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出版者:浙江大学出版社

作者:杨云芳

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2007-8

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787308050968

丛书系列:

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• 建筑力学
• 结构力学
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• 土木工程
• 力学
• 材料力学
• 结构分析
• 建筑结构
• 工程力学
• 岩土力学

结构之美的溯源与未来：一部关于材料、形态与环境的综合探究 书籍名称：《结构之美：从古至今的工程智慧与未来趋势》 --- 内容提要 《结构之美：从古至今的工程智慧与未来趋势》并非一本专注于传统“建筑力学”原理推导或应力分析的教科书。相反，它是一部宏大叙事的工程美学史诗，旨在探讨人类如何通过理解、驾驭自然界的力与材料，塑造出我们所处的物质世界。本书跳脱出纯粹的力学计算框架，将结构设计视为一种跨学科的艺术表达、文化符号与技术演进的必然产物。 全书共分为五大部分，共计二十余万字，深入剖析了结构如何从生存的本能需求，逐步演化为表达权力、信仰与创新精神的载体。我们关注的焦点在于：结构为什么是这个样子？它如何与周围的环境、文化背景以及所使用的材料特性形成不可分割的共生关系？ 第一部分：自然界的工程师——结构的起源与模仿 本部分追溯人类工程智慧的源头，考察自然界中存在的“最优结构”模型。我们摒弃了对“荷载-反力”的机械式分析，转而研究形态如何主动承载。 仿生学的先声： 深入分析蜂巢的六边形效率、骨骼的轻量化设计、树木的抗风机制等，探讨这些自然形态是如何在进化压力下实现材料利用率和抵抗能力的完美平衡。 早期的人类庇护所： 考察穴居、石阵以及早期木构架的原始逻辑。重点分析这些结构在缺乏先进数学工具的情况下，如何依赖经验积累和对重力最基本感受来确定尺度和比例。例如，古埃及金字塔的坡度选择，不仅仅是力学上的稳定需求，更是一种象征性的几何表达。 材料的原初智慧： 研究粘土的塑性、木材的纤维方向性对早期建造方式的决定性影响。结构不再是“设计”出来的，而是“发现”于材料自身的限制和潜力之中。 第二部分：古典时代的秩序与表达——对称、比例与永恒的追求 在文明的早期和古典时期，结构的首要功能是确立社会秩序和宗教权威。本部分着重研究在材料技术相对固定的前提下，结构如何成为美学哲学的载体。 希腊与罗马的逻辑： 剖析多立克、爱奥尼、科林斯柱式的演变，重点探讨柱式系统中的模数化原则和黄金比例的应用。这不是关于柱子内部的应力分布，而是关于人与结构之间感官上的和谐关系。例如，帕特农神庙的“视线矫正”技术，揭示了古代工程师对视觉心理学的深刻洞察。 拱券的革命与空间重塑： 罗马万神殿的巨型混凝土穹顶是工程史上的里程碑，但本书关注的重点是，这一结构如何解放了内部空间，使其成为一个统一、不受干扰的“世界中心”。