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出版者:人民交通

作者:丁建梅

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:2007-8

价格:36.00元

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isbn号码:9787114065132

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《建筑结构设计与分析：现代方法与实践应用》 内容简介 本书旨在为土木工程专业学生、结构工程师以及相关领域的专业人士提供一套系统、深入且紧密结合现代工程实践的建筑结构设计与分析理论与技术。我们聚焦于结构工程领域的前沿发展、经典理论的深入剖析以及实际工程问题的高效解决策略，全面覆盖从基本力学原理到复杂结构体系设计的全过程。 第一部分：结构力学基础的深化与拓展 本部分着重于对传统结构力学原理进行系统性的梳理与提升，强调其在现代工程软件应用中的理论支撑。 1.1 材料本构关系与本构模型 详细探讨了线弹性、弹塑性及粘弹性材料的本构描述。重点剖析了混凝土（包括高性能混凝土HPC和超高性能混凝土UHPC）的应力-应变关系，特别是抗拉、抗压的非线性特性。对于钢材，深入研究了疲劳、蠕变和屈服面理论，为高级结构分析提供精确的材料输入参数。引入了损伤力学在材料退化过程中的应用，指导结构在长期服役状态下的性能评估。 1.2 结构稳定性与二次分析 超越简单的欧拉临界荷载计算，本书详细阐述了P-Δ效应和P-δ效应的精确量化方法，并介绍了如何将这些二阶效应纳入到基于位移和基于力的结构分析中。针对细长柱、高层建筑和空间桁架的失稳模式，提供了基于能量法和微分方程求解的解析解与数值解对比分析。此外，还探讨了屈曲后承载力的确定，以及在地震作用下结构刚度退化的分析方法。 1.3 结构动力学基础与地震反应分析 系统介绍了单自由度与多自由度体系的自由振动、强迫振动分析。重点讲解了模态分析的原理及其在结构反应谱法设计中的应用。在反应谱法部分，详述了反应谱的选取、构件组合规则以及水平地震动与垂直地震动的叠加方法。针对非线性动力分析，介绍了Newmark-$eta$法、中心差分法等时间积分方法的原理、稳定性和精度控制，并结合实际地震记录案例进行模拟验证。 第二部分：现代结构设计理论与规范应用 本部分紧密围绕国际主流的基于性能（Performance-Based Design, PBD）和基于抗力（Load and Resistance Factor Design, LRFD）的设计理念，结合中国及国际主要规范（如AISC, Eurocode, GB 50009等）的要求，讲解具体构件的设计流程。 2.1 钢结构设计优化 深入研究了冷弯薄壁型钢结构和焊接钢结构的连接设计，包括焊缝的疲劳强度校核、栓接节点（如刚性、半刚性节点）的抗剪和抗拉承载力计算。对于高层钢结构，详细讨论了耗能支撑（如屈曲约束支撑BRB）和粘滞阻尼器的优化配置与抗震冗余度设计。强调了结构整体稳定性设计，包括侧向扭转屈曲（LTB）的控制措施。 2.2 钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计 超越传统的极限状态设计，重点讲解了裂缝控制、刚度控制和耐久性设计。在预应力混凝土设计中，详述了有粘结和无粘结预应力的计算方法，特别是对后张预应力体系中的锚固损失和摩擦损失的精确估算。针对大跨度结构（如悬挑结构、薄壳结构），介绍了预应力在控制长期挠度方面的关键作用。 2.3 结构抗震设计的新范式 全面阐述了“强柱弱梁、强剪弱弯”的基本原则。重点讲解了性能化设计的步骤，包括目标性能水平（Operational, Immediate Occupancy, Life Safety, Collapse Prevention）的确定、需求构件的塑性铰发展控制以及基于构件性能的整体结构抗震校核。介绍了基于非线性时程分析的抗震评估方法，指导工程师如何准确预测结构在罕遇地震下的损伤程度。 第三部分：高级结构分析与数值模拟技术 本部分聚焦于复杂工程问题的数值求解方法及其在商业软件（如ABAQUS, SAP2000, Midas Gen等）中的实际操作与结果判读。 3.1 有限元方法（FEM）的深入解析 详细介绍了一维梁单元、二维板壳单元（如Lambe-Kirchhoff单元、Mindlin-Reissner板单元）的形成原理和形函数构造。重点讲解了网格划分对计算结果精度的影响，特别是奇异点处理和边界条件施加的注意事项。针对混凝土结构的开裂和包浆效应，介绍了内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）和混凝土损伤塑性模型（CDP）的参数敏感性分析。 3.2 结构体系的非线性分析 区分了几何非线性（大变形、P-$Delta$）、材料非线性（塑性、蠕变）和接触非线性。详细阐述了牛顿-拉夫逊迭代法和修正牛顿法在收敛性控制中的作用，并提供了处理“跳跃”和“失稳”问题的数值技巧。本书通过具体的算例，指导读者如何正确设定非线性求解器参数以确保收敛速度与结果准确性的平衡。 3.3 结构可靠性与不确定性量化 引入了可靠性理论（Reliability Theory）作为结构设计决策的科学依据。讲解了随机变量的概率分布描述、荷载和抗力分项系数的确定方法。内容涵盖了一阶可靠度方法（FORM）和蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation），用以评估复杂荷载组合下结构失效概率，指导结构设计裕度的合理取值。 第四部分：现代结构工程实践与前沿课题 本部分面向工程实践中的难点和未来发展方向，提供跨学科的解决方案。 4.1 既有结构评估与加固技术 阐述了基于试验（如静载试验、模态试验）和数值模型反演的结构健康监测（SHM）方法。针对常见的结构缺陷（如腐蚀、疲劳损伤），系统介绍了碳纤维增强聚合物（CFRP）加固、钢板粘结加固、外部预应力加固的理论依据和施工控制要点。重点讨论了基于性能的抗震增效评估流程。 4.2 结构与风、雪、水耦合作用分析 针对超高层建筑，详细分析了风洞试验数据与计算流体力学（CFD）模拟的结合应用。讲解了风致抖振的评估方法和主动/被动减振措施。在水工结构方面，探讨了波浪冲击荷载和水土相互作用对基础结构的影响分析。 4.3 智能结构与新型材料应用 探讨了形状记忆合金（SMA）在阻尼和自复位结构中的应用潜力。介绍了压电材料在结构健康监测传感器集成中的原理。最后，展望了增材制造（3D打印）技术在复杂节点和定制化结构构件设计中的可能性与挑战。 本书以严谨的数学推导为基石，以工程实例为导向，旨在培养工程师全面、深入理解结构行为的能力，并能有效地运用现代分析工具解决实际工程中的复杂问题。

