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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Kappel, Gerti (EDT)/ Proll, Birgit (EDT)/ Reich, Siegfried (EDT)/ Retschitzegger, Werner (EDT)

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:2006-12

价格:588.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780470015544

丛书系列:

图书标签:

• 网络工程
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深入探索现代土木工程的基石：结构力学与材料科学 图书简介 书名：《现代土木工程：结构力学与材料科学的融合应用》 引言 土木工程，作为人类文明进步的物质载体，其核心在于设计、建造和维护我们赖以生存的基础设施。从宏伟的桥梁到坚固的建筑，再到复杂的交通网络，每一个工程奇迹的背后都蕴藏着严谨的科学原理。本书《现代土木工程：结构力学与材料科学的融合应用》旨在为工程学领域的学生、初级工程师以及希望深入了解现代工程实践的专业人士，提供一套全面、深入且极具应用价值的知识体系。 本书聚焦于土木工程的两大基石——结构力学与材料科学——并强调二者在实际工程项目中的无缝集成与相互作用。我们摒弃了纯理论的枯燥阐述，转而采用以问题为导向、以案例为驱动的教学方法，确保读者不仅理解“为什么”，更能掌握“如何做”。 第一部分：结构力学的理论基石与分析方法 结构力学是理解物体如何在外力作用下保持平衡、抵抗变形并最终确定其安全性的科学。本部分将结构力学的基础提升到现代分析工具的高度。 第一章：静力学基础与结构体系的分类 本章从经典静力学原理出发，系统梳理了平面与空间力系的平衡条件。重点在于建立刚体、柔性体与虚体概念之间的清晰界限。随后，我们详细分类了梁、桁架、框架、拱和索结构等主要工程结构类型，并引入了拓扑稳定性的概念，探讨结构体系在初始设计阶段的内在刚度与冗余度分析。 第二章：结构的内力分析与求解 本章深入剖析了结构的内力（轴力、剪力、弯矩和扭矩）的计算方法。除了传统的截面法和荷载传递法，本书投入大量篇幅介绍矩阵位移法在计算机辅助分析中的核心地位。我们将一步步推导出刚度矩阵的形成过程，并展示如何利用有限元分析（FEA）软件处理复杂边界条件下的内力分布，特别是对高层建筑中的剪力墙和核心筒结构进行详细的实例分析。 第三章：结构的变形与位移分析 结构的可靠性不仅取决于强度，更取决于其在工作荷载下的正常使用性能，即变形控制。本章系统讲解了虚功原理、单位荷载法（或称虚设力法）及其在梁、框架和桁架挠度计算中的应用。特别地，我们引入了卡蒂格拉纳公式（Castigliano's Theorem），并结合现代计算机求解器，演示如何高效精确地计算复杂超静定结构的节点位移和转角。对于动力荷载下的结构响应，本章也初步介绍了自由振动分析的基本概念。 第四章：材料应力与应变分析 理解材料在结构内部的行为是至关重要的。本章从微观角度审视宏观现象，详细阐述了广义胡克定律、弹性模量、泊松比等本构关系参数。