土木工程课程设计指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:北京大学出版社

作者:许明,孟茁超

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2007-6

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787301120194

丛书系列:

图书标签:

• 土木工程
• 课程设计
• 工程教育
• 高等教育
• 专业课程
• 设计指导
• 学习参考
• 工程实践
• 学科建设
• 教学资源

《建筑结构健康监测技术手册》 内容简介： 本书旨在为土木工程师、结构监测专业技术人员以及相关领域的研究学者提供一本全面、实用的建筑结构健康监测技术手册。随着城市化进程的加速和基础设施的老化，保障建筑结构的长期安全与稳定变得愈发重要。结构健康监测（SHM）作为一种先进的技术手段，能够实时、动态地评估结构的性能，预测潜在的风险，并指导维护决策，从而最大限度地提高结构的使用寿命并减少运营成本。 本手册系统地阐述了建筑结构健康监测的理论基础、关键技术、实施流程以及应用实例。内容涵盖了从监测系统的设计、传感器的选择与布设，到数据采集、传输、处理、分析，再到损伤识别、剩余寿命评估以及决策支持等各个环节。本书力求做到理论与实践相结合，既有严谨的学术论述，又不乏工程应用的指导性。 第一部分 结构健康监测基础理论 本部分将深入介绍结构健康监测的核心概念和基本原理。 绪论： 探讨结构健康监测的定义、目标、发展历程以及其在现代工程实践中的重要性。介绍结构健康监测与传统检测方法的区别与优势，强调其在预防性维护和风险管理中的作用。 结构动力学基础： 回顾结构动力学的基本概念，包括自由振动、受迫振动、模态分析（固有频率、振型、阻尼比）等。详细介绍这些概念如何成为结构健康监测的理论基石，特别是如何利用结构的动力学特性变化来推断结构损伤。 损伤力学与可靠性理论： 介绍损伤累积的机理，不同类型损伤（如裂缝、腐蚀、疲劳）对结构性能的影响。阐述结构可靠性评估的基本方法，以及如何将损伤信息融入可靠性分析，为结构健康监测提供理论支撑。 信息融合与决策支持： 讨论如何有效融合来自不同传感器、不同监测技术的信息，以提高监测的准确性和可靠性。介绍基于监测数据的决策支持模型，包括阈值设定、预警机制和维护策略的制定。 第二部分 结构健康监测关键技术 本部分将详细介绍实现结构健康监测所需的关键技术和方法。 传感器技术： 应变传感器： 详细介绍电阻应变片、光纤光栅（FBG）应变传感器、表面安装应变片等原理、特点、适用范围及安装注意事项。 位移与变形传感器： 阐述线性可变差动变压器（LVDT）、位移计、倾角计、GPS/GNSS等技术在监测结构位移和变形方面的应用。 加速度传感器： 介绍压电式加速度计、MEMS加速度计的工作原理、选型原则及在振动监测中的作用。 力传感器与载荷监测： 探讨如何通过应力测量或模型推算来监测结构所承受的外部载荷。 环境因素传感器： 介绍温度、湿度、风速、腐蚀性介质等环境因素传感器，以及它们对结构性能的影响。 成像与视觉监测技术： 讨论基于图像处理的位移监测、裂缝识别技术，以及无人机等平台的应用。 数据采集与传输系统： 数据采集器（DAQ）： 介绍DAQ系统的组成、采样率、分辨率、同步采集等关键指标。 数据传输网络： 探讨有线（如Ethernet）和无线（如Wi-Fi, LoRa, 4G/5G）数据传输方案的优缺点及适用场景。 数据存储与管理： 介绍数据库设计、数据格式、数据备份与恢复策略。 信号处理与特征提取： 滤波技术： 介绍低通、高通、带通滤波等在去除噪声、提取有用信号中的应用。 模态分析技术： 详细介绍基于频域（FFT, PSD）、时域（AR, ARMA模型）和时频域（STFT, Wavelet）的模态识别方法，如峰值频率法、峰值法、LCMV等。 损伤指标的提取： 介绍如何从监测数据中提取能够反映结构损伤变化的特征参数，例如固有频率的降低、阻尼比的变化、模态振型的畸变等。 损伤识别与评估： 基于模型的方法： 介绍如何利用有限元模型与实测数据进行对比，识别损伤位置和程度。 基于数据驱动的方法： 探讨机器学习、深度学习在损伤识别中的应用，如支持向量机（SVM）、神经网络（NN）、卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。 损伤定位与量化： 介绍不同的算法用于准确定位损伤区域并量化损伤的严重程度。 预测与剩余寿命评估： 寿命预测模型： 介绍基于统计模型、损伤演化模型、机理模型等方法预测结构的剩余使用寿命。 不确定性分析： 讨论如何量化预测结果中的不确定性，为决策提供依据。 第三部分 结构健康监测系统设计与实施 本部分将指导读者如何从零开始设计和实施一个有效的结构健康监测系统。 监测需求分析： 明确监测目标、监测对象、关键部位、潜在风险等。 系统架构设计： 设计整体监测系统架构，包括传感器层、网络层、数据处理层、应用层等。 传感器选型与布设： 根据监测需求和结构特点，选择合适的传感器类型、数量、型号，并规划最优的布设方案。 现场安装与调试： 详细介绍传感器、DAQ设备、通信模块等的现场安装步骤、注意事项以及系统联调。 数据管理与维护： 建立规范的数据管理流程，以及系统的日常巡检、维护和升级策略。 案例研究： 桥梁结构健康监测： 介绍桥梁在运营期间的监测技术、关键参数、典型案例分析（如大跨度桥梁、古桥等）。 高层建筑与超高层建筑健康监测： 探讨在高层建筑中监测风振响应、沉降、裂缝等关键问题。 工业厂房与重要构筑物健康监测： 针对地震、爆炸等潜在风险，介绍相应的监测与预警方案。 历史建筑与文物保护的健康监测： 关注材料老化、环境因素对历史结构的影响。 第四部分 结构健康监测的未来发展与挑战 智能化与自动化： 探讨人工智能、大数据分析在提升SHM系统智能化水平方面的潜力。 物联网（IoT）与云计算： 介绍IoT和云计算技术如何赋能大规模、分布式SHM系统。 数字孪生（Digital Twin）与SHM： 探讨数字孪生技术如何与SHM相结合，实现更精细化的结构性能评估和预测。 标准化与规范化： 讨论SHM技术在标准化和规范化方面的需求和发展趋势。 挑战与展望： 分析当前SHM技术面临的挑战，如成本、数据处理能力、标准化程度、人才培养等，并对未来发展方向进行展望。 本书语言精炼，条理清晰，配以大量的图表和实例，力求为广大读者提供一份不可多得的结构健康监测领域的实用技术指南。通过学习本书，读者将能够系统地掌握结构健康监测的基本原理和关键技术，从而能够独立或参与设计、实施和管理各类建筑结构的健康监测项目，为保障人民生命财产安全、延长基础设施使用寿命做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