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出版者:中国水利水电出版社

作者:刘振京

出品人:

页数:215

译者:

出版时间:2007-4

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787508443737

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 地基基础
• 岩土工程
• 土木工程
• 地质工程
• 基础设计
• 土的力学性质
• 地基处理
• 边坡稳定
• 桩基技术

现代建筑的基石：深度解析结构力学与材料科学 本书并非聚焦于土壤的性质或地基的处理，而是将目光投向构成我们赖以生存的宏伟建筑物的更深层、更基础的科学原理。我们将共同踏上一段探索之旅，深入剖析支撑起高楼大厦、桥梁隧道的结构力学奥秘，以及塑造这些工程奇迹的材料科学的精妙之处。 第一篇：结构力学的骨骼——力、变形与稳定性 本篇是理解任何工程结构的关键。我们首先将从牛顿运动定律出发，逐步建立起静态和动态力学的基本框架。 力的分析与合成： 学习如何分解复杂的力系，理解荷载（如风、地震、自重）对结构产生的影响。我们将探讨静力平衡的原理，确保结构在受力作用下不发生整体或局部的移位。 材料的应力和应变： 当外力作用于材料时，材料内部会产生抵抗变形的力，这就是应力；而变形的程度则称为应变。我们将详细研究不同材料（如钢、混凝土、木材）在受力时的本构关系，理解其弹性、塑性行为，以及屈服和断裂的临界点。 构件的内力和弯矩： 梁、柱、板等基本结构构件在承受荷载时，内部会产生轴力、剪力、弯矩和扭矩。我们将学习如何绘制内力图，精确计算这些内力，从而为后续的强度和刚度校核提供依据。 结构变形的计算： 任何结构在受力后都会发生一定程度的变形。我们将介绍各种方法，如虚功原理、积分法、挠度方程等，来精确计算结构的位移和转角，确保结构的正常使用，避免过度的变形影响功能或美观。 结构稳定性： 对于细长或受压构件，存在失稳的可能性，即所谓的“屈曲”。我们将深入研究欧拉屈曲公式，理解临界力的概念，并学习如何设计构件以抵抗失稳，保证结构安全。 应力集中与断裂力学： 在结构中的某些部位，如孔洞、切角处，应力会发生高度集中，成为潜在的薄弱点。我们将探讨应力集中的现象，以及断裂力学如何预测和预防材料的脆性断裂。 第二篇：材料科学的灵魂——性能、制造与可持续性 材料是工程的血肉。本篇将聚焦于构成现代建筑的各种高性能材料，从微观结构到宏观性能，再到未来的发展趋势。 金属材料： 深入研究钢材的合金成分、晶体结构及其对强度的影响。我们将探讨不同类型的钢材，如碳素钢、不锈钢、高强度钢，以及它们在结构中的应用。此外，还将涉及铝合金、钛合金等轻质高强的金属材料。 无机非金属材料： 重点关注混凝土和水泥。我们将剖析水泥的水化反应机理，理解骨料、水泥、水、外加剂的配比对混凝土性能（强度、耐久性、工作性）的影响。同时，还将介绍钢筋混凝土的协同工作原理。此外，还将涉及陶瓷、玻璃等材料的性能及其在建筑中的应用。 高分子材料： 探索聚合物在建筑中的广泛应用，如塑料、橡胶、纤维增强复合材料。我们将研究这些材料的分子结构、玻璃化转变温度、蠕变等特性，以及它们在防水、保温、装饰等方面的优势。 新型复合材料： 重点关注纤维增强聚合物（FRP）复合材料，如碳纤维、玻璃纤维等。我们将分析其优异的比强度和比刚度，以及在桥梁、抗震加固等领域的潜力。 材料的耐久性与腐蚀： 任何工程结构都面临着环境的侵蚀。我们将深入研究钢筋混凝土的钢筋锈蚀机理，以及其他材料的化学腐蚀、物理风化过程，并学习如何通过材料选择和防护措施来提高结构的耐久性。 可持续建筑材料： 关注环保和可持续发展的理念。我们将介绍再生材料、生物基材料、低碳混凝土等，以及如何通过材料的选择和设计来减少建筑业对环境的影响。 材料的测试与表征： 学习如何通过各种力学试验（拉伸、压缩、弯曲、疲劳试验）来评估材料的性能。还将介绍微观结构分析技术（如显微镜）对理解材料性能的重要性。 第三篇：结构与材料的和谐——设计、分析与建造 本篇是将理论知识转化为实际工程的关键环节。我们将探讨结构设计的过程，以及材料选择和施工方法如何影响最终的工程质量。 结构设计流程： 从概念设计到详细设计，我们将梳理结构工程师的工作流程，包括荷载确定、结构体系选择、构件初步设计、详细计算与验算，以及施工图的绘制。 有限元分析（FEA）： 学习现代工程分析的重要工具——有限元方法。我们将理解如何将复杂的结构离散化为有限的单元，并通过数值计算来模拟结构的受力行为和变形，从而进行更精确的分析。 结构抗震设计： 重点关注地震作为一种重要的自然灾害。我们将介绍地震的特性，抗震设计的原则，以及如何通过结构体系、构件连接和减震技术来提高结构的抗震能力。 结构施工： 探讨不同材料的施工技术，如混凝土浇筑、钢结构焊接、预应力施工等。我们将关注施工过程中的质量控制，以及如何保证施工精度和安全。 结构健康监测（SHM）： 了解现代技术在保障结构安全中的作用。我们将介绍各种传感器技术，如何实时监测结构的变形、应力、振动等参数，以便及时发现和处理潜在的安全隐患。 工程案例分析： 通过对经典工程项目（如大型桥梁、摩天大楼、地下工程）的案例分析，将理论知识与实际工程相结合，加深对结构力学和材料科学在工程应用中的理解。 本书旨在为工程师、建筑师、以及对现代工程建造感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角，理解支撑起我们世界运转的那些看不见的力学和材料的精妙智慧。它将帮助读者从根本上认识到，一座稳固、安全的建筑物，是力学原理与材料科学完美结合的艺术品。