重点在于应力状态分析，通过引入主应力的概念，运用莫尔圆（Mohr's Circle）来确定结构危险截面上的最大拉应力和最大剪应力，为后续的强度校核奠定理论基础。 第二部分：材料科学在土木工程中的前沿应用 结构力学提供了“受力”的理论框架，而材料科学则决定了“如何抵抗”这些作用力。本部分聚焦于现代土木工程材料的性能、制造与选择。 第五章：混凝土材料的性能与耐久性 混凝土是现代工程的支柱，本章不再局限于水灰比和初凝时间。我们深入探讨了高性能混凝土（HPC）和自密实混凝土（SCC）的微观结构，研究其对孔隙率、抗渗透性及长期耐久性的影响。尤其关注钢筋-混凝土界面粘结性能的机制，以及在海洋环境、高寒地区中，混凝土抗氯离子侵蚀和碳化反应的对策。 第六章：结构钢材的塑性与疲劳行为 结构钢材的选择直接关系到结构的延性和抗震性能。本章详述了不同等级钢材（如高强度钢）的拉伸、压缩与剪切性能曲线。重点分析了疲劳裂纹的萌生与扩展过程，并介绍了疲劳寿命的预测模型，如S-N曲线分析法。此外，针对地震工程需求，本书详细阐述了钢材的屈服平台现象及其对结构耗能能力的重要性。 第七章：新型与复合材料在工程中的集成 面向未来，本章介绍了传统材料的升级换代与新型材料的引入。内容涵盖纤维增强聚合物（FRP）复合材料的优异比强度和耐腐蚀性，以及它们在结构加固（如碳纤维布粘贴）中的应用力学模型。此外，我们探讨了智能材料（如形状记忆合金）在结构健康监测（SHM）和主动减震中的潜力。 第八章：材料的本构模型与本构关系（Constitutive Modeling） 这是理论与应用结合的关键一章。我们从弹性模型过渡到更贴近实际的非线性模型，包括弹塑性模型（如Von Mises屈服准则）、粘弹性模型（针对沥青和某些聚合物）和损伤力学模型。通过实例，展示如何利用软件平台实现材料的本构关系输入，以准确模拟结构在极限状态下的全过程响应，包括开裂、屈曲和最终破坏。 第三部分：结构设计与集成应用 本部分将前两部分的理论知识融会贯通，指导读者进行实际的设计与规范应用。 第九章：基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD） 传统的规范设计侧重于强度和刚度的校核。本书推崇现代的PBD理念，强调结构在不同荷载情景下（正常使用、罕遇地震、极罕遇地震）应达到的预定性能目标。我们将详细介绍极限状态设计法，包括抗倾覆验算、抗滑移验算以及针对高层建筑的使用性极限状态（如加速度响应控制）。 第十章：施工、监测与结构健康评估 工程的实现离不开精确的施工控制和长期的服役监测。本章讨论了施工阶段的临时荷载控制与阶段性应力释放对结构最终形态的影响。随后，本书介绍了光纤光栅（FBG）传感器、应变片等先进监测技术在大型结构健康评估中的部署策略，以及如何将监测数据反馈到材料性能退化模型中，实现结构的优化维护。 结论与展望 《现代土木工程：结构力学与材料科学的融合应用》致力于构建一个全面、深入且面向未来的知识体系。通过对结构受力机理的精准把握和对工程材料特性的深刻理解，读者将能够胜任日益复杂和对可靠性要求极高的现代基础设施设计与建造工作。本书的最终目标是培养出不仅精通计算，更能洞察材料本质，能够将理论创新转化为安全可靠工程实践的工程师。本书内容覆盖范围广，理论深度适中，是土木工程专业人员案头必备的参考与学习资料。

