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现代建筑结构设计与优化 本书聚焦于当前土木工程领域最前沿的结构设计理论、新型材料应用及结构优化技术，旨在为结构工程师、设计人员及相关专业研究人员提供一套系统、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。 第一部分：现代结构设计理论基础与规范解读 本书开篇系统回顾了结构力学的基本原理，并在此基础上深入剖析了当前国际和国内主流建筑规范（如Eurocode、AASHTO LRFD以及中国的《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等）的核心思想与最新修订内容。重点阐述了基于性能化设计（Performance-Based Design, PBD）的理念，如何从传统的强度和稳定性校核，转向满足特定使用功能和抗灾韧性要求。 第1章 结构荷载与作用分析的深化： 详细探讨了极限状态设计方法在复杂荷载组合下的应用，包括罕遇地震作用、高烈度区风荷载的精确模拟、温度和施工阶段荷载的控制。引入了随机振动理论在结构动力响应分析中的应用，尤其针对高层建筑与大跨度结构。 第2章 材料性能的非线性本构关系： 超越传统的线弹性分析。本章深入研究了混凝土、钢材及新型复合材料在极端荷载下的非线性行为。对超高性能混凝土（UHPC）、形状记忆合金（SMA）等前沿材料的本构模型进行了详细推导和实例分析，并讨论了材料退化对结构长期耐久性的影响。 第3章 结构稳定性的进阶研究： 涵盖了几何非线性、材料非线性及二阶效应的精确分析。重点讲解了薄壁结构、板壳结构在受压或受弯时的屈曲分析，以及如何通过预应力技术有效控制结构的失稳风险。 第二部分：新型结构体系与关键技术 本部分聚焦于当前大型复杂工程实践中广泛应用的新型结构形式及其设计挑战。 第4章 超高层建筑结构体系： 深度解析了巨型框架、伸臂桁架、核心筒-伸臂桁架组合体系的力学特性。详细阐述了如何通过扭转刚度控制、阻尼减振措施（如调谐质量阻尼器TMD、粘滞阻尼器Viscous Damper）来提高建筑的抗风抗震性能。对“巨型结构”的节点设计与施工控制进行了案例分析。 第5章 大跨度空间结构与索结构设计： 探讨了穹顶结构、网壳结构及悬索结构的设计方法。重点讨论了预应力平衡、二次找形分析（Form-finding）的重要性，以及在风致振动（Flutter）控制方面的技术手段，特别是对柔性结构稳定性的评估。 第6章 隔震与消能减震技术： 这是抗震设计的核心章节。系统介绍了隔震支座（如铅芯橡胶支座LRB、高阻尼橡胶支座HDRB）的设计选型原则，以及消能减震器在既有结构和新建结构抗震加固中的应用策略。通过数值模拟对比，量化了不同减隔震措施对结构损伤控制的有效性。 第三部分：结构优化与智能化设计 本部分面向结构工程的未来发展方向，探讨如何利用先进的计算工具实现结构性能与经济性的最佳平衡。 第7章 拓扑优化与结构轻量化： 介绍了基于有限元方法的拓扑优化理论，如何通过迭代算法确定材料的最佳分布，实现结构承载效率的最大化。讨论了增材制造（3D打印）在复杂结构构件原型设计中的应用潜力。 第8章 寿命周期成本分析（LCCA）与可持续设计： 将结构设计从一次性建设扩展到全生命周期管理。详细讲解了如何量化材料选择、维护需求、能源消耗对总成本的影响，推动绿色、可持续的结构设计理念落地。 第9章 结构健康监测（SHM）与反馈控制： 探讨传感器技术在结构服役状态评估中的应用。阐述了如何将实时监测数据（应变、位移、振动模式）融入到结构分析模型中，实现对结构性能的动态评估和早期预警，并为主动控制系统提供决策依据。 第10章 复杂结构分析的数值模拟技术： 深入讲解了非线性有限元分析（FEA）的高级技巧，包括接触分析、材料损伤模型（如混凝土的内聚力模型CZM）、以及如何进行多尺度建模以准确预测局部应力集中。强调了模型验证（Model Updating）的重要性。 本书特点： 1. 理论与实践紧密结合： 理论推导严谨，并配有大量实际工程案例和规范引用，确保知识的可操作性。 2. 前沿技术聚焦： 大量篇幅用于介绍超高层、大跨度、减隔震以及结构优化等当前研究热点和工程难点。 3. 面向多专业需求： 不仅适用于结构工程师，对从事岩土工程、建筑物理、工程管理及结构抗灾研究的人员也具有极高的参考价值。 本书内容全面、深度足够，是理解和掌握现代复杂建筑结构设计精髓的权威参考书。
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