建筑振动荷载标准理解与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业出版社

作者:徐建

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2018-6-1

价格:42.00

装帧:平装

isbn号码:9787112220335

丛书系列:

图书标签:

• 好的
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建筑结构动力学：基础理论与工程实践 书籍介绍： 本书旨在全面、系统地阐述建筑结构动力学的基础理论、分析方法及其在工程实践中的具体应用。面对日益复杂的现代建筑结构形式和多样的外部荷载环境，深入理解结构的动力响应特性，是确保结构安全、可靠和舒适性的关键。本书以严谨的学术态度和详实的工程案例相结合，为结构工程师、土木工程专业学生以及相关研究人员提供了一部兼具理论深度与实践指导意义的参考著作。 第一部分：结构动力学基础理论 本部分系统梳理了结构动力学的基本概念、数学模型和分析方法，为后续复杂问题的研究奠定坚实的基础。 第一章：引论与基本概念 结构动力学的研究范畴与重要性： 阐述了动力荷载（如风、地震、机器振动等）对建筑结构的影响机制，强调了动力分析在现代工程设计中的不可替代性。 自由振动分析基础： 引入单自由度（SDOF）和多自由度（MDOF）系统的运动微分方程。详细推导了自由振动方程的建立过程，包括质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的物理意义与数学表达。 固有特性： 深入探讨系统的固有频率（圆频率与自然频率）、振型（模态形状）的概念及其对结构整体响应的影响。分析了不同边界条件下结构固有特性的变化规律。 阻尼理论： 详细介绍粘滞阻尼、库仑阻尼（干摩擦阻尼）和材料阻尼等经典阻尼模型。重点阐述了瑞利阻尼（Rayleigh Damping）的构建方法及其在模态分析中的应用局限性。 第二章：结构的数值分析方法 模态分析（Modal Analysis）： 阐述了如何通过数值方法求解大型结构刚度矩阵和质量矩阵的特征值问题，以获得结构的全部固有自由度信息。讨论了 Lanczos 法、子空间迭代法等高效求解算法的原理。 时程分析（Time History Analysis）： 讲解了直接积分法（如中心差分法、Newmark-$eta$ 法）求解非线性动力问题的基本流程。对比了不同积分方法的精度、稳定性和计算效率。 响应谱分析（Response Spectrum Analysis）： 介绍谱分析法的理论基础，包括峰值组合规则（如 SRSS 法、CQC 法）的应用条件与适用性。重点分析了响应谱曲线的构建与工程应用规范。 第二部分：主要动力荷载的特性与建模 本部分聚焦于工程中最常见的几种动力荷载，解析其物理特性，并指导如何准确地将其转化为结构分析模型中的输入。 第三章：风荷载的动力效应 风荷载的随机性与脉动性： 分析大气边界层内的风速时程特征，引入风速的平均值、脉动动压及湍流强度概念。 风致振动理论： 讨论了风致振动的三种基本机制：涡激振动（Vortex Shedding）、空气动力耦合振动和阵风不稳定性（颤振）。重点分析了高层建筑的颤振稳定性判据。 风荷载的建模与模拟： 介绍正态法和非正态法在风荷载时程模拟中的应用。