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我手里拿着这本《结构力学原理详解》，说实话，我对它的评价是“相见恨晚”。之前备考注册考试时，我试过好几本参考书，要么过于侧重习题解析，理论讲解蜻蜓点水；要么就是理论深度足够，但语言组织过于学术化，读起来像在啃硬骨头。这本书的厉害之处在于它的平衡感把握得极其到位。它在深入剖析经典理论的同时，对于那些历史上反复出现误区的知识点，作者都会用专门的“疑难点辨析”板块进行详细的剖析和纠错，这一点对我这种喜欢刨根问底的学习者来说，简直是福音。更值得一提的是，它在介绍计算方法时，并没有固守陈旧的解析法，而是巧妙地引入了数值计算的基本思想和思路，虽然没有深入到编程层面，但能让你对现代工程分析软件背后的逻辑有一个朦胧的认识，这对于提升一个工程师的思维格局是非常有帮助的。整体装帧印刷质量也很好，字体清晰，排版疏密适中，长时间阅读眼睛不易疲劳。

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我最近在研读《水利工程学概论》，这本书给我的感觉是非常宏大和具有前瞻性。它跳出了单纯的结构设计层面，将目光聚焦在了水资源的综合利用和生态平衡上。作者的叙事手法非常高超，开篇就将人类文明与水利工程的历史发展紧密联系起来，使得学习不再是枯燥的知识点积累，而更像是在探索人类智慧的演进。对于水文分析和水动力学的介绍，它采用了“先宏观现象，后微观机理”的讲解顺序，使得读者可以先对洪水、泥沙运移等大场面建立直观印象，再逐步深入到背后的数学模型。尤其令人印象深刻的是，书中关于水坝安全监测和风险评估的部分，内容非常与时俱进，不仅提到了传统的监测手段，还介绍了遥感技术和物联网在水利工程预警中的应用前景，展现了土木工程在应对气候变化背景下的责任与担当，读来令人心潮澎湃。

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《混凝土结构设计实践指南》这本书，简直就是我工作台上的“定海神针”。我从事现场施工管理也有好几年了，但总觉得在规范条文的灵活运用上还欠缺火候，特别是遇到一些非标准构件或复杂荷载组合时，总会有些心虚。这本书的特色就在于它的“实践性”溢于言表。它不是一本单纯的规范复述，而是将规范条文的来龙去脉、背后的设计思想，以及在不同项目类型中如何落地执行，做了非常透彻的阐述。书中大量的案例分析，每一个都选取了实际工程中可能遇到的棘手问题，从初始的荷载估算，到配筋方案的确定，再到施工过程中的关键控制点，都给出了详尽的步骤和图示说明。特别赞赏它对于新材料和新技术（比如高性能混凝土和预应力技术）的应用介绍，内容前沿且不失严谨，让我能跟上行业的发展步伐，对提升我的现场决策能力帮助极大。

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这本《XX工程基础》简直是为我们这些初入土木大门的新手量身定做的！我本来对力学这些抽象的东西头大得很，翻开这本书，嚯，简直是柳暗花明。它的讲解方式特别接地气，不像有些教科书那样干巴巴的理论堆砌。比如，它讲到材料的应力应变关系时，不是直接抛出复杂的公式，而是通过一个个生动的工程实例来阐述，让你能立刻明白这个理论在实际中是怎么回事。书里的插图精美且关键，每一个受力点、每一个结构细节都画得清清楚楚，即便是最晦涩的弯矩图，也能通过它提供的图解分析，让人豁然开朗。我特别欣赏作者在基础知识点的梳理上下的功夫，它把土木工程那些看似庞杂的知识点，像搭积木一样，一层层清晰地组织起来，让你在学习过程中始终能把握住全局的脉络。读完前几章，我对整个建筑的受力体系就有了一个初步但坚实的认知框架，这对于后续学习专业课程打下了极其牢固的基础，感觉自己不再是盲人摸象了。

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如果让我用一个词来形容《工程材料学与试验方法》，那就是“严谨与细致”。我最头疼的就是材料测试那些繁琐的步骤和参数。这本书在描述每一种材料（从金属到非金属，再到新型复合材料）的性能时，都极其注重数据的可靠性和测试的标准性。它不仅罗列了国标或国际标准中的要求，还深入解释了为什么需要这些特定的测试条件——比如为什么拉伸试验的速率很重要，或者为什么不同环境下的试样养护期有差异。作者在讲述试验误差分析部分的内容，简直是教科书级别的典范，清晰地指出了误差的来源（系统误差、随机误差、人为误差），并提供了减少误差的实用建议。这本书让我明白，任何看似简单的测试背后，都蕴含着对科学精神的尊重。它不仅仅是教我怎么做实验，更重要的是教我如何科学地看待材料的内在属性。

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