筑设计中,一个小小的疏忽都可能带来严重的后果,而力学知识就是规避这些风险的利器。

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在这本教材中,我最受益匪浅的部分莫过于关于结构稳定性分析的章节。在日常生活中,我们常常看到一些看似轻盈的结构,如薄壁杆件、拱形结构,它们之所以能够稳定存在,背后蕴含着深刻的力学原理。书中对于失稳机理的讲解,让我对“稳定性”有了更直观的认识。它不仅仅是抵抗荷载的能力,更是一种潜在的脆弱性,一旦超过某个临界值,结构就会发生突然的、灾难性的变形。我尤其对书中关于欧拉(Euler)屈曲理论的介绍印象深刻,作者通过清晰的推导过程,展示了细长杆件在轴向压力作用下发生侧向弯曲的临界载荷。书中还提供了大量实例,比如高耸的塔架、薄壁柱在受压时的变形,这些生动的例子让我真切地感受到了稳定性破坏的可怕。更重要的是,书中强调了如何通过改变结构形式、材料性质或者增加约束来提高结构的稳定性,例如采用交叉支撑、增厚构件截面等。这让我明白,建筑力学的学习不仅仅是为了理解结构如何承受荷载,更是为了如何设计出更加稳定、安全的结构。这本书让我不再仅仅关注结构在正常工作状态下的表现,更开始思考其在极端情况下的行为,这无疑提升了我对工程风险的认知和防范能力。

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这本书带给我的启发,不仅仅局限于理论层面,更在于它如何将抽象的力学原理与实际的建筑案例相结合。我尤其对书中关于静不定结构分析的章节,印象深刻。与静定结构相比,静不定结构的内力无法仅凭静力平衡方程来确定,需要引入材料力学和结构变形的变形协调条件。书中通过对悬臂梁、连续梁等典型静不定结构的受力分析,详细阐述了位移法、荷载法等分析方法。我花了大量时间去理解书中关于虚拟功原理的应用,它提供了一种更加简洁和高效的计算静不定结构内力的方法。通过图文并茂的讲解,我仿佛看到了工程师们如何利用这些数学工具,去解析那些看起来错综复杂的受力体系。书中还举例说明了,为什么许多现代建筑,如大跨度桥梁、大型展览馆,往往会采用静不定结构,因为这种结构体系具有更高的强度、刚度和经济性。这让我明白,对静不定结构的深入理解,是掌握更先进、更经济的结构设计方法的基础。这本书让我不再仅仅满足于理解静态的受力分析,而是开始思考动态的、更复杂的结构体系的内在运行规律。

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这本书中关于极限承载能力的分析,让我深刻体会到结构设计的“安全裕度”这一概念的重要性。它不仅仅是计算出结构在正常使用荷载下的应力,更重要的是要预估结构在发生破坏前的最大承载能力。书中详细介绍了塑性分析在极限承载能力计算中的应用,特别是在钢结构设计中,当构件达到屈服强度后,仍然能够继续变形并承担一定的荷载,这种“塑性铰”的形成是结构在破坏前的一种重要表现。我被书中关于桥梁倒塌事故的案例分析所吸引,这些案例往往是由于设计未能充分考虑结构的极限承载能力,或者出现了未预见的荷载组合,导致结构突然发生整体性破坏。这本书强调,只有在充分理解结构的失效机理,并确保其极限承载能力远大于实际工作荷载时,才能保证建筑的长期安全。它让我认识到,建筑力学不仅仅是数学公式和理论推导,更是对风险的评估和对安全的保障。这种对极限状态的深入探讨,让我对工程的责任感有了更深刻的认识。

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