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出版者:中国建筑工业出版社

作者:同济大学编

出品人:

页数:667

译者:

出版时间:2004-6

价格:65.0

装帧:平装

isbn号码:9787112064250

丛书系列:

图书标签:

• 土木工程
• 注册工程师
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• 考试
• 教材
• 工程建设
• 结构设计
• 岩土工程
• 水利工程
• 市政工程

建筑结构设计的艺术与科学：一部深入探索现代工程实践的著作 图书名称：建筑结构设计的艺术与科学 作者：[在此处填写真实的作者姓名或笔名] 出版社：[在此处填写真实的出版社名称] --- 内容提要： 本书并非仅仅是技术规范的汇编，而是一部深入剖析现代建筑结构设计哲学、理论基础与前沿实践的综合性专著。它旨在为结构工程师、建筑师、土木工程专业学生以及所有对宏伟建筑背后的力学原理抱有探究热情的专业人士，提供一个全面而深刻的视角。我们聚焦于如何将抽象的数学模型转化为安全、经济、美观且具有持久性的实体结构，探讨结构设计中“艺术”与“科学”的完美融合。 全书结构清晰，逻辑严密，从基础的材料科学讲起，逐步过渡到复杂的动力学分析和抗震设计前沿。我们力求超越标准条文的表象，深入挖掘其背后的力学逻辑和工程哲学。 第一部分：结构设计的基础与哲学重塑 (Foundations and Philosophy) 第一章：结构思维的建立：从力流到空间形态 本章探讨了结构工程师的核心思维模式。我们不再将结构视为孤立的构件集合，而是将其视为一个连续的、动态的“力流”系统。内容涵盖结构概念设计阶段的初步判断、结构选型的敏感性分析（如梁、板、壳、预应力体系的选择对建筑形态的反馈影响）。重点分析了“结构自洽性”的概念——即结构体系必须在几何、材料和受力上达到内在的和谐与平衡。 第二章：先进材料科学在结构工程中的应用 本章深入探讨了高性能混凝土（HPC）、超高强度钢材（UHSS）、纤维增强聚合物（FRP）以及新型复合材料的本构关系、耐久性设计与施工性能。我们详细分析了材料非线性行为对结构抗力和延性的影响，并着重讨论了材料疲劳、蠕变和应力松弛的长期性能评估方法，这是确保结构百年寿命的关键。 第三章：荷载与可靠性理论的演进 超越传统的静载、活载、风荷载和雪荷载的简单叠加，本章侧重于随机荷载模型与结构可靠性理论（LRFD/LSD）。我们引入了半马尔可夫过程来模拟复杂荷载组合的概率分布，并探讨了如何通过可靠性指标（$eta$值）的优化，在保证安全裕度的同时，实现结构成本的经济化。此外，还专门设置了一节讨论施工阶段临时荷载的控制与风险管理。 第二部分：复杂结构分析的计算模型与方法 (Advanced Analysis Methods) 第四章：有限元分析（FEA）的深度应用与模型选择 本章不满足于软件操作指南，而是深入探讨了FEA模型的建立哲学。内容包括单元选择的合理性（梁单元、壳单元、实体单元的选择准则）、网格划分的敏感性分析、边界条件的精确施加，以及如何识别和避免常见的数值模拟陷阱（如奇异点、锁定效应）。我们通过实际工程案例展示了如何利用子模型技术和多尺度分析来精确捕捉局部应力集中。 第五章：结构动力学与振动控制 结构动力学是应对现代高层和超高层建筑的关键。本章详细阐述了自由振动分析、模态分析（Modal Analysis）和响应谱分析（Response Spectrum Analysis）。核心内容聚焦于主动、被动和混合式减隔震技术（如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器 TMDs）的设计原理、参数确定及其在复杂工况下的性能验证。 第六章：非线性分析：从材料到几何 结构设计的精髓往往体现在其极限状态的把握。本章全面覆盖了结构非线性分析的各个层面：材料非线性（屈服、塑性）、几何非线性（P-Delta效应、大变形）和接触非线性。我们详细介绍了塑性铰模型的建立、承载力极限状态（ULS）与使用性能极限状态（SLS）的数值模拟流程，以及如何利用增量平衡法精确追踪结构的破坏路径。 第三部分：抗震设计的前沿实践与创新 (Seismic Design and Innovation) 第七章：基于性能的抗震设计（PBEE） 本章标志着结构设计理念的根本转变。我们系统介绍了PBEE框架的四个核心要素：需求定义、性能目标、分析过程和评估验证。通过对比传统规范设计的不足，阐述如何通过精细化的非线性时程分析（Time-History Analysis）来量化结构在特定地震动下的损伤指标（如层间位移角、构件残余应变），从而实现“可预测的损伤”和“快速的灾后恢复”。 第八章：高性能结构体系的深化研究 针对现代建筑对大跨度、大空间和复杂形体的需求，本章探讨了新型结构体系的设计策略： 1. 巨型框架与伸臂桁架系统： 重点讨论了边界消能构件（Belt Trusses）的受力机制、核心筒与外围框架的有效协同，以及连接节点的详图控制。 2. 预应力与后张体系： 深入分析了自复位结构（Self-Centering Systems）的设计原理，如何利用形状记忆合金（SMA）或高弹性拉索实现损伤的最小化和结构的快速复位能力。 3. 薄壳结构与张拉整体结构（Tensegrity）： 探讨了这些轻量化、高效率体系在非传统建筑中的力学特性、预应力平衡和施工控制技术。 第九章：施工性、建造精确度与数字化交付 结构设计并非终点，施工的实现才是最终考验。本章强调了从设计模型到施工模型的无缝对接。内容包括：施工顺序对结构应力的影响分析、复杂节点（如巨型节点、曲线梁柱交接）的预制与装配化设计、公差控制对结构性能的影响评估，以及BIM/VDC环境下的结构信息管理与碰撞检测流程，确保设计意图在现场的精确落地。 --- 本书特色： 深度与广度兼备： 既涵盖了严谨的理论推导，又提供了大量源自全球重大工程实践的案例分析与教训总结。 侧重“为什么”： 强调理解设计规范背后的力学和哲学基础，而非仅仅停留在“如何计算”。 前瞻性视野： 汇集了结构工程领域最新的研究成果和行业发展趋势，特别是在性能化设计和智能结构方向。 适用读者： 结构工程师（中级及以上）、岩土与结构研究人员、高校土木工程系研究生及高年级本科生、寻求结构设计前沿知识的建筑师与工程管理者。