分析不同类型拱（半圆拱、尖拱）在跨越不同尺度和文化语境下的适应性。 亚洲的柔性与适应： 对比东西方结构哲学，考察中国传统木构架中“斗拱”的复杂功能——它既是连接件，也是减震器，更是仪式性的装饰符号。分析其适应季风气候和地震活动的智慧，强调其柔性连接与西方刚性拼装的哲学差异。 第三部分：材料的解放与结构的突破——工业革命的浪潮 工业革命带来了前所未有的材料——钢铁和钢筋混凝土。本部分探讨结构如何从“限制于物”转变为“超越物理”，聚焦于结构形式的爆炸性增长。 铸铁的先声： 分析水晶宫和早期桥梁（如铁桥）的设计。结构工程师首次获得了可以自由拉伸的材料，这促使他们开始系统地思考拉伸力在结构稳定中的作用，并催生了桁架结构的大规模应用。 钢与摩天大楼的诞生： 重点解析芝加哥学派的框架结构革命。框架结构将墙体从承重功能中解放出来，使建筑的高度不再受制于材料的抗压极限，而是受制于经济和电梯技术。我们探讨结构效率（单位面积的结构自重）如何成为新的设计目标。 钢筋混凝土的塑性潜力： 研究亨利·勒·科比特等先驱如何利用混凝土的抗压性和钢筋的抗拉性，创造出悬挑、薄壳等前所未有的复杂曲面结构。这些结构突破了传统直线和平面框架的束缚，将结构自身转化为雕塑。 第四部分：结构的功能主义与形式的纯粹化 二十世纪中叶，现代主义将结构简化推向极致，追求“形式服从功能”的理念。本部分关注结构如何在追求效率和透明度的过程中，成为建筑的主要表现语言。 桁架的几何美学： 分析皮埃尔·路易吉·涅尔维和费利克斯·恩德里希等大师如何将复杂的空间桁架或网壳结构，转化为清晰可见的几何韵律。这里的结构不再需要被隐藏，其计算的逻辑本身就是设计。 超大跨度与张拉体系： 研究悬索结构（如狄拜亭）和气膜结构。这些结构依赖于预应力，展示了结构如何通过施加“人工负荷”来抵抗自然荷载。我们探讨这种“主动结构”思想对传统平衡概念的颠覆。 粗野主义与结构的诚实性： 分析混凝土在特定语境下如何被暴露，其模板的纹理成为最后的表面。结构不再是“美化”的对象，而是“如其所是”的真实陈述。 第五部分：面向未来的结构——适应性、数字孪生与可持续性 最后一部分将视野投向当前与未来，探讨在环境危机和数字化浪潮下，结构工程面临的全新挑战与机遇。 参数化设计与复杂形态： 探讨使用计算工具生成高度非线性、非重复的结构系统（如扎哈·哈迪德事务所的作品）。这里的挑战是如何在复杂形态下，依然保证材料的最优铺设路径和现场装配的逻辑性。 智能材料与自适应结构： 展望使用形状记忆合金、电活性聚合物等智能材料，使结构能够实时响应风力、温度变化甚至地震波，实现动态的“自我修正”。 循环经济与结构生命周期： 讨论“拆解性设计”（Design for Disassembly, DfD）的理念。未来的结构必须被视为可回收的物质库，而不是一次性产品。结构的美学将延伸至其生命结束的形态。 总结： 《结构之美》旨在为所有对空间、材料和工程逻辑感兴趣的读者提供一个广阔的视野。它引导读者超越力学公式的冰冷，去欣赏隐藏在每一道梁、每一片壳背后的人类意志、文化审美与科学探索的交汇点。这是一部关于人类如何与地球引力进行永恒对话的编年史。