讲解如何利用风洞试验数据和计算流体力学（CFD）结果对结构进行风荷载化输入。 第四章：地震荷载的特性与场地效应 地震波的运动学特征： 分析地震波的时程记录、反应谱特征，以及不同地震动参数（如峰值地面加速度 PGA、反应谱加速度 SA）的工程意义。 地震输入模型的建立： 详细介绍自由场地震动输入和场地多点输入的差异与适用场景。阐述地震波的去均值化、基线校正等预处理技术。 场地效应与土壤-结构相互作用（SSI）： 讨论地震波在软弱土层上传播过程中的放大效应。深入分析 SSI 理论，包括质量效应、阻尼效应和基岩运动对结构动力响应的耦合影响。 第五章：其他工程振动荷载 机器设备振动： 分析旋转机械（如涡轮机、压缩机）和往复式机械（如冲床、泵）产生的周期性或随机性振动源。讨论设备基础的动力刚度设计和隔振措施。 交通荷载与行人荷载： 探讨桥梁与楼板结构在车辆、火车通过以及人群聚集（如体育场馆）时产生的动力响应。分析行人荷载的激励频率范围和共振风险。 第三部分：结构动力响应分析与抗振设计 本部分将理论与工程规范相结合，重点探讨在不同动力荷载作用下结构的分析策略和先进的抗振减隔震技术。 第六章：线性动力分析的应用 反应谱分析的深化应用： 结合抗震设计规范（如 ASCE 7 或中国抗震规范），讲解如何利用模态叠加响应谱法对复杂结构进行多维度的安全校核。 模态叠加法的局限性： 讨论在非比例阻尼、强非线性或高阶模态参与显著情况下的模态叠加法的适用边界，并引出直接积分法的必要性。 高阻尼结构与高阶模态： 分析结构阻尼对高阶模态参与度的影响，以及在长周期结构中考虑高阶模态的必要性。 第七章：非线性动力分析与性能化设计 结构非线性模型的建立： 阐述纤维梁单元、集中塑性铰模型在非线性动力分析中的应用。定义和区分几何非线性和材料非线性。 性能化抗震设计（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）： 介绍基于性能目标的分析流程，包括确定设计目标性能水平（如使用、生命安全、预防倒塌）和对应的地震动强度。 增量动力分析（IDA）与摇摆台试验的数值模拟： 介绍先进的非线性分析技术，用于评估结构在罕遇地震下的延性承载能力和损伤状态。 第八章：结构抗振控制技术 被动控制技术： 详细介绍粘滞阻尼器（Viscous Dampers）、粘滞屈服型阻尼器（Viscoelastic Dampers）的力学特性和在结构中的布置策略。分析质量阻尼器（TMD）和效用阻尼器（Tuned Mass Damper, TMD）的优化设计原理及其在控制风振和地震反应中的效果。 主动与半主动控制： 阐述基于传感器反馈的主动控制系统（如主动质量阻尼器 AMD）的基本原理。重点介绍半主动控制技术，如利用变刚度或变阻尼元件（如磁流变阻尼器 MR Damper）实现控制效果的最优化。 隔震技术： 介绍橡胶隔震支座（LRB, HDRB）和滑动隔震支座的力学性能。阐述隔震系统动力特性（周期延长、隔震效率）的计算方法及其在抗震设计中的应用规范。 附录 常用结构动力学软件的操作基础与脚本示例。 关键物理量与工程单位换算表。 经典结构动力学算例解析。 本书内容覆盖从最基本的运动方程推导到最前沿的结构控制技术，旨在培养读者全面掌握建筑结构在各种动力作用下的行为规律，并能熟练运用现代分析工具解决实际工程中的动力学难题。

