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页数:372

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出版时间:2010-2

价格:40.00元

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isbn号码:9787111293835

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• 桥梁工程
• 土木工程
• 结构工程
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• 公路工程
• 交通工程
• 混凝土结构

建筑结构力学原理与应用 书籍简介 本书深入探讨了建筑结构力学的基本理论、分析方法及其在工程实践中的广泛应用。全书内容涵盖了结构力学从基础概念到复杂问题的系统性梳理，旨在为土木工程、结构工程、建筑学等领域的专业人士和高等院校师生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。 第一部分：绪论与基本概念 本部分首先介绍了结构力学的学科范畴、历史发展及其在现代工程中的核心地位。强调了可靠性、经济性与适用性三大设计原则的辩证统一。随后，详细阐述了结构分析所需的基本假设，如线弹性材料假设、几何精确性假设等，并清晰界定了结构、荷载、支座与内力等核心术语的概念。 材料本构关系与应力状态分析： 深入剖析了材料在线弹性范围内的应力-应变关系，重点讲解了胡克定律、广义胡克定律，以及各向同性材料的本构方程。对于三维应力状态，本书引入了柯西应力张量，详细阐述了主应力、主方向的计算方法，并介绍了莫尔应力圆在平面应力分析中的几何意义和应用。此外，还讨论了材料的屈服准则（如冯·米塞斯准则）及其在判断结构安全性中的作用。 应变与位移分析基础： 系统介绍了结构的几何量描述，包括线应变、角应变、剪应变等。着重分析了位移与转角的概念，为后续的能量法和几何不适定问题的分析奠定了基础。 第二部分：结构内力分析与平衡方程 本部分是结构分析的核心基础，围绕结构的平衡条件展开。 平面与空间结构的平衡方程： 详细推导了平面刚架和空间桁架结构在不同约束条件下的平衡微分方程和积分形式。强调了静定与静不定概念的本质区别，并阐述了静定结构内力分析的步骤和技巧，包括截面法、荷载分解法等。 剪力与弯矩图的绘制： 重点讲解了如何根据结构受力情况，通过积分或微分关系，精确绘制梁和框架结构的剪力图（V）和弯矩图（M）。深入探讨了集中力、均布荷载以及移动荷载作用下剪力弯矩图的变化规律，并引入了荷载效应与内力效应之间的微分关系，这是后续位移计算的关键桥梁。 超静定结构分析导论： 明确了超静定结构需要引入变形相容条件才能求解的原理。初步介绍了位移法和力法（奇点法、超静定次数的确定）的基本思想，为后续章节的高级分析做好铺垫。 第三部分：结构变形分析——虚功原理与能量法 能量法作为处理结构变形和超静定结构分析的有力工具，在本部分得到详尽阐述。 虚功原理与虚力原理： 详细阐述了虚功原理（功与内力、位移的关系）和虚力原理（将虚设力作为已知，计算真实位移）的物理意义和数学表达式。本书通过大量的实例，展示了如何利用虚功原理计算桁架、梁和框架的位移和转角。 结构刚度和柔度概念： 引入了结构刚度矩阵和柔度矩阵的概念，这是实现矩阵分析和有限元方法的理论基石。详细分析了单元刚度矩阵的建立过程，特别是针对轴向、弯曲和扭转的变形单元。 普拉斯特里定理与卡氏定理： 深入讲解了弹性体系的普拉斯特里定理（位移和转角的联合计算）以及卡氏第二定理（用于校核计算和系统简化）。 第四部分：超静定结构分析的经典方法 本部分聚焦于工程实践中应用最为广泛的经典解耦方法。 力法（位移法的对偶）： 详细介绍了力法的基本步骤，包括选择多余未知量、建立方程、求解和组合位移。重点分析了超静定次数的确定，以及在荷载作用和虚构单位力作用下的挠度（柔度系数）的计算。本书对图乘法在计算超静定结构中位移时的应用进行了详尽的步骤分解和实例演示。 位移法（力法的对偶）： 侧重于位移法中刚度矩阵的建立。详细阐述了基本与超额位移的概念，如何利用结构支座的约束条件和变形相容性来求解节点位移。对于复杂框架，本书提供了系统的位移法矩阵求解流程。 力法与位移法的综合应用： 通过对比分析同一超静定结构在不同方法下的求解路径，帮助读者理解两种方法的适用范围和计算效率的差异。 第五部分：结构稳定性理论 结构稳定性是判断结构在受压或受弯时，是否会发生突然失稳现象的关键。 压杆的失稳问题： 详细分析了欧拉（Euler）公式的推导过程及其适用条件。重点讨论了不同约束条件下（如铰接、固端）临界屈曲荷载的计算，并介绍了有效长度系数的概念。 非线性稳定性分析引言： 初步介绍了二阶效应（P-Δ效应）对结构刚度的影响，这是对欧拉理论的修正和扩展，对于高层建筑和细长构件的设计至关重要。 第六部分：矩阵结构分析导论 本部分为进入现代有限元分析奠定了必要的矩阵代数基础。 结构自由度的概念： 清晰定义了结构体系的自由度数量，并阐述了如何通过编号和约束来简化模型。 整体刚度方程的形成： 详细阐述了如何将所有单元的单元刚度矩阵通过位移法的“汇集”原则，组装成系统的整体刚度矩阵[K]。重点讲解了整体坐标系与局部坐标系之间的转换关系，特别是对于斜交结构单元的处理。 求解方程与后处理： 阐述了施加位移边界条件后，如何求解整体刚度方程[K]{D} = {P}，获得节点位移。随后，介绍了如何利用获得的位移反算单元内力（如单元刚度法），以完成最终的应力校核。 全书结构严谨，逻辑清晰，理论深度适中，配有大量的工程算例和图示，是结构工程师和力学研究人员案头必备的专业参考资料。