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说实话，我过去对涉及地基处理的章节总是一头雾水，那些什么固结沉降、触变性、液化判别，感觉离实际应用太遥远。但是《土力学与地基基础》这本书，硬是把这些难题变得清晰可见。它在处理“土的固结理论”时，没有停留在泰扎吉理论的表面，而是深入探讨了二、三维固结的复杂性，并且非常巧妙地引入了时间效应的概念。最让我印象深刻的是关于“地基处理技术”那一章，它将各种复杂的技术——从振冲密实到深层搅拌桩，再到真空预压——进行了系统化的分类和对比。作者没有简单地罗列技术优缺点，而是从土的物理力学指标变化、经济性分析以及环境影响等多个维度进行了深入剖析。例如，在讨论深层搅拌桩时，它详细解释了如何通过控制水泥浆的用量和搅拌速度来达到预期的强度和渗透性指标，这在很多教科书中是看不到的。这本书的行文带着一种老派工程师的严谨与务实，每一个图表、每一个数据都经过了反复的推敲。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的老教授在手把手地教你如何像一个真正的工程师那样去思考和决策，而不是机械地套用规范。这种注重实践逻辑的叙述方式，极大地提升了我的工程判断力。

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这本书的排版和设计也着实让人称赞。在这个信息爆炸的时代，一本能让人静下心来阅读的技术书籍，其视觉体验同样重要。《土力学与地基基础》的纸张质量上乘，墨色浓郁，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。更重要的是，全书的符号系统极其规范和统一，这对于理解那些复杂的张量分析和本构关系至关重要。很多其他书籍在符号使用上时常出现混乱，这使得读者在推导过程中极易混淆。而这本书则像一位细心的编辑校对了无数遍，确保了每一个希腊字母、每一个下标都清晰无误。我尤其欣赏它在介绍“土的本构关系”时，对莫尔-库仑准则、德鲁克-普拉格准则等不同模型的适用条件和局限性的清晰界定。作者没有将任何一个模型奉为圭臬，而是客观地分析了它们各自的适用范围和精度，这培养了我们批判性思考的能力。读这本书的过程，本身就是一次对科学严谨性的熏陶。它不急于炫耀高深的理论，而是扎扎实实地打好基础，让读者对土体行为的内在机理有一个深刻且全面的把握，这才是学习一门工程学科的根本所在。

