结构设计原理

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页数:238
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出版时间:2008-8
价格:29.00元
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isbn号码:9787807344254
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  • 结构设计
  • 结构力学
  • 建筑工程
  • 土木工程
  • 混凝土结构
  • 钢结构
  • 结构分析
  • 有限元
  • 抗震设计
  • 工程结构
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具体描述

《道路与桥梁专业"十一五"高职高专应用型规划教材•结构设计原理》主要内容是:《结构设计原理》以原公路专业《结构设计原理》为基础,根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(HTG D62—2004)及《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61—2005)等规范作了修订。全书共16章,主要介绍了钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工结构的材料力学性质、设计原理和构造要求,包括如何合理选择构件的截面尺寸及配筋,验算构件的承载力、稳定度、刚度和裂缝,各类结构的构造等。

《结构设计原理》可作为高等职业技术学院路桥、监理、检测、高等级公路养护

《结构设计原理》是一部深入探讨建筑与工程结构设计核心理论与实践的专业著作。本书聚焦于如何构建安全、稳定、经济且具有良好使用性能的各类结构体系,涵盖从基础理论到具体应用的全过程。 理论基石与力学分析: 本书首先从结构工程的基础——力学出发,详细阐述了材料力学、结构力学和弹性力学等关键学科的原理。读者将系统学习应力、应变、刚度、强度、稳定性等基本概念,以及如何运用这些概念来分析材料在各种荷载作用下的行为。书中会深入解析梁、柱、板、桁架、框架等基本结构构件在受力时的变形和应力分布规律,并介绍各种解析方法,如截面法、位移法、荷载法等,为后续的设计提供坚实的理论支撑。 荷载与作用的理解: 理解并准确评估作用在结构上的各种荷载是结构设计的前提。本书将全面介绍不同类型的荷载,包括恒载(结构自重)、活载(使用荷载、人群荷载等)、风荷载、雪荷载、地震作用以及温度作用等。书中会详细讲解各种荷载的分类、取值方法、组合原则以及在不同地理环境和使用条件下的特殊考量,帮助设计师全面掌握荷载的计算与控制。 结构材料的特性与应用: 结构设计离不开对各种结构材料特性的深入了解。本书将重点介绍钢材、混凝土、木材、砖石等常用结构材料的物理力学性能,包括其强度、刚度、延性、耐久性、防火性等。对于钢结构,会深入分析不同牌号钢材的力学指标,以及钢材在焊接、连接等工艺过程中的性能变化。对于混凝土结构,则会详细阐述混凝土的强度等级、工作性,以及钢筋在混凝土中的配筋原理与构造要求。此外,还会涉及复合材料在现代结构设计中的应用潜力。 结构体系的选择与设计: 本书将引导读者理解并选择最适合特定工程需求的结构体系。从传统的砌体结构、木结构,到现代的钢结构、钢筋混凝土结构,再到预应力结构、空间结构等,本书会分析各种结构体系的优缺点、适用范围、经济性以及施工便利性。例如,在钢结构部分,会详细介绍梁、柱、支撑、连接节点的设计计算,以及框架结构、网架结构、筒体结构等不同体系的构造要点。在混凝土结构部分,则会深入讲解剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒中筒结构等体系的设计理念与关键节点处理。 构件设计与节点构造: 结构体系由一系列构件组成,而构件的连接则通过节点来实现。本书将重点讲解各类基本结构构件(如梁、柱、板、墙、基础)的设计原则与计算方法,并强调节点构造的重要性。节点的受力性能、变形协调以及施工工艺直接影响着整个结构的可靠性。书中会通过大量的图示和算例,清晰展示钢结构焊缝、螺栓连接、混凝土梁柱节点、剪力墙连接等关键节点的构造要求和设计要点,帮助设计师避免潜在的薄弱环节。 抗震与抗风设计: 在地震多发区和风力较大的地区,结构的抗震和抗风设计尤为重要。本书将系统介绍地震作用的特点、场地类别对地震响应的影响,以及如何根据相关规范进行结构的抗震设计。内容将涵盖抗震构造措施、延性设计理念、构件的抗震详图等。在抗风设计方面,会讲解风的特性、风荷载的计算以及高层建筑、大跨度桥梁等结构物的抗风稳定性设计原则。 施工与耐久性考量: 一本优秀的结构设计书籍,不能仅仅停留在理论层面,还应关注工程的实际实施。本书会将施工工艺、质量控制以及结构的耐久性纳入考量范围。例如,在混凝土结构设计中,会讨论模板、钢筋绑扎、混凝土浇筑与养护等环节对结构性能的影响。在钢结构设计中,则会关注钢材的防腐蚀处理、焊缝的检测方法等。同时,也会探讨如何通过材料选择、构造措施等来提高结构的耐久性,延长其使用寿命。 结构分析软件的应用与发展: 在现代工程实践中,结构分析软件是不可或缺的工具。本书虽然侧重原理,但也会提及常用结构分析软件(如SAP2000, ETABS, MIDAS等)在进行复杂结构建模、荷载分析、结果解读等方面的重要作用,并鼓励读者将其作为辅助设计工具,加深对理论原理的理解和应用。 总而言之,《结构设计原理》旨在为土木工程、建筑学等相关专业的学生、工程师和研究人员提供一个全面、系统且深入的学习平台。通过对本书的学习,读者将能够掌握结构设计的基本思路、分析方法和关键技术,从而能够独立完成各类工程结构的初步设计,并为进一步深入研究打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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《结构设计原理》这本书的吸引力在于它能够将理论与实践无缝衔接。作者并没有将结构设计仅仅停留在数学公式的层面,而是始终围绕着“如何设计出安全、经济、耐久的结构”这一核心问题展开。我尤其喜欢书中对“混凝土结构”的详尽论述。它不仅介绍了混凝土的力学性能,还深入探讨了钢筋与混凝土的协同工作原理,以及如何通过配筋来提高结构的承载能力和延性。书中对“剪力墙结构”和“框架-剪力墙结构”的对比分析,让我看到了不同结构体系在承受水平荷载时的优势和劣势,以及它们在实际工程中的应用场景。我曾经对“高层建筑”的稳定性感到好奇,而这本书让我明白了,高层建筑的抗侧力体系是多么重要,以及如何通过优化结构形式和连接方式来抵抗风力和地震力。作者对“结构健康监测”的提及,也让我看到了现代工程技术是如何利用传感器和数据分析来实时评估结构的性能,从而提前发现潜在的风险。我特别欣赏书中关于“结构构件的设计”的章节,它详细讲解了梁、柱、板等构件如何根据受力情况进行尺寸和配筋的计算,以及这些计算如何保证构件在极限荷载下的安全。这本书让我对结构的“安全系数”有了更深入的理解,它不仅仅是一个简单的数字,而是对材料不确定性、荷载不确定性以及计算模型不确定性的一种综合考虑。

