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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Wang, Chu-Kia/ Salmon, Charles G./ Pincheira, Jose A.

出品人:

页数:960

译者:

出版时间:2006-7

价格:1528.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471262862

丛书系列:

图书标签:

• 混凝土设计
• 钢筋混凝土
• 结构工程
• 土木工程
• 建筑工程
• 结构力学
• 材料力学
• 设计规范
• 桥梁工程
• 隧道工程

好的，这是一本关于结构工程与材料科学的专著的详细简介，该书聚焦于钢结构设计与施工的先进技术与工程实践，完全避开了钢筋混凝土设计的内容。 --- 《先进钢结构设计与施工：性能化分析与现代连接技术》 丛书系列：现代结构工程前沿丛书（第十四卷） 著者：[此处可填入虚构的资深结构工程师或大学教授姓名] 审阅人：[此处可填入虚构的知名结构设计院总工程师或学术权威姓名] 定价：[XXX] 元/册 ISBN：[978-X-XXXX-XXXX-X] --- 内容概述 本书深入探讨了现代钢结构工程领域的前沿理论、高性能材料应用、先进的分析方法以及复杂施工技术。面对日益严苛的抗震、抗火、耐久性要求以及对轻量化和可持续性的追求，本书旨在为结构工程师、设计人员、施工管理人员以及研究学者提供一套全面、深入且具有高度工程实践指导意义的知识体系。全书内容聚焦于钢材的本构关系、复杂节点的设计、整体稳定性分析、防火与耐腐蚀防护、数字化施工（BIM集成）等核心议题，旨在推动钢结构设计从传统的规范设计向基于性能的工程化设计过渡。 本书的撰写基于最新的国际规范（如AISC、Eurocode 3、AISJ等）的演进趋势，并结合了大量最新的实验室研究成果和已建工程的反馈数据，确保理论与实践的紧密结合。 --- 核心章节与详细内容介绍 本书共分八大部分，二十二个章节，结构清晰，逻辑严谨。 第一部分：高性能钢材与本构关系（Volume I: High-Performance Steels and Constitutive Models） 本部分重点介绍了用于现代超高层建筑、大跨度空间结构以及极端环境（如海洋工程）的新型钢材。 1. 高强度与耐候钢材的冶金学基础： 详细分析了Q550、Q690等高强度结构钢的微观组织演变、焊接性能（特别是热影响区韧性）以及在不同温度下的力学性能衰减规律。 2. 钢材的非线性本构模型： 阐述了如何精确描述钢材在屈服、强化和屈曲阶段的应力-应变关系。重点介绍了Bakhooten模型、Voce模型以及用于有限元分析（FEA）的弹塑性材料模型，特别是对冷弯薄壁型钢的后屈服现象的描述。 3. 疲劳与断裂性能评估： 基于S-N曲线法、Newman-Raju模型和Paris-Erdogan定律，对钢结构在周期性荷载作用下的疲劳寿命进行精确预测，并引入了断裂韧性指标（$K_{IC}$）在疲劳裂纹扩展分析中的应用。 第二部分：钢结构整体稳定性分析（Volume II: Global Stability Analysis of Steel Structures） 本部分深入探讨了框架、桁架及板壳结构在受压和受弯荷载下的稳定性问题，超越了传统欧拉公式的范畴。 4. 二阶效应与P-Delta分析： 详细阐述了考虑几何刚度、荷载偏心和刚度退化对结构整体稳定性的影响，并对比了基于侧推分析和基于能量法的稳定性评估流程。 5. 柔性结构与非线性屈曲分析： 针对复杂剪力墙-框架体系，介绍了基于几何非线性理论的屈曲载荷预测方法，包括特征值屈曲分析（Eigenvalue Analysis）和非线性静力屈曲分析（Riks方法）。 6. 杆件的局部与整体屈曲耦合： 重点分析了薄壁截面（如箱型截面和工字型截面）在受压时局部失稳与整体失稳之间的相互影响，并提供了减轻局部屈曲的截面加劲设计指南。 第三部分：高级连接节点设计与性能化（Volume III: Advanced Connection Design and Performance-Based Methods） 连接是钢结构设计的薄弱环节，本部分提供了基于性能化设计（PBD）的连接设计新范式。 