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isbn号码:9789572129166

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现代建筑设计与结构力学 内容提要： 本书旨在为建筑、土木工程及相关领域的专业人士和学生提供一套全面、深入且与时俱进的现代建筑设计理论与结构力学应用指南。面对日益复杂的建筑需求、严格的安全标准以及对可持续性的不懈追求，理解设计美学与工程科学的深度融合至关重要。本书从建筑设计的哲学起源出发，逐步过渡到前沿的结构分析方法，内容涵盖了从概念草图到精细化施工图设计的全过程所需掌握的核心知识体系。 第一部分：现代建筑设计的理念与演变 第一章：后工业时代的建筑思潮 本章首先回顾了自20世纪初现代主义的兴起到后现代主义的思辨，重点剖析了当代建筑设计在面对全球化、数字化和生态危机时的转向与重塑。我们探讨了“在地性”（Glocalization）设计理念如何挑战普适化的现代主义范式，以及现象学美学对空间体验的强调。深入分析了赖特、勒·柯布西耶、密斯·凡·德·罗等大师的经典作品，并着重比较了当代“解构主义”（如扎哈·哈迪德）与“参数化设计”（如帕特里克·舒马赫）在形态生成上的异同及其对传统结构逻辑的冲击。 第二章：可持续性与绿色建筑的深度整合 可持续性不再是附加选项，而是核心设计驱动力。本章详细阐述了从被动式设计到主动式能源管理的全链条策略。内容包括：高性能围护结构（墙体、屋面）的热工性能优化、自然采光与通风的动态模拟技术（CFD基础应用）、雨水收集与中水回用系统在建筑中的集成、以及“从摇篮到摇篮”（Cradle-to-Cradle）的材料循环理念。同时，对国际绿色建筑评价体系（如LEED, BREEAM, 中国绿色建筑评价标准）的最新修订版进行了解读，强调设计阶段的生命周期评估（LCA）在决策过程中的关键作用。 第三章：数字化工具与设计表达 本章聚焦于建筑信息模型（BIM）技术在设计流程中的核心地位。从LOD（Detail Level）的设定到多专业协同工作流程的建立，本书详细介绍了如何利用BIM平台进行复杂几何体的管理、性能分析驱动设计（Performance-Driven Design）以及成果交付。此外，还探讨了虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术在早期方案可视化、客户沟通及现场质量控制中的实践应用，以及参数化脚本（如Grasshopper for Rhino）如何扩展设计师的形态创造边界。 第二部分：结构力学基础与高级分析 第四章：材料科学与结构性能 结构设计的基石在于对材料特性的深刻理解。本章系统梳理了现代结构工程中常用的材料：钢材（高强度钢种的应用与疲劳问题）、混凝土（高性能混凝土HPC与自密实混凝土SCC的配合比设计与龄期特性）、木结构（工程木材如胶合木Glulam和正交胶合木CLT在多高层建筑中的应用潜力）。特别关注了新型复合材料（如纤维增强聚合物FRP）在结构加固与轻量化设计中的应用案例。 第五章：静力学与稳定性分析的深化 本章是结构力学从基础理论走向工程实践的桥梁。详细讲解了矩阵刚度法（Stiffness Method）在求解复杂框架结构中的应用，并着重分析了二阶P-Δ效应在高层建筑抗侧力设计中的重要性。对于大跨度结构，本章引入了索结构和膜结构的基本受力分析原理，包括预应力体系的平衡态确定与张拉控制。此外，对结构体系的冗余度与可靠性设计指标进行了探讨。 第六章：动力学响应与抗震设计 地震工程是现代建筑安全的核心议题。本章从结构动力学基础入手，解析了结构的自由振动、强迫振动及其模态分析。重点阐述了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的理念，区别于传统的基于力的设计方法。内容包括：非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis）的实施步骤、隔震技术（Base Isolation）和消能减震技术（Energy Dissipation Dampers）的工作机理及在不同场地类别结构中的选型原则。 第七章：复杂结构与非线性分析 随着建筑形态的自由化，结构分析的复杂性也随之增加。本章针对薄壳结构、空间网格结构（如Geodesic Domes）和悬挑结构，提供了适用的解析解近似方法与数值模拟策略。更深入地，本章探讨了材料和几何上的非线性对结构响应的影响。例如，混凝土在受压下的应力-应变关系、构件的屈曲分析（Buckling Analysis）以及在极端荷载（如爆炸或撞击）下的侵彻模拟基础。 第八章：施工阶段的结构安全与临时支撑 结构安全贯穿于整个建筑生命周期，施工阶段的临时结构至关重要。本章分析了脚手架、模板支撑体系的荷载计算与稳定性校核。讨论了深基坑支护结构（如地下连续墙、锚杆系统）的设计原则，并强调了在复杂地下环境中，监测技术（如地应力监测、沉降监测）在保证主体结构安全中的作用。 总结与展望： 本书强调设计思维与工程技术的有机统一，旨在培养读者能够驾驭前沿技术、解决复杂工程问题的综合能力。未来的建筑设计将更加依赖于数据驱动的决策和跨学科的协作，本书所提供的理论框架和案例分析将是应对这些挑战的有力工具。 --- 读者对象： 建筑学高年级学生、结构工程师、结构设计人员、建筑物理研究人员，以及对现代工程技术感兴趣的专业人士。

