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出版者:Physica

作者:D'Atri, Alessandro; Sacca, Domenico;

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2009-11-10

价格:USD 259.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783790821475

丛书系列:

图书标签:

• 信息系统
• 管理信息系统
• 信息技术
• 商业
• 计算机科学
• 数据管理
• 系统分析
• 数据库
• 网络
• 数字化转型

建筑设计中的结构优化与材料创新 本书聚焦于当代建筑工程领域的核心挑战：如何在保证结构安全与功能性的前提下，实现设计上的美学突破与资源利用效率的最大化。 本书并非对信息系统原理的阐述，而是深入剖析了建筑结构设计从概念阶段到施工落地的全过程中的关键技术环节与前沿思潮。 第一部分：结构力学的现代应用与性能化设计 本部分旨在超越传统静力学分析的范畴，探讨如何利用先进的计算工具和材料科学知识，实现对建筑生命周期内性能的精细化预测与控制。 第一章：高性能计算在结构分析中的深化应用 本章详述了有限元分析（FEA）在复杂结构建模中的应用细节，重点关注非线性分析、时间依赖性效应（如蠕变与疲劳）的处理方法。不同于信息系统中对数据流和算法效率的关注，本书强调的是几何模型的精确性、边界条件的合理设置以及计算结果的工程可解释性。我们详细讨论了如何利用高精度网格划分技术来模拟应力集中区域，例如连接节点、开孔周围以及复杂曲面结构中的应力奇异性问题。特别地，引入了基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）的思想，指导工程师根据预期的震动、位移或损伤容限来反向设计结构体系，而非仅仅满足规范中的最低要求。 第二章：多目标优化与拓扑结构设计 结构优化不再是单一的最小化重量目标，而是多目标函数的平衡艺术。本章深入探讨了如何将结构效率、成本效益、可持续性指标（如隐含碳排放）以及建造复杂性纳入同一个优化框架。 拓扑优化（Topology Optimization, TO） 的应用被详细阐述。我们展示了如何通过材料分布的优化，生成具有高度仿生特征和极高材料利用率的结构形态。与信息系统中算法的抽象性不同，本章的重点在于将TO的结果转化为可制造的实体构件，讨论了增材制造（3D打印）技术如何赋能这种复杂几何形状的实现，并探讨了在传统钢筋混凝土结构中应用形状优化（Shape Optimization）和尺寸优化（Sizing Optimization）的实操流程与限制。 第三章：动态响应与抗灾韧性设计 本章聚焦于建筑结构在极端荷载作用下的行为。这包括地震、强风及爆炸冲击等。我们深入探讨了隔震技术（Seismic Isolation）与主动/被动消能系统（Dampers） 的原理与选型。 与信息系统侧重于预测和避免系统崩溃不同，本章强调的是结构韧性（Resilience）——即结构在承受损伤后快速恢复服务能力的能力。内容涵盖了非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis, NLTHA）的实施，以及如何通过结构冗余设计和“牺牲构件”的策略来引导能量耗散路径，确保关键承重构件的完整性。 --- 第二部分：前沿材料与建造技术的融合 本部分关注建筑领域正在发生的材料革命和建造方式的转变，强调材料特性如何直接影响结构的设计自由度和长期耐久性。 第四章：先进复合材料与超高性能混凝土（UHPC） 本书详细介绍了纤维增强聚合物（FRP） 在结构加固、预应力锚固中的应用，以及其优异的耐腐蚀性和轻质特性。重点分析了FRP在复杂曲面结构支撑中的可行性。 超高性能混凝土（UHPC） 被视为混凝土技术的重大飞跃。本章解析了UHPC的微观结构、极高的抗压强度（可达150 MPa以上）以及其自密实特性如何消除了传统混凝土的许多设计限制。讨论了UHPC在薄壳结构、抗爆结构以及长跨度预应力构件中的实际案例和设计考量，特别是如何处理UHPC的收缩开裂问题。 第五章：木结构工程的复兴与工程化 在追求低碳建筑的背景下，工程木材，尤其是胶合木（Glulam）、正交胶合木（CLT），正成为高层建筑的潜在选择。本书深入探讨了这些工程木材的力学性能、防火等级的确定，以及关键连接节点的抗剪、抗拉设计。 相较于信息系统对数字化的依赖，本章强调的是材料的天然各向异性对设计的影响。如何通过合理的木材铺设方向来优化结构承载力，以及如何解决大规模木结构在湿热环境下的耐久性问题，是本章的核心。 第六章：模块化与数字化建造集成 本章探讨了建筑信息模型（BIM） 在结构设计流程中的深度集成，但着眼点在于其如何驱动预制化（Prefabrication）和模块化建造（Modular Construction）。内容涵盖了结构构件从数字模型到工厂生产的精确转换过程，以及现场连接节点的设计挑战。 我们分析了数字化工作流程如何最小化现场返工，提高精度。例如，如何利用激光扫描和传感器技术来验证预制构件在运输和安装过程中的几何精度，确保最终现场连接的顺畅。这是一种以物理制造精度为最终目标的流程管理，而非纯粹的软件集成。 --- 第三部分：结构美学与形式的生成 本部分探讨结构设计如何超越纯粹的技术要求，成为建筑美学表达的核心载体。 第七章：张拉整体结构（Tensegrity）与空间网格 本书回顾了张拉整体系统的基本几何原理，即拉力构件与压力构件的相互独立平衡。这是一种对传统框架结构的彻底颠覆。我们分析了如何通过对预应力水平的精确控制，实现轻质、大跨度的、高度透明的结构形态。本书详细展示了如何通过几何推导来确定初始张力状态，确保结构在所有受力情况下都能维持其几何完整性，这与信息系统中的状态管理有着异曲同工之妙，但操作对象是物理应力而非数据。 第八章：壳体结构与曲面形态的力学驱动设计 薄壳结构是利用曲面几何来高效分散应力的典范。本章分析了双曲抛物面、筒壳和折板结构的受力特点。重点阐述了如何利用力线分析（Line of Thrust） 来指导自由曲面结构的设计，以确保结构的主要受力方向沿着曲面的中性轴流动，从而实现材料的极致节约。我们探讨了如何在现代参数化设计软件中，将力学反馈实时整合到曲面生成过程中，确保形式与功能的完美统一。 --- 总结： 本书提供了一套全面的、面向未来的结构设计思维框架。它要求工程师将计算能力、先进材料特性以及对物理世界中荷载与变形的深刻理解融为一体，以创造出既安全稳固又富于创新精神的现代建筑。本书不涉及数据模型、数据库管理或软件架构的任何内容。

