土木工程识图 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李晓林 编

出品人:

页数:226

译者:

出版时间:2010-7

价格:26.20元

装帧:

isbn号码:9787040269376

丛书系列:

图书标签:

• 土木工程
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《建筑力学基础与结构设计原理》 书籍简介 本书旨在为土木工程及相关领域的学生和专业人士提供一个全面而深入的建筑力学基础知识体系，并衔接至现代结构设计的基本原理。全书内容涵盖了结构分析的核心概念、材料的力学性能、经典结构形式的受力分析，以及初步的设计方法论。我们深知，准确理解和掌握力学原理是进行安全、经济的工程设计的前提，因此本书在理论深度与工程应用之间寻求最佳平衡。 --- 第一部分：材料力学基础与本构关系（Materials Science and Constitutive Relations） 本部分着重于工程结构所依赖的材料——钢材、混凝土以及新型复合材料——的微观结构、宏观力学响应及其本构关系的建立。 第一章：应力与应变的概念 本章从连续介质力学的基本假设出发，定义了内力在截面上的分布形式——应力张量。详细讨论了柯西应力张量、主应力概念及其在不同坐标系下的转换。随后，引入了应变的概念，区分了几何应变（如线应变、角应变）与物理应变，并详细阐述了小变形假设下的应变张量。通过大量的工程实例，阐明了应力与应变之间的内在联系，为后续的材料本构关系打下坚实基础。 第二章：线弹性力学与胡克定律的拓展 深入探讨了各向同性线弹性材料的本构关系，即广义胡克定律，并详细推导了杨氏模量、剪切模量和泊松比之间的关系。重点分析了材料在单轴、双轴和三轴应力状态下的变形特征。此外，本章还讨论了各向异性材料（如木材和某些复合材料）的本构描述的复杂性，并引入了弹性模量的主方向概念。 第三章：材料的屈服、断裂与塑性 本章超越了线弹性范畴，进入材料的非线性行为分析。详细介绍了各种金属材料（如碳素钢、低合金钢）的应力-应变曲线特征，重点解析了屈服准则，包括冯·米塞斯（Von Mises）和特雷斯卡（Tresca）准则在工程判断中的应用。对于混凝土，则详细研究了其抗拉强度低的特性，以及在受压下的软化和损伤模型。断裂力学的基础概念，如应力强度因子（$K$）、弹塑性断裂的关键作用，也被引入，为理解结构极限承载力提供了理论工具。 --- 第二部分：结构分析的基本方法（Fundamental Methods of Structural Analysis） 本部分系统地介绍了分析梁、桁架、框架等经典结构的基本力学原理和计算工具。 第四章：静力平衡与结构分类 明确界定了结构、构件、节点、支座等基本术语。系统地对结构进行静定、静不定分类，并详细推导了结构超静定次数的计算方法。重点讲解了平衡方程在二维和三维空间中的应用，以及如何利用虚功原理（或称虚拟位移法）来判断结构的静定性。 第五章：位移法（力矩分配法与刚度法基础） 本章作为结构分析的核心，详细介绍了位移法的基本思路——将节点位移作为基本未知量。首先从经典的力矩分配法（Moment Distribution Method）入手，通过迭代过程展示了如何求解超静定框架的弯矩和反力。随后，过渡到更具普适性的刚度法。详细推导了单元刚度矩阵的形成过程，包括轴向、弯曲和扭转的贡献。最后，阐述了如何组装总体刚度矩阵（系统方程 $[K]{u} = {P}$）并求解节点位移，进而反演出内力和支座反力。 第六章：超静定梁的分析与影响线 针对超静定梁，本章聚焦于求解额外未知数的方法。除了前述的刚度法，还详细阐述了超静定力矩的计算，包括应用变形协调条件。本章的重点之一是影响线的构建与应用。详细演示了如何绘制梁、桁架和拱结构中某一内力（如剪力、弯矩或轴力）随荷载在结构上移动的变化规律，并阐明了影响线在寻找结构最不利荷载组合中的关键作用。 第七章：桁架、框架与几何稳定性 本章将分析方法应用于特定结构类型。对于桁架，侧重于节点法和截面法（里特法）的实际操作。对于二维框架，则侧重于刚度法的应用。同时，本章引入了几何稳定性的概念，分析了在荷载作用下结构可能发生的失稳模式（如侧向扭转失稳、局部失稳），并初步介绍了欧拉公式及其在计算理想柱子临界荷载中的应用。 --- 第三部分：结构设计原理与初步构造（Principles of Structural Design and Preliminary Construction） 本部分将前两部分的理论知识转化为实际的工程设计思维和规范化设计流程。 第八章：荷载的确定与作用 详细介绍结构设计中必须考虑的各类荷载：恒载（Dead Load）、活载（Live Load）、风荷载（Wind Load）、雪荷载（Snow Load）以及地震作用（Seismic Actions）。重点讲解了荷载的组合原则和分项系数的使用，这是基于荷载与抗力因子法的基本要求。对区域性气候和地质条件对荷载取值的影响进行了探讨。 第九章：结构极限状态设计方法 本书全面介绍基于性能的设计理念，重点阐述极限状态设计法（Limit State Design）。区分了承载能力极限状态（Ultimate Limit State）和正常使用极限状态（Serviceability Limit State）。详细解释了如何利用承载能力极限状态来确定构件的截面尺寸，以确保结构在最不利荷载组合下不发生破坏。 第十章：钢结构与混凝土结构的基础设计 本章将理论应用于两种主要结构体系的初步设计。 钢结构基础设计：侧重于截面设计。介绍如何根据弯矩和轴力组合，利用钢材的屈服强度和抗拉强度来选择和校核工字钢、槽钢等标准截面。初步讨论了梁柱节点的连接设计原则（焊缝和螺栓连接的基本要求）。 钢筋混凝土（RC）基础设计：聚焦于受弯构件的开裂与破坏。详细阐述了RC构件的受拉区和受压区，推导了单筋矩形截面在弯曲作用下的平衡方程，并介绍了保证延性破坏所需的最小配筋率和最大配筋率的概念。 第十一章：结构动力学导论 本章为后续深入学习动力学打下基础。介绍了结构的自由振动概念，推导了单自由度体系的运动方程。重点讲解了质量、刚度和阻尼这三个基本参数对结构响应的影响，并初步介绍了如何利用模态分析来理解复杂结构的振动特性。 --- 本书特色 本书的编写严格遵循工程力学的逻辑递进关系，从微观材料行为到宏观结构分析，再到规范化的设计流程。书中包含大量原创的工程案例分析和习题，这些案例均取材于实际工程问题，旨在培养读者运用理论知识解决实际复杂问题的能力。通过严谨的数学推导和清晰的工程解释，本书力求成为土木工程专业学生和青年工程师手中不可或缺的结构力学与设计入门与进阶参考书。本书的重点在于“力学与原理”，而非特定规范的条文罗列，强调对物理本质的深刻理解。

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