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页数:337

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出版时间:2009-12

价格:34.00元

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isbn号码:9787118066944

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建筑力学与结构设计：基础理论与工程应用 书籍简介 本书旨在系统阐述建筑结构设计的基础理论、分析方法与工程应用，特别关注现代结构工程领域的前沿技术与实际工程案例的深度融合。全书内容结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程实用性之间取得完美平衡，为土木工程、建筑学、结构工程等相关专业的师生以及一线工程技术人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。 第一部分：结构力学基础与材料本构关系 本部分将从最基本的受力分析出发，深入探讨结构体系的稳定性、静力平衡条件以及位移计算的理论基础。内容涵盖平面与空间桁架、框架的精确与近似分析方法，重点讲解了虚功原理、位移法（挠度理论）在复杂结构分析中的应用。 在材料力学层面，本书超越了传统材料力学对理想材料的假设，详细阐述了混凝土、钢材、砌体等建筑主体材料的非线性本构关系。我们着重分析了材料在极限状态下的应力-应变曲线，引入了塑性理论和损伤力学的基础概念，为后续的极限承载力分析打下坚实的理论基础。特别辟出章节讨论材料的疲劳、蠕变特性及其在长期荷载作用下的结构响应。 第二部分：结构分析的高级方法与软件实现 为适应现代大型复杂结构分析的需求，本书大幅拓展了数值分析方法的部分。除了详细介绍有限单元法（FEM）的基本原理、单元选择与网格划分策略外，还专门探讨了壳单元、实体单元在处理板壳结构时的适用性与计算误差控制。 结构动力学基础是本部分的核心内容之一。我们系统讲解了结构的自由振动分析、模态叠加法，并引入了地震工程中的反应谱分析方法。对于非线性结构分析，本书深入探讨了几何非线性（P-Delta效应）与材料非线性（滞回分析）的处理技术，并结合商业结构分析软件（如SAP2000, ABAQUS的部分操作逻辑）的实际输出结果，演示如何正确解读和应用复杂的数值分析数据。 第三部分：钢筋混凝土结构设计 本部分严格遵循最新的国家或国际设计规范（例如，AASHTO LRFD, Eurocode 2, 或中国的GB 50010等，具体以本书采用的标准为准），系统地介绍了钢筋混凝土结构的设计原理。 内容覆盖了构件的极限状态设计，包括抗弯、抗剪、抗扭的精确计算。在配筋设计方面，不仅限于受拉区和受压区的计算，还详细讨论了在实际施工中配筋构造的合理性、搭接长度和锚固长度的确定。对于楼板系统，本书提供了从板单元分析到实际配筋图绘制的全过程指导，重点剖析了密肋楼板和王字形梁板体系的受力特点。 此外，本书专门设立了“耐久性与施工性”章节，探讨了钢筋锈蚀防护、碳化、氯离子侵蚀对结构寿命的影响，并提出了相应的预防措施和维修加固设计思路。 第四部分：钢结构设计与连接技术 钢结构部分聚焦于高强度钢材的应用、连接的可靠性设计以及整体稳定性控制。 在构件设计方面，详细分析了梁、柱的局部稳定性（屈曲）和整体稳定性（失稳）。本书对不同形式的截面——I型截面、箱型截面、组合截面——的承载力进行了对比分析，强调了截面塑性发展对承载力的贡献。 连接设计是钢结构设计的灵魂。本书全面覆盖了焊缝连接、螺栓连接的设计与验算，包括承压型和摩擦型螺栓的受力机理。特别地，本书深入探讨了高强度螺栓的预拉力控制技术以及现场连接的施工质量控制标准。对于新型连接件，如刚性连接、半刚性连接的分析方法也进行了介绍。 第五部分：砌体结构与地基基础工程 本部分关注建筑物的最底层支撑系统与传统结构形式。 砌体结构部分，侧重于粘土砖、混凝土空心砌块等材料的力学性能，以及在水平力（风荷载、抗震）作用下的抗倾覆和抗剪承载力验算。 地基基础部分，详细讲解了地基承载力的确定、沉降计算的理论模型（包括弹性地基模型和固结理论的初步应用）。本书提供了对浅基础（独立基础、条形基础、筏板基础）和深基础（桩基础）的设计原则，特别强调了桩基的竖向和水平承载力试验评估方法。地基处理技术，如注浆、高压夯实等，也在本章中有所涉及。 第六部分：结构抗震设计与高性能结构 鉴于现代建筑对安全性日益提高的要求，本书的抗震设计部分采用了基于性能的分析方法（Performance-Based Design, PBD）的理念。 内容包括：地震荷载的确定、结构的基本抗震概念（“强柱弱梁”、“延性设计”）。对于钢筋混凝土结构，我们阐述了如何通过合理的配筋构造来保证构件的延性变形能力。对于钢结构，重点分析了耗能支撑系统、屈曲约束支撑（BRB）的应用原理。 此外，本书还探讨了新型结构体系，如预应力混凝土结构、大跨度空间结构（网壳、张拉整体结构）的受力特点与设计要点，并简要介绍了智能结构与健康监测技术在提高结构安全性和使用寿命方面的潜力。 总结 本书不仅是理论知识的系统汇编，更是一本连接课堂教学与工程实践的桥梁。通过大量的图示、算例和规范条文的引用解析，确保读者能够将所学知识转化为解决实际工程问题的能力。本书的最终目标是培养结构工程师对“安全、适用、经济、美观”的全面理解和工程判断力。