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我对技术书籍的**可读性和实操性**有着非常高的要求。我最担心的是，这本书的理论阐述过于晦涩，导致我难以将其转化为实际可运行的代码。我希望每一章都能辅以高质量、经过验证的代码示例，并且这些示例最好能集成在一个连贯的项目中，而不是零散的知识点堆砌。例如，在讲解负载均衡时，书中能否展示如何配置Nginx或HAProxy，并详细解释为什么选择轮询、最少连接数或是基于IP的会话保持策略？更进一步，如果它能包含一个关于**可观察性（Observability）**的章节，涵盖日志（Logging）、指标（Metrics）和分布式追踪（Tracing）的集成方案（比如使用Prometheus/Grafana或OpenTelemetry），那将是极大的加分项。一个无法被有效监控和诊断的系统，无论其设计多么精妙，在生产环境中都形同虚设。我需要这本书能教会我如何“看到”系统内部的运行状态。

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这本书的书名虽然是《网络工程 Web Engineering》，但从目录来看，它似乎更侧重于后端服务和基础设施的搭建。我个人更偏向于全栈的视角，因此非常希望看到关于**现代前端框架（如React或Vue）与后端服务间的数据交互优化**的内容。例如，在处理大量实时数据推送时，书中是如何权衡WebSocket、Server-Sent Events（SSE）和长轮询这几种技术的利弊，并给出具体的实现模板的？另外，安全性是Web工程中永恒的主题。我迫切想知道，书中对OWASP Top 10漏洞的讲解是否停留在概念层面，还是深入到了如何利用具体的技术栈（如输入验证库、安全头配置）进行防御的实操层面。如果能提供一个完整的、带有安全审计流程的项目示例，从OAuth 2.0/OIDC的认证流程到数据加密传输，那将极大提升这本书的实用价值。我更期待看到一种“安全左移”的工程文化如何在书中得到体现，让读者从一开始就养成编写安全代码的习惯。

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我最近在尝试构建一个面向全球用户的应用，因此对**全球化部署和边缘计算**非常感兴趣。我希望《网络工程 Web Engineering》中能有专门章节探讨如何利用诸如Cloudflare Workers或AWS Lambda@Edge这类技术来提升用户体验和降低延迟。书中对TCP/IP协议栈的底层讲解是否足够深入，能够解释HTTP/2和HTTP/3（QUIC）在网络层面的区别及其对Web性能的具体影响？对我来说，理解这些基础协议的演变，是理解现代网络优化的前提。我不太需要那些过于基础的网络概念复述，而是更希望看到关于**协议选型背后的工程考量**。比如，在特定的高并发场景下，为何选择gRPC而非传统的JSON over HTTP？这种决策过程中的权衡和取舍，才是真正区分高级工程师和初级开发者的关键所在。如果能深入探讨一下网络拥塞控制算法对应用层延迟的影响，那这本书的深度就上了一个台阶。

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这本《网络工程 Web Engineering》的介绍页上，我看到它涵盖了从基础网络协议到现代Web应用架构的广泛内容，但作为一名初入这个领域的学习者，我更关注的是它如何处理**实际应用中的挑战和前沿技术**。我希望能看到对RESTful API设计规范的深入剖析，不仅仅是理论层面，更要有丰富的案例展示如何处理复杂的数据结构和版本控制问题。此外，鉴于当前微服务架构的流行，我对书中是否详细阐述了服务发现、熔断降级以及API网关的选型和配置有很高的期待。如果它能提供基于Docker和Kubernetes的部署实践，那就更完美了，因为理解了DevOps的流程，才能真正构建出高可用、可扩展的Web系统。我希望它不仅仅是一本“如何做”的书，更是一本“为什么这么做”的深度解析，能引导我建立起健壮的网络思维模型，而不是停留在简单的CRUD操作上。书中对于性能优化，比如CDN的配置、数据库连接池的管理、异步处理机制的引入等环节，如果能给出不同场景下的性能瓶颈分析和优化思路对比，那将是极具价值的宝藏。

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作为一名偏向于**架构设计和系统规模化**的读者，我更看重的是如何从零开始构建一个能够应对百万级并发的Web系统。这本书在讲解数据库方面，是否能提供关于SQL与NoSQL混合使用的架构指导？比如，何时选择Cassandra处理海量写入，何时仍坚持使用PostgreSQL保证事务完整性，以及如何设计高效的数据同步和缓存策略（如Redis的多种使用模式）？我希望看到的是关于**系统架构的权衡（Trade-offs）**讨论，而不是对单一技术的偏爱。比如，CAP理论在实际的分布式事务设计中是如何被应用和变通的？如果书中能提供几个不同规模互联网公司的案例分析，从它们的网络拓扑、数据流向到故障恢复机制进行剖析，那无疑能极大地拓宽读者的视野，帮助我们跳出代码层面，从宏观的系统视角去理解“网络工程”的真正含义。

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