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这本书给我的感觉,是一种对工程问题的“刨根问底”式的探索。作者并没有满足于给出现成的答案,而是引导读者去理解每一个设计决策背后的逻辑和依据。我尤其对书中关于“材料的疲劳”和“蠕变”的讨论印象深刻。这些概念在初学阶段可能显得有些抽象,但作者通过生动形象的例子,比如桥梁钢索在反复受力下的疲劳损伤,或者混凝土在长期荷载作用下的变形,让我深刻理解了材料在长期使用过程中性能的变化,以及这些变化对结构安全的重要性。书中对“节点设计”的深入分析,也让我看到了结构设计的精妙之处。一个看似微不足道的连接,却可能决定着整个结构的成败。作者详细介绍了各种连接节点的受力机理,以及如何通过合理的连接设计来确保力的有效传递和结构的整体稳定性。我曾对“结构的动力特性”感到困惑,而这本书让我明白了,结构不仅仅是静态的,它会受到各种动态荷载的影响,而理解这些动态特性是保证结构安全的关键。书中对“模态分析”的介绍,让我看到了如何通过数学模型来预测结构的振动特性,并以此来优化结构设计。我特别欣赏书中对“桥梁结构”的案例分析,它将抽象的理论知识与真实的工程实践紧密结合,让我看到了结构设计如何解决实际工程中的挑战。这本书让我明白,每一个伟大的建筑,都离不开对基础理论的深刻理解和对工程实践的不断探索。

