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页数:190

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出版时间:2009-5

价格:20.00元

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isbn号码:9787030244048

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• 土木工程
• 地基处理
• 地基工程
• 基础工程
• 岩土工程
• 地基加固
• 地基沉降
• 地基变形
• 工程地质
• 建筑工程

建筑与结构力学基础：从理论到实践的桥梁 书籍简介 本书旨在为土木工程、结构工程、建筑学以及相关领域的学生和专业人士提供一套全面、深入且高度实用的建筑与结构力学基础知识体系。我们深知，坚实的力学基础是所有工程设计与分析的基石。因此，本书的编写遵循理论的严谨性与工程实践的紧密结合，力求打通从经典力学原理到复杂结构响应分析的完整链条。 核心内容概览 本书共分为七大部分，二十二个章节，内容覆盖了从基础概念到高级分析方法的全过程。 第一部分：工程力学的基石（Statics & Equilibrium） 本部分着重于工程力学的基本原理，为后续复杂问题的分析奠定数学和物理基础。 第一章：质点与刚体的基本概念 核心内容： 深入阐述理想化模型（质点、刚体、柔性体）的适用范围与局限性。向量代数在工程力学中的应用，包括力的分解、合成、力矩的概念及其运算规则。 重点强调： 如何通过坐标系的选择简化力的表达，为三维空间受力分析做准备。 第二章：物体的平衡 核心内容： 平衡条件（合力为零、合力矩为零）在二维及三维空间中的具体应用。自由体图（Free-Body Diagram, FBD）的绘制规范与重要性——这是解决一切力学问题的“语言”。 实践侧重： 大量分析静定桁架、梁、刚架的内部力和约束力，包括使用平衡方程直接求解和引入约束反力的步骤。 第三章：结构中的约束与反力 核心内容： 详细解析各类工程结构支座（如铰支座、滚动支座、固定支座）所提供的约束类型及对应的反力形式。 案例分析： 针对复杂多点支撑结构，演示如何系统地判断结构的静定性、几何不变性及可能的几何瞬变性。 第二部分：结构内力分析的艺术（Internal Forces and Beam Theory） 本部分聚焦于梁、框架等主要承重构件的内力求解，这是结构设计的第一步。 第四章：梁内力图的绘制与应用 核心内容： 集中荷载、均布荷载、梯形荷载下的剪力（V）和弯矩（M）的微分关系。运用截面法和积分法绘制剪力图（SFD）和弯矩图（BMD）。 工程联系： 讲解如何通过弯矩图的极值点和零点，快速识别结构中的危险截面。 第五章：组合荷载与影响线 核心内容： 阐述叠加原理在处理多种荷载组合下的有效性。深入介绍移动荷载作用下，结构内力（尤其是最大弯矩和最大剪力）的计算方法——移动荷载影响线（Influence Line）的构造与应用。 高级应用： 引入包络线概念，用于确定多个移动荷载作用下的最不利组合。 第三部分：结构变形与材料行为（Deformation and Material Science Interface） 本部分将力学分析从静力学扩展到变形分析，并将材料的本构关系引入计算。 第六章：材料的应力与应变 核心内容： 深入探讨单向、双向及三向应力状态下的应力分析。胡克定律的推广及其在各向同性材料中的应用。 重点突破： 引入广义胡克定律，讨论剪切模量（G）与弹性模量（E）的关系。 第七章：轴向受力的变形分析 核心内容： 杆件轴向拉伸和压缩时的应变能计算。截面应力、应变与总变形的精确计算公式。 热效应与约束： 考虑温度变化对结构变形和内力产生的影响（热应力分析）。 