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页数:218

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出版时间:2008-9

价格:23.00元

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isbn号码:9787811049039

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• 路基工程
• 路面工程
• 土工合成材料
• 路基设计
• 路面设计
• 施工技术
• 质量控制
• 路基稳定性
• 路面耐久性
• 交通工程

《结构力学：经典原理与工程应用》 本书内容详尽，旨在为土木工程、机械工程、航空航天工程等领域的工程师、研究人员及高等院校师生提供一套系统、深入的结构力学知识体系。本书不仅涵盖了结构力学最基础、最核心的理论概念，更强调这些理论在实际工程问题中的应用，通过丰富的案例分析和习题，帮助读者建立扎实的理论基础和解决实际问题的能力。 第一部分：绪论与基础概念 本部分将首先介绍结构力学的基本概念、研究对象及其在工程中的重要性。我们将探讨什么是结构，以及结构力学如何帮助我们理解和预测结构在受力作用下的行为。重点将放在力的概念，包括集中力、分布力、力偶等，以及力系的简化和平衡方程。我们还将介绍应力、应变、弹性模量、泊松比等基本物理量，并阐述它们之间的关系，为后续内容的学习打下坚实基础。此外，本部分还将简要回顾材料力学的一些基本知识，如材料的强度、刚度、稳定性等，并解释结构力学与材料力学之间的联系与区别。 第二部分：静力学与结构平衡 静力学是结构力学的基础，本书将深入阐述静力学原理在分析静止结构中的应用。我们将详细介绍各种结构构件的受力特点，如梁、柱、桁架、框架等，并教授如何绘制自由体图，准确识别所有作用在结构上的外力和内力。重点将讲解平衡方程的建立与求解，包括平面结构和空间结构的平衡方程。 梁的内力分析： 本章将详细讲解梁的弯矩、剪力和轴力图的绘制方法，包括集中荷载、均布荷载、移动荷载等作用下梁的内力分布规律。我们将介绍截面法、积分法等多种分析手段，并通过大量实例演示如何准确计算梁在各种荷载下的内力。 桁架结构分析： 本章将重点介绍桁架结构的特点及其受力分析方法。我们将详细讲解节点法和截面法在求解桁架杆件内力时的具体步骤和技巧。对于复杂桁架，也将提供系统性的分析思路。 框架结构分析： 框架是现代建筑和桥梁中常见的结构形式。本章将介绍框架结构的受力特点，以及如何利用静力学原理对其进行分析。我们将讲解如何将框架分解为梁和柱，并分别进行内力分析，最终汇总得到整个框架的内力分布。 虚功原理与位移法基础： 为了引入更高级的分析方法，本章将初步介绍虚功原理。虽然在此阶段主要用于求解位移，但其思想对于后续理解能量法等至关重要。同时，也将为后续的位移法分析打下铺垫。 第三部分：材料的力学性能与应力分析 本部分将深入探讨材料在受力作用下的行为，以及应力在构件中的分布规律。 应力和应变： 本章将更详细地阐述应力（正应力、剪应力）和应变（正应变、剪应变）的概念，并详细介绍胡克定律，解释材料的弹性模量、剪切模量和泊松比等力学参数。我们将探讨线弹性、塑性、屈曲等多种材料行为，并分析不同材料在不同应力状态下的响应。 应力状态与应力张量： 本章将进一步提升对应力分析的理解深度，引入应力张量的概念，阐述如何用一个二阶张量来描述一个点上的应力状态。我们将介绍主应力、主应力面，以及应力圆等工具，帮助读者直观地理解应力状态的变换。 应变状态与应变张量： 类似地，本章也将介绍应变张量，并讨论如何描述一个点上的应变状态。我们将解释主应变、主应变方向，并介绍应变仪的工作原理。 薄壁圆筒和球壳的应力分析： 本章将应用前面学到的应力分析方法，解决工程中常见的薄壁压力容器的应力问题。我们将推导薄壁圆筒和球壳在内外压力作用下的环向应力、轴向应力和子午向应力，并给出设计依据。 弯曲中的应力与变形： 本章将深入分析梁在弯曲荷载作用下的应力分布。我们将推导正应力和剪应力的计算公式，并详细介绍梁的挠度和转角计算方法，包括积分法、叠加法等。我们将重点讨论材料的抗弯强度和抗剪强度，以及梁的刚度条件。 第四部分：能量原理与结构分析 能量原理是结构力学中非常强大和高效的分析工具。