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在我看来,《结构设计原理》这本书最大的亮点在于其系统性和实用性。它不是一本泛泛而谈的书,而是真正深入到结构设计的每一个细节,并且将其系统化地呈现出来。书中对“荷载组合”的讲解,就让我看到了结构设计是如何考虑各种可能同时存在的载荷情况,并从中找出最不利的组合来确保结构的安全性。这不仅仅是简单的叠加,而是涉及到对荷载性质、作用时间和空间分布的综合分析。我特别欣赏书中关于“结构动力学”的章节,它将抽象的振动理论与实际的地震、风振等现象紧密结合。通过对建筑在动态荷载作用下的响应分析,让我明白了为什么有些结构能够安然无恙,而有些却会遭受严重的破坏。书中引用了许多实际工程案例,对这些案例的分析都非常透彻,从理论上阐述了结构失效的原因,并提出了相应的改进措施。这让我不仅学习了理论知识,更学到了如何在实际工程中应用这些知识来解决问题。此外,书中关于“结构可靠度”的讨论,也让我开始思考,在有限的资源和不确定性的条件下,如何设计出既安全又经济的结构。它引导读者从概率论的角度去理解结构的安全性,而不是仅仅依靠确定性的安全系数。这种科学严谨的态度,让我对结构设计领域充满了敬畏。这本书的价值在于,它将复杂的工程问题分解,然后又将这些分解的知识重新整合,形成一个完整的知识体系,为我打开了理解结构设计的大门。

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初拿到《结构设计原理》这本书,我的第一感觉是它似乎是一本极其深奥的理论著作,可能充满了各种复杂的数学公式和晦涩难懂的概念,这让我这个对工程领域略知一二的普通读者有些望而却步。然而,当我翻开它,便被它引人入胜的叙述方式所吸引。作者并非一开始就抛出枯燥的公式,而是从最基础的力学概念入手,用生动形象的比喻和贴近生活的例子来解释结构受力的基本原理。比如,书中关于“荷载”的讲解,就将其比作我们日常生活中承受的各种压力,从微不足道的风吹雨打到巨大的地震冲击,都以一种非常直观的方式呈现出来。更让我印象深刻的是,作者并没有回避那些看似复杂的工程问题,而是循序渐进地引导读者理解其背后的逻辑。例如,在讲解“应力”和“应变”时,书中穿插了一些关于不同材料在受力时表现的对比实验描述,让人能够清晰地看到材料的性质如何影响结构的变形和破坏。我特别欣赏书中关于“结构稳定性”的论述,它不仅仅是理论上的推导,更结合了许多历史上著名的桥梁或建筑倒塌的案例,分析了导致不稳定的具体原因,让我深刻认识到结构设计中细节和整体性的重要性。这本书并非只是冰冷的知识堆砌,而是充满了对工程智慧和人文关怀的思考,它让我明白,每一个宏伟的建筑背后,都凝聚着设计师对安全、经济和美学的极致追求。即使我对其中的数学推导不能完全领会,但书中蕴含的工程思维方式和解决问题的思路,对我而言已经受益匪浅,让我对我们周围的建筑有了全新的认识。

