具体描述
《现代建筑结构体系解析与创新应用》 一、 概述 本书聚焦于当代建筑工程领域中最具代表性和发展潜力的现代建筑结构体系，深入剖析其理论基础、设计原则、施工技术以及前沿发展趋势。通过对不同结构体系的系统性梳理与比较，旨在为建筑师、结构工程师、施工管理人员以及相关领域的研究者提供一份全面、深入且实用的技术参考。本书不仅强调经典结构体系的可靠性与普适性，更注重探讨新兴技术与材料在结构创新中的应用，以及绿色、可持续发展理念在现代建筑设计中的体现。 二、 主要内容 第一篇：现代建筑结构体系理论基础与发展演变 第一章：结构力学基本原理与应用： 复习和深化结构力学基础知识，包括荷载、应力、应变、内力分析、位移计算等。 阐述结构体系选择与力学性能之间的内在联系，例如何种体系更利于抵抗何种荷载，何种体系能实现更大的跨度或更高的层数。 介绍弹性力学、塑性力学在现代结构分析中的应用，以及数值计算方法（如有限元法）的引入如何革新了结构分析的精度与效率。 探讨结构的可靠性、安全性和适用性评估的理论依据。 第二章：材料科学在结构工程中的革新： 高性能混凝土： 详细介绍超高强度混凝土（UHPC）、纤维增强混凝土（FRC）、自密实混凝土（SCC）等新型混凝土材料的性能特点（强度、耐久性、施工便捷性等），以及其在现代高层、超高层建筑，以及大跨度结构中的应用案例。 新型钢材： 探讨高强度钢、耐候钢、双相不锈钢等特种钢材的性能优势，以及它们如何助力实现更轻巧、更经济、更具艺术表现力的结构设计。 复合材料： 介绍钢-混凝土组合结构、木-混凝土组合结构、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）等复合材料在结构中的应用，分析其力学性能、连接方式以及设计要点。 可持续建筑材料： 关注再生材料（如再生骨料）、生物基材料（如竹材、工程木材）在结构设计中的应用潜力，以及如何通过材料选择实现建筑的绿色化。 第三章：现代建筑结构体系的演变与分类： 历史回顾： 简要梳理传统结构体系（如砖石、木结构）的发展脉络，引出现代结构体系的出现是技术进步与社会需求的必然结果。 基于传力方式的分类： 按照荷载传递路径，将现代结构体系划分为： 平面结构体系： 梁、板、柱体系；框架结构；剪力墙结构；框架-剪力墙结构；筒体结构（箱型筒、束筒、巨型框架-筒体等）。 空间结构体系： 壳体结构（薄壳、厚壳）；网架结构；索膜结构；折板结构；充气结构；巨型结构（巨型柱、巨型桁架、巨型框架）。 基于材料的分类： 钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构、木结构、砖混结构等。 基于建造方式的分类： 装配式结构、现浇式结构、预制与现浇结合结构。 新兴结构体系： 介绍响应式结构、仿生结构、智能结构等前沿概念。 第二篇：经典与主流现代建筑结构体系的深入解析 第四章：框架结构体系： 组成与传力机制： 梁、柱、节点等构件的功能与相互作用。 设计要点： 荷载计算、内力分析（考虑结构动力效应）、节点设计、配筋原则、抗震设计要领。 施工工艺： 模板、钢筋、混凝土浇筑、现浇与预制构件的结合。 应用领域： 普通住宅、办公楼、商场等。 改进与发展： 巨型框架、组合框架等。 第五章：剪力墙结构体系： 组成与传力机制： 剪力墙的刚度、整体性以及抵抗水平荷载的能力。 设计要点： 墙体布置原则、洞口处理、配筋方式、连接细节、抗震设防。 施工工艺： 模板体系、混凝土浇筑、叠合剪力墙的应用。 应用领域： 高层住宅、酒店、医院等。 发展与创新： 钢筋混凝土剪力墙、叠合剪力墙、内嵌型钢剪力墙。 