本部分将系统介绍各种能量原理及其在结构分析中的应用。 虚功原理（进阶）： 在本章中，我们将深入探讨虚功原理在求解结构位移中的应用。我们将详细讲解虚位移法和虚力法（或称虚功法），并通过大量的例题演示如何利用这些方法求解复杂结构的位移和内力。 互等定理： 本章将介绍卡氏第一定理（Betti定理）和第二定理（Maxwell定理），阐述力和位移之间的互等关系。这些定理在简化复杂结构的分析和推导某些重要结论时具有重要作用。 弹性势能： 我们将推导结构在受力作用下的弹性势能表达式，并介绍如何利用弹性势能来求解结构位移。 卡氏第二定理（Castigliano定理）： 本章将重点介绍卡氏第二定理，并演示如何利用它通过对弹性势能求偏导来直接求解结构中任意一点的位移。这将为解决许多复杂的位移计算问题提供简便的方法。 结构位移法（力法）基础： 本章将初步介绍力法的基本思想，即通过引入多余约束，建立一个超静定结构，并利用能量原理或虚功原理求解超静定结构的内力。 第五部分：超静定结构分析 绝大多数实际工程结构都是超静定的，因此超静定结构的分析是结构力学中的核心内容。 超静定结构的判定与分类： 本章将详细讲解如何判定一个结构是否为超静定结构，以及不同类型的超静定结构（如梁、框架、桁架等）。 容许状态法： 本章将介绍容许状态法（也称为容许应力法），它是一种基于应力分析的超静定结构分析方法，特别适用于简单超静定结构。 力和位移法（力法）的系统应用： 本章将以前面介绍的容许状态法为基础，系统地讲解力法的具体步骤和应用。我们将讲解如何选择多余约束，建立力法方程，求解超静定结构中的内力。 位移法（位移法）的系统应用： 本章将系统介绍位移法的基本思想和步骤。我们将重点讲解如何利用节点位移作为基本未知量，建立位移法方程，求解超静定结构中的内力。我们将分析位移法在处理复杂框架结构时的优势。 混合法： 对于一些特别复杂的结构，可能需要结合力法和位移法的思想进行分析。本章将简要介绍混合法的概念及其应用场景。 第六部分：杆件的稳定性分析 结构在受压时可能出现失稳现象，即屈曲。本部分将深入探讨杆件的稳定性问题。 细长压杆的稳定性： 本章将重点介绍欧拉公式，用于计算理想细长压杆的临界屈曲力。我们将分析临界力与杆件长度、截面惯性矩以及材料弹性模量之间的关系。 考虑端部约束的稳定性分析： 本章将进一步讨论不同边界条件下压杆的屈曲行为，介绍等效长度的概念，以及如何根据支承条件修正临界力。 非理想压杆的稳定性： 实际工程中的杆件并非理想状态，本章将简要介绍非理想因素（如初始缺陷、塑性变形）对压杆稳定性的影响，并介绍一些经验公式和修正方法。 第七部分：动力学初步 虽然本书的侧重点是静力学分析，但为了使读者对结构动力学有一个初步的了解，本部分将介绍一些基础的动力学概念。 单自由度体系的自由振动： 本章将介绍质量-弹簧-阻尼系统（单自由度体系）的运动方程，并推导其自由振动频率和阻尼比。 简谐振动： 本章将深入分析简谐振动，包括其振幅、周期、频率等参数，并介绍其在结构动力学中的应用。 外力作用下的响应： 本章将简要介绍当单自由度体系受到外部激励力作用时的响应，包括稳态响应和暂态响应。 第八部分：工程应用与案例分析 本书的最后一部分将通过一系列工程实例，展示结构力学理论在实际工程中的应用。 桥梁结构分析： 结合前面学到的知识，我们将分析简支梁桥、连续梁桥、桁架桥等不同类型桥梁的受力特点和内力分布。 高层建筑结构分析： 将以框架结构和剪力墙结构为例，讲解如何进行超静定分析，以及如何考虑风荷载和地震荷载的作用。 机械零件的应力分析： 将介绍如何对曲轴、齿轮、连杆等机械零件进行应力分析，以确保其在工作过程中的安全。 有限元法初步介绍： 简要介绍有限元法的基本思想，它是一种强大的数值计算方法，广泛应用于复杂结构的分析。 本书特色： 理论系统性强： 从基础概念到高级原理，循序渐进，逻辑清晰。 工程应用导向： 强调理论与实践相结合，通过丰富的工程案例加深理解。 例题丰富多样： 覆盖各类结构形式和荷载条件，帮助读者掌握分析技巧。 习题具有挑战性： 旨在检验读者对知识的掌握程度，培养解决实际问题的能力。 语言严谨准确： 符合学术规范，为读者提供可靠的知识来源。 本书是结构力学领域的经典之作，无论您是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获益匪浅，为您的工程设计和研究工作提供坚实的理论支撑。