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这是一部关于“水利工程”的杰作，它探讨的范畴远远超出了水坝和运河本身。作者将水利设施视为人类与自然环境之间永恒博弈的物证。书中并没有回避水利工程带来的复杂伦理问题，比如土地淹没、生态系统改变以及移民安置的社会成本，反而以一种非常冷静和批判性的态度去审视这些“世纪工程”。我尤其被其中关于河流“生命周期”的描述所吸引，它解释了为何有些工程看似成功，但在几十年后却成为环境负担，以及如何通过仿生学和生态修复技术，让现代的水利设施重新融入自然循环。作者详尽地对比了古代水利灌溉系统（如波斯的坎儿井或古罗马的引水渠）的韧性和可持续性，与现代大型水坝的集中化管理模式之间的优劣。阅读过程中，我仿佛能听到水流的声音，感受到水坝背后那股巨大的、被驯服的自然力量。这本书的深度在于它不仅仅是关于如何“控制”水，更是关于如何“理解”水，如何与其共存，它提供了一种关于人类工程责任的深刻反思。

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这本书完全是为那些对材料科学和结构力学有好奇心的“门外汉”量身定做的科普读物，但它的知识深度绝对能让专业人士也感到惊喜。它的重点在于“为什么”而不是“怎么做”，用非常直观的类比解释了复杂的力学原理。比如，它用拉伸的面团来解释材料的延展性和屈服点，用摇晃的果冻来演示结构的共振现象，生动得令人过目不忘。我以前总是觉得“应力”和“应变”是抽象的数学符号，读完后，我能清晰地想象出材料内部的分子结构在受到外力作用时的相互作用。书中花了大量篇幅来介绍那些革命性的新材料，比如自修复混凝土、碳纳米管复合材料的应用前景，以及它们如何有可能让未来的建筑寿命无限延长，甚至变得“有生命”。作者的叙述风格充满了幽默感和探索欲，总是在不经意间抛出一些让你恍然大悟的知识点。读这本书就像是做了一次深入结构内部的微观探险，让你对日常生活中习以为常的坚固之物，产生一种全新的敬畏之心。

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这本书给我带来的最强烈的感受是“细节的魔力”。它聚焦于城市交通系统的微观管理，而不是宏大的蓝图。我以前过马路、等红灯时，只觉得是浪费时间，但读了这本书后，我开始关注那些不起眼的元素：人行横道的宽度、信号灯配时的微妙调整、导流线的角度，甚至路边隔离带的绿化高度，这些看似不经意的设计是如何共同作用，影响着整个城市交通的“呼吸”。作者引入了“平滑度指数”的概念来量化交通流的效率，并用非常清晰的图示展示了拥堵是如何在系统内部自我复制和放大的。最让我印象深刻的是关于公共交通与私家车流的动态平衡策略，书中提到的一些“诱导性设计”，比如在特定时间段调整收费标准或改变车道方向，其效果比单纯增加道路宽度要显著得多。这本书的风格非常严谨，充满了数据支撑，但它的语言又很平易近人，让你感觉自己像是在和一位经验丰富的交通工程师进行一对一的咨询。它让我开始用一种全新的、系统性的视角去观察每天通勤的路线，充满了发现的乐趣。

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天哪，我最近刚读完的那本关于城市规划和建筑美学的书，真是让人耳目一新！它完全颠覆了我对钢筋水泥丛林中那些“无名英雄”的看法。作者以一种近乎诗意的笔触，描绘了摩天大楼如何在天际线上勾勒出人类的雄心壮志，以及那些精心设计的公共空间如何潜移默化地影响着居民的日常生活节奏。我尤其喜欢其中关于“垂直社区”构建的章节，它探讨了高层建筑内部的交通流线、光照设计如何模仿自然生态系统的复杂性，营造出一种既独立又相互连接的居住体验。书中引用了大量历史案例，从古老的巴比伦空中花园到现代迪拜的未来主义建筑群，对比之鲜明，让我对人类对空间利用的不断探索充满了敬畏。更棒的是，它不只是空谈理论，还深入分析了可持续发展和绿色建筑材料在现代项目中的应用，比如如何利用自然通风和雨水收集系统来降低能耗。读完后，我走在街上，看那些高耸入云的建筑，眼神里都多了几分审视和欣赏，仿佛能看到每一块砖石背后蕴含的设计哲学。这本书的插图和图表也非常精美，很多都是设计师的手绘草图，充满了艺术感，让原本可能枯燥的工程学知识变得生动有趣。

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这本书的叙事方式简直就像一部宏大的历史长卷，只不过主角是那些横跨江河湖海、连接不同文明的宏伟结构。我原本以为会是那种枯燥乏味的结构力学讲解，结果完全出乎意料，它更像是一部关于人类智慧和毅力的史诗。作者花了大量篇幅去追溯早期渡河工具的演变，从简单的浮桥到拱形桥的诞生，每一步的跨越都伴随着无数次的失败、修正和天才的顿悟。特别吸引我的是对材料科学的深入探讨，比如不同类型钢材在不同气候条件下的表现差异，以及预应力混凝土技术如何彻底改变了工程的跨度和经济性。书中有一章专门对比了不同文化背景下桥梁的象征意义——在东方，它可能象征着连接阴阳、沟通天地的哲学；而在西方，它更多地被视为工程学上的胜利和力量的展示。我花了很长时间去研究其中几座标志性建筑的建造过程，那种在极端环境下，工程师和工人团队如何协同合作，克服地质挑战和自然力量的描述，读起来简直令人热血沸腾。它让我深刻体会到，每一次成功的跨越，背后都是无数个夜晚对计算、材料和风洞测试的反复推敲。

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