第六章：框架-剪力墙结构体系： 优势与组合原理： 结合框架结构的延性与剪力墙结构的刚度，实现整体结构的优化。 设计要点： 框架与剪力墙的协同工作、荷载分配、节点连接设计、抗震性能分析。 施工工艺： 两种体系的施工协调与衔接。 应用领域： 高层及超高层建筑。 第七章：筒体结构体系： 基本概念与分类： 箱型筒、筒中筒、巨型框架-筒体、束筒等。 传力机制与优势： 高效抵抗水平荷载，适用于超高层建筑。 设计要点： 筒体墙壁的布置与连接、楼板与筒体的连接、抗风抗震设计。 施工技术： 爬升模板、滑模等先进施工技术。 经典案例分析： 芝加哥希尔斯大厦等。 第八章：空间结构体系： 壳体结构： 空间受力特性，设计要点（曲率、厚度、边界条件），施工工艺。应用领域（体育场馆、会展中心）。 网架结构： 组成（杆件、节点），传力特性，类型（平面、空间），设计要点，安装工艺。应用领域（大跨度厂房、体育场馆）。 索膜结构： 材料特性（高强度、轻质），预应力原理，设计要点（形态、张力、节点），施工工艺。应用领域（机场、体育场馆、标志性建筑）。 第三篇：新兴与前沿结构技术及其应用 第九章：巨型结构体系： 概念与分类： 巨型柱、巨型桁架、巨型框架、巨型斜撑等。 力学特性与优势： 空间传力，实现大跨度、大空间，减少内部柱网。 设计要点： 荷载传递路径分析，构件截面优化，节点连接设计，抗震及抗风措施。 施工技术： 整体提升、节段安装等。 应用案例： 迪拜哈利法塔、上海中心大厦等。 第十章：装配式建筑结构体系： 基本原理与优点： 预制构件工厂化生产，现场装配，提高效率，降低成本，减少环境污染。 主要类型： 钢结构装配式、混凝土结构装配式、木结构装配式。 关键技术： 构件连接节点设计（精度、强度、耐久性），设计与生产的协同，质量控制。 发展趋势： 智能化、集成化装配式建筑。 第十一章：绿色与可持续建筑结构： 结构设计的绿色化理念： 材料选择、结构优化、生命周期评估。 低碳建筑结构： 减少混凝土和钢材的碳排放，推广使用可持续材料。 节能与环保结构： 隔热、通风、采光等与结构体系的融合。 建筑与环境的和谐： 结构设计对生态环境的影响及应对策略。 第十二章：智能化与适应性结构： 传感器与监测技术： 实时监测结构健康状态，及时预警。 自适应结构： 能够根据环境变化（如风、地震）自动调整自身形态或性能的结构。 智能材料的应用： 如形状记忆合金、压电材料等。 未来展望： 智慧城市与未来建筑结构的发展方向。 第四篇：结构设计、施工与工程实践 第十三章：结构设计流程与规范： 从概念设计到施工图设计的全过程。 主要设计规范的解读与应用（例如，不同国家或地区的建筑结构设计统一标准）。 荷载选取、荷载组合、抗震、抗风等设计要求。 第十四章：先进施工技术与质量控制： 新型模板与脚手架技术。 高强泵送混凝土技术。 精密测量与监控技术。 施工过程中的风险管理与质量保证。 第十五章：工程案例分析与经验总结： 选取不同类型、不同结构的标志性工程项目，深入剖析其设计理念、结构选型、技术难点、施工方法以及创新之处。 总结不同结构体系在实际工程中的优势、劣势和适用条件。 三、 结论与展望 本书通过对现代建筑结构体系的全面梳理与深入探讨，旨在为读者提供一个系统性的知识框架。结构工程作为建筑工程的核心组成部分，其发展水平直接关系到建筑物的安全、经济、美观和可持续性。未来，随着科学技术的不断进步，建筑结构体系必将朝着更轻巧、更强韧、更智能、更环保的方向发展。本书希望能够激发读者对现代建筑结构创新的思考，并为推动行业技术进步贡献一份力量。
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