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《结构设计原理》这本书,让我第一次真正理解了“结构”二字背后的深厚学问。它不仅仅是关于如何建造高楼大厦,更是关于如何理解自然界的规律,并将这些规律巧妙地应用于人类的创造中。我尤其对书中关于“荷载的分类和计算”的讲解印象深刻。它让我明白了,建筑物需要承受的荷载是多种多样的,并且需要根据不同的情况进行准确的计算,才能为后续的设计提供可靠的基础。书中对“材料的本构关系”的阐述,也让我对材料有了更深入的认识。它让我明白了,材料的性质并非一成不变,而是会随着应力的变化而发生改变,而理解这些变化是进行精确结构分析的关键。我曾对“结构的疲劳寿命”感到好奇,而这本书让我明白了,即使材料能够承受一次性的巨大载荷,但在反复的应力作用下,它仍然可能发生破坏,而如何设计出具有足够疲劳寿命的结构,是结构工程师需要解决的重要问题。作者还探讨了“结构的可靠度分析”的方法,它让我看到了,在不确定性普遍存在的工程领域,如何通过科学的方法来评估结构的可靠性,并为结构的设计提供更可靠的依据。我特别欣赏书中对“结构的整体设计思路”的阐述,它让我明白了,结构设计是一个系统工程,需要从宏观到微观,从整体到局部进行周密的考虑,才能设计出既安全又经济的优秀结构。这本书让我对建筑和工程领域充满了敬意,也让我看到了人类智慧的伟大力量。

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阅读《结构设计原理》的过程中,我最大的感受是作者对知识的精炼和对逻辑的严谨。这本书并没有刻意去回避一些复杂的概念,而是用一种非常有条理的方式,将这些概念层层剥开,让你能够逐步理解。我尤其对书中关于“杆件在轴力、剪力、弯矩和扭矩作用下的应力分析”的讲解印象深刻。作者通过一系列的公式推导和图示说明,将这些抽象的内力概念变得生动具体。更重要的是,书中并没有止步于理论推导,而是将这些分析结果与实际的结构变形和破坏模式联系起来,让我看到理论如何指导实践。令我惊叹的是,书中对“梁的挠度计算”以及“柱的稳定性”的分析,不仅仅是给出公式,而是详细解释了这些公式的物理意义,以及这些参数的变化如何影响结构的性能。我曾尝试过理解一些关于屈曲和失稳的理论,但总是不得要领,直到读了这本书,才豁然开朗。作者用一些非常巧妙的类比,比如用一张纸在受压时会弯曲,来形象地说明压杆失稳的原理,让我能够从直观上理解这些看似抽象的力学现象。书中还深入探讨了“预应力结构”的设计原理,这让我看到了结构设计是如何通过引入额外的力来优化结构的承载能力和变形控制,这是一种非常高明的工程智慧。这本书让我明白,结构设计不仅仅是计算,更是对力学行为的深刻洞察和巧妙运用。

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从一个完全门外汉的角度来看,《结构设计原理》这本书给我带来的最大改变,是对我们所处的建筑环境有了全新的认知。过去,我只是单纯地认为高楼大厦是钢筋混凝土堆砌而成的,但读完这本书,我才明白每一个设计都蕴含着深厚的力学知识和精妙的计算。书中对“力的传递路径”的讲解,让我能够清晰地看到,建筑物是如何将顶部的荷载一层一层地传递到基础,最终分散到地基之中的。作者通过大量的示意图,将看不见的力流可视化,让我对结构的整体性有了更深刻的理解。我尤其惊叹于书中对“抗震设计”的阐述。它不仅仅是简单地告诉你如何抵抗地震力,而是深入分析了地震波的传播特性,以及不同结构形式如何响应地震波。书中对“滞回性能”的介绍,让我明白了为什么有些结构在地震后会发生不可恢复的变形,而有些却能够保持较好的弹性。我曾经对“结构冗余度”的概念感到好奇,而这本书让我明白了,冗余度不仅仅是增加材料,更是一种巧妙的设计策略,能够在关键时刻为结构提供额外的安全保障。作者还探讨了“结构振动控制”的多种方法,比如隔震、消振等,让我看到了现代工程技术是如何运用物理原理来提高建筑的抗灾能力。这本书让我觉得,我们周围的建筑,其实是凝固的力学诗篇,充满了智慧和创造力。