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对于已经工作了一段时间的工程师来说，很多基础知识已经有些模糊，需要一本能快速帮助我们回归本源、查漏补缺的好书。《土力学与地基基础》恰好满足了这一需求，但它的“复习”价值远高于一般的参考手册。它在后半部分对“边坡稳定分析”的论述，简直是教科书级别的典范。作者没有止步于最基本的条分法，而是系统地梳理了瑞典薄片法、费雷尼亚法等各种极限平衡方法的原理、适用性和计算流程，甚至还对比了它们在不同工况下的收敛性和安全性差异。它甚至还简要介绍了有限元分析在边坡问题中的应用思路，为我们这些需要与数值模拟软件打交道的工程师提供了理论上的坚实后盾。这本书的讨论深度，使得它能够跨越学生和专业人士之间的鸿沟。我曾在一次复杂的边坡支护设计中遇到了难题，翻阅书中对“岩土界面抗剪强度”的详细分析，并结合作者提供的经验参数表格，让我豁然开朗，最终确定了一个既安全又经济的方案。总而言之，这本书的价值在于它的全面性、精确性和极强的实用指导意义，它不是一本可以被快速翻阅的书，而是需要反复研读、时常查阅的案头宝典。

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拿到这本《土力学与地基基础》的时候，我其实是抱着一种“试试看”的心态的，毕竟市面上关于土木工程的书籍汗牛充栋，真正能让人眼前一亮的实在不多。然而，这本书的深度和广度远远超出了我的预期。它在基础理论的阐述上做到了极致的严谨，对于库仑土压力理论的推导，那种层层递进的数学逻辑推演，让人不得不佩服作者深厚的学术功底。但更难能可贵的是，它并没有将自己局限在纯理论的象牙塔里。书中关于“深基坑支护结构设计”的部分，简直是一部实用的操作手册。作者详尽地分析了不同支护形式（如拉墙、桩锚等）的受力特点、施工控制要点，甚至还穿插了不同地区规范的差异性比较。这对于我们一线的设计人员来说，简直是如获至宝。我记得有一次我们项目遇到了复杂的地下水情况，传统的计算方法似乎无法完全把握，但翻阅这本书中关于渗透稳定性的章节，结合作者提供的几个经典算例，我们迅速调整了方案，避免了一次潜在的风险。这本书的价值就在于，它不仅告诉你“是什么”，更告诉你“为什么是这样”，以及“在特定条件下应该怎么办”。它的文字风格沉稳大气，用词精准，读起来让人心悦诚服，是真正能沉下心来学习和查阅的工具书，绝非那种浮于表面的入门读物可比。

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这本《土力学与地基基础》简直是我的救命稻草！之前对着那些密密麻麻的公式和理论简直是头大，每次翻开书本都感觉像在啃一本天书。可是这本书的讲解方式实在是太接地气了，作者仿佛能读懂我们这些初学者的心思。它没有一上来就抛出那些佶屈聱牙的专业术语，而是先用非常形象生动的比喻，把土的特性、应力、变形这些抽象的概念给掰开了揉碎了讲清楚。比如说，讲到有效应力的概念时，作者竟然拿我们日常生活中水浸的海绵来做类比，一下子就让我明白了原来土颗粒之间的孔隙水压力居然会产生这么大的影响。而且，书里的插图和案例分析简直是神来之笔，那些工程实例的配图清晰明了，让我能直观地感受到理论是如何应用到实际工程中的。我尤其喜欢它对“无侧限抗压强度”那一章节的处理，它不仅给出了严谨的推导过程，还非常细致地描述了试验操作中容易出现的误差和注意事项，让我感觉自己就像是在实验室里亲手操作一样。读完这一章，我对地基的承载力评估有了一个全新的认识，不再是死记硬背公式，而是真正理解了背后的物理意义。这本书的结构安排也极具匠心，逻辑衔接得天衣无缝，读起来毫无滞涩感，简直是为我们这些非科班出身但又不得不接触这门学科的人量身定做的宝典。

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