Fundamentals of Fire Protection pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Cote, Arthur E.

出品人:

页数:470

译者:

出版时间:2004-1

价格:$ 145.71

装帧:

isbn号码:9780877655954

丛书系列:

图书标签:

• 消防保护
• 火灾安全
• 火灾工程
• 建筑安全
• 风险评估
• 消防系统
• 火灾预防
• 防火材料
• 消防法规
• 建筑工程

现代建筑中的结构工程与材料科学：设计、分析与性能评估 本书概要 《现代建筑中的结构工程与材料科学：设计、分析与性能评估》深入探讨了当代土木工程领域的核心议题，重点聚焦于结构设计理念、先进材料的应用以及在复杂荷载条件下的性能评估。本书旨在为结构工程师、材料科学家、建筑师以及相关专业的学生提供一个全面且深入的学习框架，使其能够掌握从基础力学原理到前沿结构技术的所有关键知识。 第一部分：结构设计基础与性能导向设计 本部分首先回顾了经典结构分析方法，包括静力平衡、结构动力学基础以及线弹性理论在工程实践中的应用。然而，重点迅速转向现代性能导向设计（Performance-Based Design, PBD）的理念。PBD 不仅仅关注于结构的强度和稳定性，更强调其在不同设计基准事件（如日常使用、罕遇地震、极端风荷载）下的可预测性能——包括损伤控制、生命安全和倒塌预防。 第1章：结构设计哲学与规范演进 详细阐述了从传统基于强度的设计（ASD）到基于极限状态设计（LSD）的转变，并着重分析了荷载和抵抗因子设计（LRFD）方法论的数学基础。讨论了规范（如ASCE 7, Eurocode, GB 50009等）如何整合概率论和不确定性分析来确定设计参数。重点分析了材料特性变异性在结构可靠性评估中的影响。 第2章：先进结构分析技术 本章超越了经典的单元和整体分析，深入研究了非线性有限元分析（FEA）在评估复杂结构行为中的作用。详细介绍了材料非线性（如混凝土开裂、钢材屈服与应变硬化）和几何非线性（如P-Delta效应、屈曲分析）的处理方法。讨论了如何建立精确的计算模型以模拟结构在极限荷载下的响应，特别是如何准确捕捉塑性铰的形成和能量耗散过程。 第3章：风工程与动力响应 风荷载是高层和超高层建筑设计中不可或缺的考量。本章系统地介绍了气动弹性理论和边界层风洞测试技术。详细解释了如何计算并应用于结构设计中的脉动风压和平均风压。深入分析了结构的动力响应，包括抖振（Vortex Shedding）、扭转耦合振动以及如何设计有效的阻尼系统（如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器 TMDs）来控制服务状态下的舒适度（加速度限制）。 第二部分：先进结构材料的应用与创新 本部分专注于结构工程领域中新兴和高性能材料的力学行为、设计规范以及施工技术，这些材料的应用极大地拓宽了建筑的形态和功能可能性。 第4章：高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC） 本章详细阐述了HPC和UHPC的微观结构、增强机制以及宏观力学性能。讨论了UHPC在提供极高抗压强度和优异韧性方面的优势，特别是其在无钢筋或仅使用少量钢纤维增强时的本构关系。分析了这些材料在预制构件、复杂节点以及抗爆结构中的应用案例，并探讨了其耐久性，包括抗渗透性、抗氯离子侵蚀和耐火性能。 第5章：先进钢材与混合结构 本章聚焦于高强度钢材（如ASTM A992、A913等）的应用，重点分析了这些材料在降低构件自重、增加跨越能力方面的优势。讨论了钢材的焊接性、疲劳性能和局部屈曲控制。此外，深入探讨了钢-混凝土组合结构的设计策略，特别是剪力连接件的设计、组合梁/板的协同工作机理，以及如何通过优化界面传递来最大化整体结构的性能。 第6章：新型结构材料与功能性构件 本章介绍了纤维增强聚合物（FRP）复合材料在结构加固和新建中的应用。分析了FRP筋材（GFRP, CFRP）与传统钢筋在受拉性能、耐久性、电磁透明性方面的差异。讨论了自修复材料、形状记忆合金（SMA）以及先进阻尼材料在构建智能和韧性结构中的潜力。 第三部分：抗震设计与韧性结构 结构在地震中的表现是现代结构工程的核心挑战。本部分聚焦于如何设计能够承受强震而不倒塌，并在震后能快速恢复使用功能的韧性结构系统。 第7章：地震工程基础与场地效应 回顾了地震波的传播机制和场地效应（Site Effects）对结构基础输入的显著影响。详细分析了反应谱法、模态分析法以及等效静力推导法的适用范围。重点阐述了场地分类、土壤液化潜势评估以及桩基础在非线性土体中的承载行为。 第8章：基于性能的抗震设计（PBEE） 本章是关于当代抗震设计的基石。系统介绍了性能指标（如立即使用、人员安全、生命安全、预防倒塌）的界定。详细讲解了非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis, NLTHA）的应用，包括如何选择和缩放地震波记录集。探讨了位移控制设计策略，强调通过精确控制关键构件（如梁端、柱脚）的塑性铰位置和耗能能力，实现整体结构的预期性能目标。 第9章：耗能与隔震技术 详细介绍了主动、被动和半主动减隔震技术。被动系统包括基础隔震（橡胶支座、滑动支座）和顶部阻尼器（粘滞阻尼器、屈服型阻尼器）。深入分析了隔震层的设计原则，如何有效延长结构基本周期，并将地震输入能量转化为支座的非线性变形或阻尼器的耗散功。讨论了如何对包含隔震系统的非线性结构进行精确的动态分析和验证。 第四部分：结构健康监测与长期可靠性 本书的最后部分转向结构的全生命周期管理，强调利用现代信息技术来确保结构的长期安全性和可持续性。 第10章：结构健康监测（SHM）系统 本章探讨了SHM系统的硬件和软件组件，包括传感器技术（应变片、加速度计、光纤传感器等）的部署策略。讨论了如何利用采集到的实时数据进行状态评估、损伤识别和性能预测。重点分析了模态识别技术在结构损伤早期诊断中的应用。 第11章：结构耐久性与极端荷载评估 分析了结构退化的主要机制，包括疲劳、腐蚀、碱骨料反应（ASR）以及冻融循环。讨论了如何通过材料选择和防护措施（如涂层、阴极保护）来延长结构使用寿命。最后，探讨了如何评估极端事件（如撞击、火灾、爆炸）对结构完整性的潜在威胁，以及如何设计具有抗冲击和抗爆冗余的结构系统。 结论 本书融合了理论严谨性与工程实践的前沿应用，为读者提供了理解和设计未来复杂、安全、高效和可持续建筑所需的综合知识体系。

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