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这本书最让我惊喜的，是它所展现出的广阔应用前景，以及作者对未来社会的深刻思考。作者并没有把机器人控制局限于工业生产领域，而是将其延伸到了医疗、服务、教育、甚至是家庭等各个方面。他描绘了一个由智能机器人深度参与的未来生活图景，比如，在医疗领域，机器人可以协助医生进行微创手术，提高手术的精度和安全性；在家庭服务领域，智能机器人可以承担家务劳动，照顾老人和儿童，让人们有更多的时间投入到创造性的工作中。作者在探讨这些应用时，并没有回避可能出现的伦理和社会问题，比如，机器人取代人力可能带来的失业问题，以及人工智能的道德边界等等。他以一种开放而审慎的态度，鼓励读者思考这些重要议题。这本书让我意识到，机器人控制技术的发展，不仅仅是技术层面的革新，更是对社会结构和人类生活方式的深刻重塑。它不仅是一本技术手册，更是一本关于未来的哲学思考。阅读过程中，我常常会陷入沉思，想象着在不远的将来，机器人将以何种方式融入我们的生活，又会带来怎样的变革。

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这本书的封面设计就吸引了我，简约却充满科技感，让人对内容充满好奇。拿到书后，我迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是引言部分，作者用非常生动形象的比喻，将复杂的机器人控制概念具象化，仿佛打开了一扇通往未知世界的大门。我特别喜欢他描述的“机器人如同一个拥有思考能力的孩子”，从咿呀学语到独立行走，每一步都需要精心的“教导”和“训练”。虽然我不是机器人领域的专业人士，但作者循序渐进的讲解方式，让我这个门外汉也能感受到其中的逻辑性和趣味性。他没有一开始就抛出晦涩难懂的公式和理论，而是从机器人最基本的需求——感知、决策、执行——入手，娓娓道来。比如，在讲到“感知”时，作者花了大量篇幅介绍各种传感器，如视觉传感器、触觉传感器、听觉传感器等等，并且详细解释了它们如何将外界信息转化为机器人可以理解的“语言”。这让我意识到，原来机器人要“看懂”世界，比我们想象的要复杂得多。接着，在“决策”部分，作者又将人工智能的一些基本原理融入其中，讲解了如何让机器人根据感知到的信息做出最优的“选择”。虽然有些章节的理论深度还是相当可观，但我始终能感受到作者的良苦用心，他似乎在努力拉近读者与这个高深领域的距离。

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这本书给我带来的最大冲击，是让我对“智能”这两个字有了全新的认识。作者并非仅仅停留在描述机器人如何执行预设指令，而是着力于探讨如何让机器人拥有“自主性”，如何让它们能够适应复杂多变的环境。他在讲解“学习”和“适应”能力时，引用了大量机器学习和深度学习的最新研究成果，这让我仿佛置身于前沿科技的最前线。我尤其对书中关于“强化学习”的介绍感到着迷，作者用一个生动的游戏场景来比喻，机器人通过不断尝试和错误来学习如何达到最优策略，就像我们在学习一项新技能一样，需要反复练习才能熟能生巧。这种“试错”的学习机制，让机器人不再是冰冷的机器，而是拥有了一定的“生命力”。书中还探讨了人机交互的问题，作者认为，未来机器人将不仅仅是简单的工具，更是可以与人类协同工作的伙伴，而良好的交互设计是实现这一目标的关键。他详细分析了语音识别、手势识别等多种交互方式的优缺点，并展望了未来更自然、更直观的人机交互模式。这本书的视野非常开阔，让我从宏观层面看到了机器人控制技术未来的发展方向。

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从技术细节上讲，这本书的严谨性是我非常欣赏的。作者在阐述各种控制算法时，不仅给出了理论推导，还提供了实际应用中的案例分析，这对于想要深入了解机器人控制原理的读者来说，无疑是宝贵的财富。我特别关注了书中关于“鲁棒性控制”和“自适应控制”的部分，作者详细讲解了如何在机器人面对不确定因素，比如传感器误差、执行器故障等情况下，依然能够保持稳定可靠的运行。这让我联想到实际生活中，很多复杂的工业机器人和无人机，它们能够在各种恶劣环境下精准工作，其背后的控制技术一定非常精妙。作者还引用了大量的工程实践经验，分享了一些在实际项目开发中遇到的挑战以及解决方案，这些“干货”比纯理论讲解更加实用。比如，在讲到“系统辨识”时，作者就分享了一个如何精确辨识机器人动力学模型的例子，这对于理解和设计高效的控制器至关重要。虽然有些章节的技术深度超出了我现有的知识范畴，但我依然能够感受到作者的专业性和前瞻性，他对每一个技术细节的打磨都力求完美。

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对于我来说，阅读这本书的过程，更像是一次充满挑战的智力探险。作者的叙述风格非常严谨，字里行间透露出他对机器人控制领域深厚的功底和独到的见解。他对于每一个概念的定义都力求精确，并且通过大量的实例来佐证。我印象最深刻的是关于“运动控制”的章节，作者深入浅出地剖析了PID控制算法，并通过图文并茂的方式展示了不同参数设置对机器人运动轨迹的影响。我甚至尝试着在脑海中模拟这些过程，想象着机器人的关节如何根据指令进行微调，以达到预期的运动效果。书中还涉及了路径规划和避障技术，这让我对自动驾驶汽车和工业机器人的工作原理有了更深入的理解。作者在讲解过程中，会穿插一些历史性的发展脉络，回顾了机器人控制技术从早期笨拙的机械臂到如今高度智能化的协作机器人的演变过程，这让我对这项技术的进步之快感到惊叹。虽然某些章节的数学推导让我感到有些吃力，但我依然坚持了下来，因为我知道，这些是理解更深层原理的基石。阅读过程中，我不时会在空白处做笔记，梳理作者的思路，加深对关键概念的记忆。总的来说，这是一本需要静下心来，细细品味的著作。

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