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这本书给我的感受,是一种从宏观到微观,再从微观回到宏观的思维过程。它不像很多教材那样,上来就给你灌输一大堆公式定理,而是先从宏观的建筑形态和功能入手,探讨结构在满足这些需求的同时,如何通过巧妙的设计来承担各种外部作用。书中对不同类型结构的介绍,比如框架结构、剪力墙结构、筒体结构等等,不仅仅是给出它们的定义和特点,更重要的是分析了它们各自的优势和劣势,以及在何种环境下更适合采用。这种从“为什么”到“怎么做”的逻辑链条,让我在理解结构设计原理的同时,也对实际工程中的选择有了更深入的认识。当我阅读到关于“材料性能”的部分时,我被作者对不同结构材料(如混凝土、钢材、木材等)力学性能的细致分析所折服。书中不仅介绍了它们的强度、刚度、延性等基本参数,还通过大量的图表和数据,展示了这些材料在不同温度、湿度等环境条件下的变化情况。这让我意识到,结构设计不仅仅是数学和物理的应用,更是对材料特性的深刻理解和巧妙运用。书中关于“连接节点”的设计原则和方法,也让我大开眼界。往往最容易被忽视的节点,却是整个结构安全性的关键。作者通过对不同连接方式的力学分析,以及实际工程中的案例研究,充分展现了节点设计的重要性,以及如何通过优化节点来提高结构的整体性能。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更培养了我的工程直觉和判断力,让我能够从更全面的角度去审视一个结构的设计。

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《结构设计原理》这本书的独特之处在于,它不仅教授了“是什么”,更重要的是教授了“为什么”和“怎么做”。作者在讲解每一个结构设计原理时,都会追溯其理论根源,并结合实际工程中的应用进行阐述。我尤其对书中关于“弹性力学”的基础知识的讲解印象深刻。作者用清晰的图示和简洁的语言,将应力、应变、杨氏模量等基本概念阐释得淋漓尽致。这让我明白了,一切结构设计都是基于对材料在不同应力状态下行为的理解。书中对“结构的整体性”的强调,也让我受益匪浅。它让我明白,不能孤立地看待每一个构件,而是要从整体的角度去分析结构的受力,以及各个构件之间的相互作用。我曾经对“施工顺序”对结构安全的影响感到好奇,而这本书让我明白了,施工过程中的荷载变化和支撑体系的设计,对结构的最终安全性至关重要。作者还探讨了“结构的加固和改造”的原理,这让我看到了,即使是已建成的结构,也可以通过巧妙的设计来提高其性能和安全性。我特别欣赏书中对“建筑的耐久性”的讨论,它不仅仅是关注结构的短期强度,更关注其在长期使用过程中的性能表现,以及如何通过材料选择和设计细节来延长结构的使用寿命。这本书让我觉得,结构设计是一门集科学、艺术和工程于一体的综合性学科。

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这本书给我带来的最深刻的体会,是认识到结构设计是一个不断权衡和优化的过程。作者在书中并没有给出唯一的“正确答案”,而是引导读者去理解在不同的条件下,需要考虑哪些因素,以及如何通过设计来达到最佳的平衡。我尤其对书中关于“结构经济性”的讨论印象深刻。它不仅仅是追求结构的绝对安全,更是在保证安全的前提下,如何通过优化设计来降低成本,提高效率。书中对“结构的变形控制”的阐述,也让我看到了,除了承载能力,结构的变形也是一个非常重要的设计指标,尤其是在高层建筑和精密设备基础的设计中。我曾对“结构的抗火设计”感到好奇,而这本书让我明白了,除了承载能力,结构在火灾中的表现也是一个重要的考量因素,以及如何通过防火材料和防火措施来保护结构。作者还深入探讨了“结构的破坏机理”,它不仅仅是分析结构在达到极限状态时的表现,更重要的是分析在达到极限状态之前,结构内部是如何发生变化,以及这些变化如何预示着潜在的危险。我特别欣赏书中对“节点连接”的细节分析,它让我看到了,即使是再微小的连接,也需要经过精密的计算和设计,才能保证结构的整体安全。这本书让我觉得,结构设计是一门关于“如何做得更好”的学问,它充满了挑战,也充满了创造的可能。

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