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**评价四：** 对于那些希望快速掌握现代工程结构动力学精髓的读者而言，这本书的结构安排堪称艺术品。它采用了**螺旋上升的学习路径**，从最基础的单自由度系统振动开始，逐步过渡到复杂的多层结构，并在每一个关键节点都嵌入了最新的研究成果和行业热点，例如针对新型阻尼减振技术如何适应不同振动特性的讨论。我尤其欣赏它在讲解**疲劳损伤累积**这部分内容时的严谨性，它清晰地指出了在长期服役荷载作用下，材料性能退化的潜在风险，并将这一风险量化到了设计考量之中。这本书的语言风格非常**冷静且富有逻辑的张力**，没有多余的修饰，每一个句子都像是一个精确的节点，支撑起了整个知识的骨架。它成功地将晦涩的动力学原理，转化为一套清晰、可操作的设计指导原则，是工具书和理论参考书的典范结合。

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**评价三：** 我是一名在抗震设计一线工作了多年的老工程师，坦率地说，很少有新书能让我有“相见恨晚”的感觉。这本专注振动荷载的书籍，其最大亮点在于它对**“作用机理”的深入剖析**。它没有简单地罗列公式，而是通过大量的案例分析，清晰地展示了例如脉冲式冲击荷载、机械振动源（如轨道交通）如何与建筑的固有频率发生耦合，进而引发放大效应。特别是关于**场地效应和土体-结构相互作用**在振动分析中的作用，书中的论述细致入微，远超一般设计手册的泛泛而谈。对于我们这些需要处理复杂场地环境项目的设计师来说，这本书提供的工具和思维模型是极其实用的“武器”。它不仅仅是关于“做什么”，更是关于“为什么这么做”，这种对**基础科学与工程实践的完美融合**，使得阅读过程充满了启发性，让人感觉知识体系得到了极大的拓宽和加固。

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**评价五：** 这本书提供了一种**宏观的、系统性的结构安全观**。它不局限于单一的荷载类型，而是将风、雪、地震乃至人为操作荷载置于一个统一的动力学框架下进行比较和评估。我深感震撼的是其中关于**风险评估与成本效益**的章节，作者巧妙地引入了概率论的概念，帮助读者理解如何在不同安全系数之间做出权衡，而不是一味追求“绝对安全”。这种务实且具备经济学视角的分析，对于项目决策层和资深总工程师来说具有极高的参考价值。它教会我们如何平衡规范的刚性要求与实际工程可行性之间的微妙关系。阅读体验上，其**内容的密度极高**，需要反复咀嚼才能消化其中蕴含的深刻见解，但每一次重读都会有新的领悟，像是一本可以伴随职业生涯不断成长的参考手册。它真正做到了将复杂的振动理论“翻译”成了工程界通用的语言。

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**评价二：** 坦白说，我对市面上那些动辄数百页、充斥着希腊字母的动力学教材一直抱有敬畏之心，但这次翻阅的这本著作，完全颠覆了我的固有印象。它似乎更像是一本**资深的结构顾问的经验总结录**，而非标准的教科书。作者在描述不同类型振动荷载的**演化历史和规范的迭代逻辑**方面下了大功夫。比如，它详细对比了不同国家和地区在考虑高层建筑舒适度与安全性时，在振动控制标准上的微妙差异，这种国际视野非常宝贵。书中对非线性响应的讨论，也跳出了传统的线性分析框架，引入了更贴近实际破坏模式的探讨。阅读过程中，我经常会停下来，反思自己过去在设计中可能忽略的那些“边角料”细节——那些规范中一笔带过，但实际中却可能导致灾难性后果的关键点。这本书的价值在于它提供了一种**批判性的阅读视角**，促使读者去质疑和深化对现有标准的理解，而不是盲目照搬。

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**评价一：** 最近入手了一本关于结构动力学的书籍，这本书的切入点非常新颖，它没有过多地纠缠于那些繁复的数学推导，而是将重点放在了如何**直观地理解**各种复杂荷载对建筑结构的影响上。我特别欣赏作者在讲解风荷载和地震荷载时所采用的类比方式，就像是把抽象的物理概念转化成了生活中的场景，让人一下子就能抓住核心。书中对于“荷载的随机性与不确定性”这一章节的阐述尤为深刻，它不仅仅是告诉我们规范要求是什么，更深入地剖析了背后的工程哲学——即如何在有限的信息下做出最可靠的工程决策。对于初入这个领域的工程师来说，这本书无疑是点亮了一盏明灯，它教会的不是死记硬背，而是**如何像一个真正的结构思考者那样去审视问题**。它成功地架起了理论与实践之间的鸿沟，让人在面对实际工程挑战时，能够更加胸有成竹，而不是仅仅停留在规范条文的表面。全书的排版和图示也十分精良，逻辑流畅，阅读体验极佳。

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