第八章：梁的挠度和转角（经典梁理论） 核心内容： 欧拉-伯努利梁理论的详细推导。利用挠度微分方程（EIy''''=q(x)）求解悬臂梁、简支梁在不同荷载下的转角和挠度。 方法对比： 比较割线法、叠加法在计算复杂结构变形时的优缺点。 第四部分：能量法与结构分析的高级工具（Energy Methods） 本部分是连接静力学与结构动力学、超静定结构分析的关键桥梁。 第九章：虚功原理与虚位移法 核心内容： 阐述虚功原理（Principle of Virtual Work）的物理意义。利用虚功原理建立结构平衡方程，实现对未知力的求解。 应用实例： 求解复杂静定结构的位移，并将其推广到对约束力（反力）的验证。 第十章：单位力法（Method of Virtual Forces） 核心内容： 详细讲解单位力法（或称虚体力法）在求解位移和超静定结构中多余约束力方面的应用。 案例实践： 对二、三次超静定梁和框架，演示如何通过位移兼容条件建立方程组并求解超静定力。 第十一章：结构变形的能量法：卡氏定理 核心内容： 介绍结构变形的应变能（Strain Energy）和虚应变能的计算。深入推导卡氏第二定理（Castigliano's Second Theorem），用于精确计算复杂结构中特定点的位移。 第五部分：结构稳定性分析（Structural Stability） 本部分关注结构在受压荷载下，从弹性到失稳的临界状态。 第十二章：压杆的失稳（欧拉公式） 核心内容： 深入探讨细长压杆的屈曲现象，推导欧拉临界压力公式及其适用条件。 边界条件的影响： 详细分析不同有效长度系数（K值）对临界荷载的巨大影响，并给出工程中K值的选取原则。 第十三章：稳定性分析的进阶 核心内容： 讨论短柱和中等长度柱的屈曲行为，引入非线性屈曲理论的基础概念。讲解侧向支撑和纵向约束对柱子稳定性的作用。 第六部分：材料与截面的高级分析（Advanced Cross-Section Analysis） 本部分将理论力学知识应用于实际工程截面的强度和刚度计算。 第十四章：梁的弯曲应力与挠度 核心内容： 梁横截面上的正应力 ($sigma = My/I$) 的精确推导。详解截面惯性矩（I）、截面模量（W）的计算方法，尤其针对T形、工形等组合截面。 第十五章：剪应力与主应力 核心内容： 梁横截面上的剪应力分布规律 ($ au = VQ/It$)，尤其关注工字梁腹板的剪应力计算。介绍莫尔圆（Mohr's Circle）在二维应力分析中的应用，以及如何确定最大主应力和最小主应力。 第十六章：扭转分析 核心内容： 圆截面杆件的扭转应力 ($ au = Tr/J$) 与扭转角计算。对于非圆截面（如矩形截面），介绍扭转常数（J）的概念及其近似计算方法。 第七部分：结构动力学初步与工程应用 本部分作为结构力学的延伸，简要介绍动态载荷下的响应分析。 第十七章：振动基础 核心内容： 导论：工程中常见的动态荷载类型（风、地震）。单自由度体系的自由振动分析，推导圆频率（$omega$）和周期（T）。 第十八章：阻尼与强迫振动 核心内容： 粘性阻尼模型及其在能量耗散中的作用。介绍共振现象及其在工程设计中必须避免的原理。 结论与展望 全书最后总结了如何将所学的静力学、能量法和稳定性理论整合起来，以应对现代结构工程中遇到的复杂挑战，并展望了有限元方法在结构分析中的核心地位。 本书特点： 1. 图解直观： 包含数百张高质量的示意图、FBD和荷载-内力图，确保概念的视觉化理解。 2. 例题详尽： 每章配备大量从易到难的例题，其中约30%的例题为高难度综合应用题，并提供详细解题步骤。 3. 工程导向： 理论推导后立即连接到规范应用，使读者清楚了解理论如何服务于实际设计规范的制定。 4. 自洽性强： 结构逻辑清晰，层次分明，即便没有深厚的微积分基础，也能通过辅以的数学工具章节快速上手。 本书是土木与结构工程专业学生不可或缺的教材，同时也是工程技术人员查阅和巩固力学基础的优秀参考手册。