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对于一个侧重于结构动力学的研究者来说，这本书的价值在于它提供了一个坚实且全面的力学基础框架，特别是对二阶效应的处理，简直是教科书级别的典范。作者在阐述几何非线性时，清晰地区分了刚度矩阵的更新方式，从拉格朗日方程出发的推导过程严密无懈可击，每一步的矩阵变换都有明确的物理意义。我对比了手头上几本国外的经典教材，这本书在描述应变能原理的应用时，似乎更加贴合我们国内的工程实践习惯，公式的表达方式也更贴近我们熟悉的符号系统，这大大减少了我在转换思维上的精力消耗。更值得称赞的是，书中对边界条件的处理进行了非常详尽的分类讨论，从最简单的简支到复杂的固定端和弹性连接，每种情况下的反力计算和位移约束都给出了明确的矩阵表达。对于需要进行复杂有限元模型验证的读者而言，这本书提供的解析解作为基准，无疑是极其宝贵的参考。可以说，这本书是连接理论分析与数值模拟之间一座非常坚固的桥梁。

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我是一个已经工作了几年，但总觉得基础知识有点飘忽不中年的工程师，这次重温经典，这本书的深度和广度都让我感到惊喜。它没有停留在大学教材那种“点到为止”的介绍，而是对一些关键的计算方法进行了深入的剖析。特别是关于材料本构关系的那部分，作者对线弹性到弹塑性过渡的描述极其到位，引用了好多前沿的研究成果作为佐证，使得理论不仅仅是理论，而是紧密贴合了现代工程的需求。书中的例题设计得非常巧妙，既有基础的梁板受力计算，也有更复杂的超静定结构分析，而且每一个解题步骤都进行了详尽的文字解释，而不是简单地给出一个答案。我特别喜欢作者在讨论位移计算时，那种对误差来源的敏感性分析，这对于追求高精度结果的结构设计是至关重要的。这本书的排版也很有考究，图表清晰，公式推导过程一气呵成，让人在阅读时很少需要跳跃式地去查阅其他资料来补充理解。这不只是一本工具书，更像是一部结构力学领域的“武功秘籍”，需要细细品味才能领悟其中的精髓。

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拿到这本厚重的书，我本以为会是一场煎熬的阅读体验，但事实证明，它的阅读体验远超我的预期。这本书的行文风格非常严谨，但又不失流畅的文学性，读起来不像是在啃一本技术专著，更像是在听一位大师的深度讲座。作者对概念的定义非常精确，每一个术语的引入都有其历史背景和逻辑必然性，这对于理解力学思想的演变很有帮助。我印象最深的是关于屈曲理论的章节，作者不仅仅是介绍了欧拉公式，而是花了大篇幅去解释了什么是理想柱和实际柱之间的差异，以及如何通过欧拉公式来保守地估计承载力。这种对“不完美性”的关注，体现了作者深厚的工程哲学。书中的图示不再是简单的几何图形，而是加入了许多示意性的纹理和阴影，增强了对结构变形的直观感受。而且，作者似乎很懂得读者的疲劳点，在连续的理论推导后，总会穿插一些历史上的重大结构事故案例来印证当前讨论的理论的必要性，这种“反面教材”式的教学方法，让人印象深刻，也更能体会到精确计算的意义。

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我是一名建筑设计专业的学生，对力学一直怀有敬畏之心，这本书却让我对“力”的理解进入了一个全新的境界。它最大的特点是其宏观与微观的结合非常到位。在介绍整体结构平衡时，作者的视角宏大，仿佛在俯瞰整个城市的骨架；而一旦进入到单元构件的分析，笔触又变得极为细腻，比如对剪应力云图的解释，简直如同艺术品一般。我特别喜欢书的后半部分，它开始探讨材料与结构在真实环境下的长期服役问题，比如蠕变和疲劳的力学基础，这使得原本静态的力学分析变得“鲜活”起来。作者似乎很清楚地知道，建筑是活的，它要抵抗的不仅仅是瞬时的载荷。书中对于不同截面形式（I型、箱型等）在抗扭和抗弯组合作用下的效率分析，提供了大量直观的性能对比，这对指导我们做设计选型非常有帮助。这本书的价值不仅在于教你如何计算，更在于教会你如何“思考”结构，如何通过力学的视角去优化设计，这才是这本书带给我最大的收获。

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这本书简直是为我们这些工科小白量身定做的，拿到手的时候我还担心内容会太晦涩难懂，毕竟“力学”两个字听起来就让人头大。可翻开第一页我就放心了，作者的叙述方式非常亲和，就像一位经验丰富的老师傅在手把手教你一样。他没有直接抛出一堆复杂的公式，而是先用非常生活化的例子来解释那些看似深奥的原理。比如，解释应力集中时，他居然拿了一根被用力拉伸的橡皮筋来做比喻，瞬间就明白了那个“瓶颈效应”。再往后看，结构稳定性的讨论也处理得极佳，书中穿插了大量清晰的手绘插图，每一个受力分析图都标注得明明白白，连我这种画图功底很差的人都能轻松看懂受力方向和大小的微妙变化。我尤其欣赏作者在讲解静力平衡时那种层层递进的逻辑，仿佛在搭建一个精密的思维迷宫，引导你一步步找到出口。对于初学者来说，这本书最大的价值在于它打下了坚实的理论基础，让你在面对实际工程问题时，不再是死记硬背公式，而是真正理解了“为什么”会这样受力，该如何去应对。读完前几章，我对原本模糊的结构概念清晰了许多，简直是效率的极大提升。

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