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这本书在处理技术趋势的更新迭代上，展现出了极强的预见性和平衡感。它没有盲目追逐每一个新兴的技术热点而导致内容浮躁，反而是审慎地评估了诸如人工智能、大数据分析等前沿技术对传统信息系统框架可能产生的颠覆性影响。例如，在谈到决策支持系统时，作者并未简单地推销最新的机器学习算法，而是先扎实地回顾了经典的决策理论，然后才探讨AI如何作为一种增强工具，介入到传统“人+模型”的决策路径中，这种严谨的学术态度令人印象深刻。更棒的是，书中对于开源技术生态和商业闭源软件之间的张力分析得非常透彻，它没有预设立场，而是从成本效益、可定制性以及安全合规等多个维度，为读者提供了一套评估不同技术选型路径的分析框架。读完后，我感觉自己不再只是一个被动接受技术名词的听众，而是有了一套成熟的、可用于批判性评估未来信息系统架构的工具箱。这本书的价值在于，它不仅告诉我们系统“是什么”，更重要的是，它教会了我们如何判断系统“应该是什么样”，以及如何在不断变化的环境中保持战略定力。

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我必须指出，这本书的独特之处在于它对“人机交互”与“组织变革”的重视程度。在当前许多技术书籍都聚焦于算法、数据库或云架构的当下，这本书却将焦点巧妙地转向了信息系统实施的“软性挑战”。作者用一种近乎社会学的视角来审视组织内部对新系统的抵触情绪和接纳过程，这一点对我触动很大。书中详细分析了“变更管理”在大型IT项目中的失败案例，指出技术上的完美方案，若得不到员工的理解和采纳，最终依然是资源的巨大浪费。它探讨了如何设计更具用户导向的界面，如何通过培训和沟通策略来平息一线员工对“被取代”的恐惧，以及如何利用内部冠军（Internal Champions）来推动自下而上的变革。这种对“人”的关注，使得这本书具有了超越工具书的价值。它教导的不仅是如何构建一个系统，更是如何引导一个组织成功地适应和利用这个系统。对于那些正在领导数字化转型项目的管理者来说，书中所提供的关于冲突解决和文化适应的见解，简直是无价之宝。