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这本书的内容真是让人大开眼界，特别是它对基础理论的阐述，简直可以用“深入浅出”四个字来形容。我一直以为路基和路面的设计和施工是个很枯燥的话题，但作者巧妙地将复杂的力学原理和实际工程案例结合起来，让那些原本晦涩难懂的公式变得生动起来。比如，它详细讲解了土体应力状态的演变过程，这对于理解路基的长期稳定性至关重要。书中关于地基处理方法的分类和选择标准，也提供了一个非常清晰的决策框架，让我这个初学者能迅速掌握核心要点。更令人称赞的是，作者没有停留在理论层面，而是大量引用了最新的规范和标准，使得书中的知识体系非常贴合当前的行业要求。读完这部分内容，我对公路交通基础设施的“骨架”有了全新的认识，那种结构力学的严谨美感，着实让人着迷。

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这本书的篇幅虽然不薄，但阅读体验却意外地流畅，这得益于作者在维护与养护章节所采取的叙事方式。他们将路面病害的成因分析，与相应的预防性养护措施紧密地联系起来，形成了一个完整的生命周期管理闭环。例如，书中对反射裂缝的机理分析非常透彻，随后提出的多层结构叠加、减隔裂层设置等对策，都具有极强的针对性。我特别喜欢它对“预防性养护”的强调，不同于传统的“坏了再修”的思维定势，书中用大量的案例展示了早期干预能带来的巨大经济效益和社会效益。这种前瞻性的维护策略，无疑是现代交通基础设施可持续发展的核心理念，这本书将这一理念阐述得淋漓尽致，让人感到振奋。

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这本书在施工工艺的描述上，展现出一种近乎苛刻的精细化管理思维。我特别留意了关于沥青混合料摊铺和压实章节，那里的技术细节丰富到让人惊叹。作者不仅描述了不同类型压路机的适用范围和最佳碾压顺序，还深入探讨了温度控制对沥青层性能的决定性影响，这一点在实际施工中往往容易被忽视。他们甚至对混合料的级配设计、集料的含水率控制都有独到的见解，让人感觉手中的这本书就像是一份高级工程师的实战手册。而且，作者在讨论施工质量控制时，引入了大量的现场检测数据和分析图表，这种数据驱动的论证方式极具说服力，让人对如何确保工程质量有了一个量化的标准。整体而言，这部分内容为项目管理人员提供了一份宝贵的、可操作性极强的技术指导。

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我对书中关于路面结构设计与评估的部分印象尤为深刻，它完全颠覆了我对“铺路”的传统认知。作者并非简单地介绍“面层加基层”的叠加模式，而是引入了先进的可靠性设计理论，探讨了在不确定性环境下如何优化结构层厚度。其中关于荷载疲劳分析的章节，模型建立得非常严谨，结合了国内外的典型交通流量数据，使得设计结果更具前瞻性。更不用说，它对不同材料（如水泥稳定碎石、沥青混凝土）在长期服役中的性能衰减预测模型进行了对比分析，这种跨材料的比较视角，极大地拓宽了我的思路。这本书的价值不仅在于告诉你“怎么设计”，更在于告诉你“为什么要这样设计”，体现了一种深厚的工程智慧和对材料特性的深刻洞察。

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这本书在结构编排上展现出一种极高的专业素养和严密的逻辑递进关系，阅读过程中几乎没有感到任何跳跃或脱节。从最基础的路基土体性质的测定，到复杂路面的结构设计，再到施工控制和最终的维护评估，作者仿佛是牵着读者的手，一步步走完了整个工程的脉络。特别是它在讨论新技术应用时，比如对新型温拌沥青技术和再生材料利用的探讨，处理得非常平衡——既肯定了其环保和经济潜力，又客观地指出了当前应用中存在的挑战和标准缺失。这种不偏不倚、兼顾理论前沿与工程现实的态度，使得这本书的权威性大大增强。它不仅仅是一本教科书，更像是一部详尽的、跨越数十年工程经验的实践总结，对于任何想深入了解路基路面系统的专业人士来说，都是一份不可多得的珍贵资料。

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