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这本书在热力学与统计物理的交汇点上，做得尤为出色，这点是我在翻阅其他教材时很少见到的平衡。很多教材要么过于偏重宏观的热力学定律，将统计物理的微观基础一笔带过，要么就是一上来就抛出玻尔兹曼分布和配分函数，让初学者望而却步。这本《大学物理》则巧妙地找到了一个优雅的平衡点。它从宏观上对四大定律的阐述非常清晰，特别是对熵的概念的引入，避免了陷入纯粹的数学定义陷阱，而是将其与“无序度”和“信息量”进行了富有启发性的类比。接着，在过渡到统计物理时，作者运用了非常形象的比喻来解释“微观状态”与“宏观状态”的关系，比如用房间里不同位置的空气分子来比喻宏观温度的均一性。我特别欣赏它对“理想气体”模型假设的严格审视，这教会了我科学理论的局限性和适用范围。虽然统计力学的概率论部分依然是难点，但教材提供的详尽的概率分布图和曲线分析，极大地帮助我直观地理解了大量粒子行为的统计规律。

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量子物理这章，无疑是全书的“点睛之笔”，它成功地将这门看似抽象的学科，拉到了我们这些初学者的可理解范围之内。教材的处理方式非常谨慎和循序渐进，没有一上来就陷入薛定谔方程的求解泥潭，而是先花了大量篇幅来铺垫“量子化”的实验证据，比如黑体辐射和光电效应，用历史的脉络来烘托出引入新理论的必要性。对波粒二象性的讨论，是全书最引人入胜的部分之一，作者巧妙地运用了对立统一的哲学思辨，将哥本哈根诠释的精髓用通俗的语言表达了出来，让我第一次对“测不准原理”有了一种超越公式的感性认识。随后，对一维势阱和无限深势阱的分析，虽然涉及求解偏微分方程，但教材侧重于解释“能级”的出现是束缚条件下必然的结果，而不是单纯的数学演算。这种注重物理内涵和哲学思辨的教学方法，极大地拓宽了我的思维边界，让我意识到物理学不仅仅是计算，更是一种认识世界的方式。

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这本《大学物理》的教材，简直是我物理学习道路上的“指路明灯”！尤其是它对经典力学部分的讲解，深入浅出，仿佛把我带回了那个伟大的物理学家的时代。书中的例题设计得极其巧妙，不仅仅是公式的堆砌，而是真正引导我去思考物理现象背后的本质。比如，在处理弹性碰撞问题时，作者没有仅仅给出动量守恒和能量守恒的方程组，而是花了大量的篇幅去分析不同参考系下观察到的现象差异，这种多角度的剖析，让我对“惯性系”这一概念有了前所未有的清晰认识。我记得有一次，我对着一个复杂的转动问题冥思苦想不得其解，翻阅到教材中关于角动量守恒的图示和文字说明时，豁然开朗。那些精细的矢量箭头和受力分析图，清晰地勾勒出了物体运动轨迹的内在逻辑。更值得称赞的是，书后的习题配置，难度梯度把握得极好，从基础的理解巩固，到需要综合运用多个知识点才能解决的综合大题，循序渐进，让人在不断的挑战中提升自我，而不是被一开始的难度就浇了冷水。这套书真的让我体会到了物理的严谨与美感。

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关于光学部分，我认为这本教材的广度令人印象深刻。它不仅仅满足于基础的几何光学和波动光学的入门介绍，还对现代光学的一些前沿领域进行了简要的触及，这对于一本面向基础物理课程的教材来说，是非常难能可贵的。几何光学部分，对光线追迹和透镜成像的讲解，配合其精美的三维光路图，使得复杂的光学系统分析变得直观可操作。而波动光学部分，特别是对惠更斯-菲涅尔原理的阐释，作者采用了分步构建的方式，从波前展开到积分形式的推导，逻辑层层递进，避免了直接跳跃到复杂的傅里叶光学。我尤其喜欢它对干涉和衍射现象的分类讨论，不仅涵盖了杨氏双缝干槽，还详细分析了马赫-曾德尔干涉仪的工作原理，这对于理解激光技术的基础至关重要。如果说有什么可以改进的，或许是对偏振光学中琼斯矩阵的介绍可以再增加一些实际应用的例子，但总体而言，这部分内容的详实度，足以支撑起一个合格的本科生对光的理解。

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我对这本教材的电磁学部分简直是又爱又恨，但最终爱意战胜了初期的挫败感。它对麦克斯韦方程组的引入和阐述，可以说是教科书级别的典范。初期接触时，那些偏微分方程和矢量场的概念，确实让人感觉有些晦涩难懂，仿佛在阅读一本深奥的哲学著作。但是，作者非常耐心地通过类比和物理图像来辅助理解。例如，在讲解法拉第电磁感应定律时，书里配的那个动态的磁通量变化示意图，配上文字对“变化率”的强调，让我这个对微积分有畏惧心理的学生，也慢慢接受了这种描述自然规律的数学语言。更有意思的是，在讨论电磁波的传播时，它不仅停留在理论层面，还穿插了一些关于无线电通信和光纤技术的现代应用背景，这种“理论联系实际”的做法，极大地激发了我对后续电磁学深入学习的兴趣。虽然有些章节的数学推导过程略显冗长，需要反复阅读才能完全跟上思路，但这种“慢工出细活”的讲解方式，确保了知识的扎实落地，而不是浮光掠影。

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