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坦白说，我原本以为这是一本会枯燥得让人昏昏欲睡的专业教材，但《土木工程地基处理》的文字组织和内容编排，却展现出一种罕见的严谨美感。它成功地将复杂的流固耦合作用在土体中的表现，用一种近乎散文诗般的清晰度呈现了出来。特别是关于土体固结理论的阐述，作者似乎能洞察读者在学习过程中的每一个困惑点，并提前给出解答。书中对排水固结过程中的孔隙水压力消散速率的讨论，引入了非线性渗透系数的概念，这在其他同类书籍中是极其罕见的深入探讨。我发现自己不再是单纯地记忆公式，而是开始主动去思考，在不同的地质层交界面上，应力传递的路径是如何微调的。此外，书中对基坑工程中支护结构的反馈机制分析，也做得非常到位，它不仅仅描述了锚杆或内支撑的作用，更展示了在不同开挖深度下，围岩和支护结构之间的相互“博弈”过程，这种动态的视角让我对地下空间的开挖安全有了全新的认识。这本书的价值，在于它将理论的深度和工程的广度完美地结合在了一起。

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作为一名从事岩土勘察工作的人士，我对地基处理的“前端”工作——也就是勘察报告的解读和风险预判——非常看重。《土木工程地基处理》在这方面的贡献是巨大的。它不是一本单纯的施工指南，更是一本教人如何“阅读”地层的宝典。书中对一些特殊土体的描述，比如膨胀土和淤泥质土，其细节丰富度令人咋舌，它详细列举了这些土体在应力作用下可能发生的非正常变形模式，并给出了相应的早期预警指标。我特别喜欢作者在讨论勘察取样时，对取样工具选择和现场操作规范的“吹毛求疵”，这直接关系到后续地基处理方案的可靠性。书中对于“场地环境因素”——比如腐蚀性介质、冻融循环对处理效果的影响——的章节，也做到了前瞻性的覆盖，这表明作者的视野超越了单纯的力学范畴，更多地考虑到了工程的全寿命周期成本和风险控制。这本书就像是一部高度浓缩的“岩土工程师的经验备忘录”，每一页都充满了值得反复咀嚼的经验教训。

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这本《土木工程地基处理》的作者显然是下了大功夫的，阅读体验简直是一场关于岩土力学的沉浸式探索。首先，它对于不同地质条件下的地基响应机制，阐述得极其透彻，尤其是对于软土地基的加固技术，简直是教科书级别的梳理。书中对各种深层搅拌法、高压喷射注浆法的原理剖析，配合大量的工程案例图解，让原本晦涩的理论知识变得清晰可见。我特别欣赏作者在描述复杂工况时，那种层层递进的逻辑推演能力，比如在讨论地下水位波动对有效应力的影响时，书中不仅给出了严谨的数学模型，还穿插了实际工程中如何通过实时监测来调整施工参数的实践心得。这使得这本书的实用价值远超一般的理论参考，它更像是一位资深工程师在你身边手把手地教你如何预判和解决实际问题。对于正在进行大型基础设施建设的设计师来说，这本书提供的地基承载力评估方法和规范解读，无疑是极具参考价值的“定海神针”。我对书中关于新型复合地基的性能分析印象深刻，它似乎预见到了未来城市化进程中对土地资源高效利用的需求，将传统的经验判断提升到了科学量化的层面。

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我最近在负责一个老旧厂房的改造项目，需要处理很不均匀的场地回填土，手里头翻阅了几本市面上的地基书籍，但真正让我感到“茅塞顿开”的，还是这本《土木工程地基处理》。它的叙事风格非常务实，几乎没有过多花哨的理论包装，而是直击工程痛点。比如在浅基础设计部分，作者对于沉降控制的论述，简直是为我们这些常年在超限荷载边缘试探的工程师量身定做的。书中对不同填土密实度与最终沉降速率关系的图表制作得极其精细，我甚至能从中找到过去项目数据与之对照的规律。更令人称道的是，它对“施工控制”这一环节的重视程度，远超一般的设计手册。很多书籍只谈“怎么算”，这本书却深入探讨了“怎么做对”。书中关于振冲密实法和CFG桩的对比分析，不仅考虑了经济性，更细致地对比了它们在抗液化能力和施工对周边环境影响上的差异，这种全方位的考量，体现了作者深厚的现场经验和对可持续工程的关注。这本书读下来，感觉自己对地基处理的“度”的把握精确了不少，不再是简单地套用规范公式，而是真正理解了背后力学原理的微妙之处。

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这本书的阅读体验，更像是一次高规格的国际研讨会录像，而不是一本普通的专业书籍。它的技术前沿性把握得极准，对于诸如“地基动力特性分析”和“地震作用下的地基响应”等高阶课题，处理得游刃有余，引入了最新的数值模拟方法和试验数据作为支撑。我尤其欣赏作者对于“不确定性”的坦诚态度，书中明确指出了当前地基处理技术中仍存在的理论空白和经验依赖，这使得整本书读起来充满了真诚和权威感，没有丝毫的故作高深。在方法论上，它对“振动深层混合处理”（VDM）等新兴技术的介绍，配以详细的流程图和参数敏感性分析，为我们这些需要紧跟行业最新动态的专业人士提供了及时的技术更新。整本书结构严谨，引用文献的覆盖面极广，显示出作者深厚的学术功底和对全球最新研究成果的追踪能力。对于追求技术极致和创新解决方案的工程师而言，《土木工程地基处理》无疑是案头必备的参考巨著，它不仅解决了当下的工程难题，更引领了未来地基处理技术的发展方向。

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