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这本《信息系统》的装帧设计着实让人眼前一亮，硬壳封面那种沉甸甸的质感，搭配上那种低调又不失专业感的深蓝色调，摆在书架上简直就是一件艺术品。我尤其欣赏作者在排版上的用心，字体大小和行间距的把握拿捏得恰到好处，即便是面对那些密密麻麻的数据图表和技术术语时，眼睛也不会感到强烈的疲劳。更值得称赞的是，书中大量穿插的案例分析，它们并非是那种干巴巴的教科书式罗列，而是选取了现实世界中那些知名企业的转型故事，比如某零售巨头如何通过重构其供应链管理系统实现效率飞跃，又或者一家新兴的金融科技公司如何利用微服务架构迅速占领市场。这些案例的引入，让原本可能显得枯燥的理论知识瞬间变得生动起来，我甚至能想象出那些系统在实际运行中是如何协同工作的。作者似乎深谙读者的心理，他没有试图用晦涩的学术语言堆砌篇幅，而是选择了非常清晰、流畅的叙事方式，即便是像我这种非技术背景出身的读者，也能较快地抓住核心概念的脉络。阅读体验上，简直是一种享受，让人忍不住一页接一页地翻下去，感觉自己不是在啃一本专业书籍，而是在听一位经验丰富的高管娓娓道来构建现代企业数字大脑的奥秘。

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坦白讲，我原本对接这类偏“硬核”的教材是抱持着十二分的谨慎的，因为历史经验告诉我，很多号称“全面”的著作，最终都会沦为概念的大杂烩，读完后依然是雾里看花。然而，这本书却给我带来了极大的惊喜，它在理论深度和实践广度之间找到了一个近乎完美的平衡点。比如，在探讨企业资源规划（ERP）模块的集成性时，作者没有停留在简单的功能介绍，而是深入剖析了不同业务流（从采购到生产再到财务结算）之间数据交互的潜在冲突点和优化策略，甚至还提及了敏捷方法论在ERP定制化实施中的应用价值，这无疑是超越了许多同类教材的视野。我特别喜欢它对“数据治理”这一前沿话题的处理方式，它没有将其抽象化，而是将其落实到具体的组织架构、数据所有权和质量控制的流程设计上。读完这部分，我感觉自己对企业信息的“血液循环”系统有了更清晰的认知，明白了数据不再仅仅是报表上的数字，而是驱动决策的战略资产。这种深入骨髓的洞察力，使得这本书远超了一般的入门指导，更像是一份面向未来管理者的高级策略手册。

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这本书的逻辑结构构建得极其精妙，就像是一座精心设计的建筑，从地基到屋顶，每一步都遵循着严谨的递进关系。它并非简单地将信息技术领域的所有知识点平铺展开，而是采用了“由宏观到微观，由战略到战术”的清晰脉络。开篇部分，它首先确立了信息系统在现代商业环境中的战略定位，强调了技术如何重塑商业模式，这为后续的系统分析奠定了思想基础。紧接着，它自然而然地引入了系统开发的生命周期模型，但有趣的是，它花了大量篇幅来讨论“非技术”的因素，比如需求获取的困难性、用户验收测试中的政治博弈等，这些往往是其他书籍中一带而过的内容。进入到具体的系统组件介绍时，作者展示了惊人的耐心，他会先描述一个应用场景，然后才引入支撑该场景所需的技术组件，比如云计算、移动平台或区块链的潜在应用。这种“场景驱动理论”的叙事手法，极大地降低了读者的理解门槛，让人感觉知识是主动流入脑海，而非被动灌输。读到最后，会有一种豁然开朗的感觉，所有的技术名词都串联成了一个有机的整体。

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