7. 高强度螺栓与焊接技术： 涵盖了摩擦型高强度螺栓、承压型螺栓的抗滑移设计，以及焊接残余应力对手工和自动化焊接结构的性能影响。重点讨论了焊缝无损检测（NDT）的概率评估。 8. 塑性铰与“强柱弱梁”的实现： 详细介绍了如何设计具有良好延展性的节点，确保结构在地震作用下形成可控的塑性铰，并精确计算节点域的承载力与变形能力。 9. 复杂节点的三维有限元分析： 使用实体单元对焊接T型节点、K型节点、管桁架节点进行三维精细化建模，分析其应力集中与塑性区发展，指导连接的优化设计。 10. 预埋件与后植锚固体系的抗拔承载力： 针对幕墙支撑体系、设备基础连接，详细分析了锚栓的拉拔、剪切破坏模式，并引入了基于AASHTO/ACI的混凝土锚固设计原理在钢结构基础连接中的应用。 第四部分：钢结构抗火设计与热力耦合分析（Volume IV: Fire Resistance Design and Thermo-Mechanical Coupling） 本部分专注于在火灾工况下钢结构的剩余承载力和安全评估。 11. 钢材在高温下的力学性能退化： 阐述了不同温度区间（200°C至900°C）下钢材的弹性模量、屈服强度和残余应力的变化规律。 12. 集总参数法与基于单元的火灾分析： 对比了传统的被动保护（涂层、包覆）设计方法与更精确的火灾工况下结构热-力耦合瞬态分析方法。 13. 防火设计规范的演进与性能化应用： 如何通过计算方法验证达到规范要求的耐火极限（如R60, R120），而不是仅依赖于被动材料厚度。 第五部分：结构健康监测与寿命预测（Volume V: Structural Health Monitoring and Life Prediction） 14. 基于传感器的钢结构状态监测： 介绍了光纤布拉格光栅（FBG）传感器、应变片在监测应力分布和潜在屈曲的实时应用。 15. 疲劳损伤累积的在线评估： 结合Coda技术和时间序列分析，对长期服役钢结构的损伤状态进行量化评估。 第六部分：新型钢结构体系与应用（Volume VI: Novel Steel Systems and Applications） 16. 空间桁架与网壳结构的几何稳定性： 重点分析了复杂曲面结构（如体育场馆屋顶）中的杆件受力重分配和节点刚度对整体几何形态的控制作用。 17. 预应力钢结构的应用： 探讨了预应拉索在抵抗大跨度结构挠度、控制裂缝（如在组合结构中）中的作用及其张拉控制技术。 第七部分：数字化施工与信息集成（Volume VII: Digital Fabrication and Information Integration） 18. 钢结构制造的公差控制与质量保证： 从预制、运输到现场安装的各个环节，分析了尺寸偏差对最终结构性能的累积效应。 19. 从设计到制造的BIM集成流程： 详细介绍了如何利用结构模型直接驱动数控加工（CNC），实现详图、材料清单（BOM）与现场安装顺序的无缝对接。 第八部分：工程案例剖析与经验总结（Volume VIII: Case Studies and Lessons Learned） 20. 极端荷载下钢结构的失效分析： 选取了数个历史性的钢结构事故案例（如爆炸冲击、极端风载），深入解剖其失效机制，强调预留变形裕度和连接冗余的重要性。 21. 绿色钢结构与回收利用： 探讨了模块化设计、高回收率钢材的使用，以及如何通过优化截面设计实现结构减材（Material Saving）。 22. 未来展望：智能制造与自修复钢结构。 --- 本书特色 1. 性能化导向： 颠覆了传统基于应力限值的规范设计，侧重于结构在极限状态下的变形控制和延性表现。 2. 深度理论结合前沿实践： 理论推导严谨，但所有模型和公式均附有明确的工程应用场景和算例。 3. 跨学科整合： 融合了材料科学、热力学、计算力学和信息技术，全面覆盖现代钢结构工程的全生命周期。 4. 详尽图表与算例： 包含大量作者原创的FEA结果图、实验曲线和详细的工程设计步骤演示，便于读者理解复杂概念。 适用读者 结构工程师、土木工程专业研究生及本科高年级学生、钢结构设计院技术人员、钢结构制造商与施工企业管理者、结构安全评估与咨询专业人员。 --- (本书旨在成为钢结构设计领域一本权威的、面向未来挑战的参考手册。)

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