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初次翻开这本书，那种厚重感和详尽的目录结构确实给人一种“权威”的印象，但实际阅读体验却像是在走一条铺满碎石子的老路。内容组织上显得有些陈旧，似乎是多年来考试大纲的忠实记录者，而非一位富有洞察力的导师。我尤其希望看到，在涉及到结构计算和荷载分析的部分，能有更多关于非线性分析方法、先进材料（如高性能混凝土或新型钢材）在极端条件下的模拟与应用实例。书中对这些高阶议题的触及，往往一笔带过，很快又回归到基础公式的重复推导。这对于已经具备一定基础的读者而言，提升感不强，更像是在复习高中物理。此外，排版和图示设计也急需现代化，一些复杂的力学图示如果能采用更清晰的3D渲染或动态模拟的思路来展示，理解起来效率会高得多。它更像是给刚踏入校门的学生准备的教科书，而非面向即将执业的专业人士的“通关秘籍”。

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这本书给我的感觉是，它是一份极其详尽的“知识清单”，但缺少了“智慧的串联”。每一个章节都像是一个独立的知识点被工整地码放着，缺乏对这些知识点之间内在逻辑联系和相互影响的深入剖析。例如，在讨论地基处理技术时，它分别列举了各种加固方法及其适用条件，但未能有效引导读者去思考：在一个特定的地质报告面前，如何权衡经济性、施工周期和长期稳定性，从而做出最优决策。这种“决策艺术”恰恰是区分普通工程师和优秀工程师的关键所在。我希望书中能增加更多真实的、跨学科的案例分析，展示结构、岩土、材料等领域知识是如何在一个复杂的工程项目中交织、碰撞，并最终达成平衡的。目前来看，它更侧重于“是什么”和“怎么算”，却回避了“为什么”和“如何选择”的深层次思考。

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阅读体验上，这本书的语言风格相当严肃、刻板，几乎完全是学术化的书面语，几乎看不到任何能够激发学习热情的“人味儿”。它更像是一份官方文件或技术手册的摘录，而不是一本旨在帮助读者高效掌握复杂知识体系的学习资料。对于像我这样需要利用碎片化时间学习的在职人士来说，这种冗长且缺乏重点提炼的叙述方式，极大地消耗了我的精力和注意力。我发现自己不得不频繁地回溯前文，因为上下文之间的逻辑衔接不够顺畅，很多关键概念的引入显得非常生硬。理想中的工程学习资料，应当具备一定的“故事性”或“问题驱动性”，通过设置引人入胜的工程难题来引导读者主动去探索和学习背后的理论依据，而不是简单地将知识点堆砌起来，等待读者自己去挖掘。

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坦白说，这本书在“实操性”的落地环节处理得不够到位。它清晰地解释了规范要求和计算公式，但对于如何在实际的施工现场去验证这些理论，如何与现场技术人员有效沟通设计意图，以及如何应对施工过程中不可避免的偏差和变更，几乎没有着墨。土木工程的注册考试，固然考察理论功底，但其核心目的在于确保执业人员具备安全、经济地完成工程的能力。然而，本书在从“图纸”到“实体”的转化过程中，留下了巨大的空白。我期待看到更多关于施工组织、质量控制、现场安全管理的经验分享，甚至是一些关于工程索赔和合同管理的入门知识。一个真正的注册工程师，必须是理论与实践的完美结合体，而这本书的侧重点，明显偏向了理论的“独角戏”，使得读者在合上书本后，依然对即将面对的施工现场充满迷茫。

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这本关于“注册土木工程师”的指南，说实话，我期望它能更深入地探讨现代工程实践中的前沿技术。比如，我对BIM（建筑信息模型）在结构设计流程中的实际应用，以及如何利用数字化工具提升项目管理效率方面的内容非常感兴趣。但读完后感觉，它更多地停留在对传统规范和基本理论的梳理上，虽然这些基础知识无可厚非是考试的基石，但对于一个渴望站在行业前沿、追求卓越的工程师来说，信息略显滞后。我期待看到更多关于可持续性设计、绿色建筑材料的性能分析，以及在复杂城市环境中进行基础设施韧性评估的案例研究。如果能加入一些关于项目审批流程中可能遇到的法律和伦理困境的讨论，那会更贴近真实工作场景，让学习过程更具实操价值，而非仅仅为了应付一场考试。总而言之，它是一本合格的“入门手册”，但对于“专家进阶”的进阶路径，它提供的指引稍显不足，需要读者自己去拓宽视野，补充更多来自业界前沿的知识和经验。

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