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出版者:

作者:张 勤

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2000-3-1

价格:26.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787508402635

丛书系列:

图书标签:

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建筑结构设计原理与应用 本书深入探讨现代建筑结构设计的基本原理、分析方法与实际应用，旨在为土木工程、结构工程及相关专业的学生和工程师提供一套全面且系统的理论框架与实践指导。全书内容覆盖结构力学基础的深化、新材料的应用、结构抗震设计、计算机辅助分析技术等多个关键领域，力求在理论深度与工程实践之间架起坚实的桥梁。 第一部分：结构力学基础的拓展与深化 本部分旨在巩固和拓展读者对经典结构力学理论的理解，并引入更适用于复杂工程问题的分析工具。 第一章：材料本构关系与本构模型 本章详细阐述了线弹性、弹塑性、粘弹性等不同应力状态下材料的本构关系。重点分析了钢材、混凝土在不同荷载条件下的本构模型，包括应力-应变曲线的建立、损伤本构理论的引入。此外，还探讨了先进复合材料如FRP（纤维增强聚合物）的非线性本构特性，为后续的结构非线性分析奠定基础。内容深入探讨了塑性铰的形成机理及其在塑性分析中的作用。 第二章：结构位移法与力法的几何基础 详述了结构位移法（刚度法）和力法（柔度法）的理论推导过程，并着重分析了超静定结构在复杂边界条件和荷载组合下的求解策略。引入了能量原理，如虚功原理和卡氏定理，来验证和简化矩阵位移法和矩阵力法的构建过程。本章包含大量矩阵代数在结构分析中的应用实例，强调了有限元方法（FEM）在本质上是这些经典方法的推广。 第三章：结构稳定性理论与二阶效应分析 本章聚焦于结构失稳的判别与预防。系统介绍了欧拉临界荷载的推导，以及更通用的特征值屈曲分析方法。重点阐述了 P-Δ 效应和 P-δ 效应在框架结构中的影响，并详细讨论了如何根据抗震规范进行二阶弹性分析或二阶非弹性分析。对于高层建筑和薄壁结构，本章提供了侧向刚度设计的优化思路。 第二部分：结构材料与高性能设计 本部分聚焦于现代工程实践中关键结构材料的性能、设计规范和创新应用。 第四章：钢结构设计与连接技术 深入讲解了抗规（如 AISC LRFD 或 Eurocode 3）的设计理念，包括极限承载力设计和使用极限状态设计。重点分析了梁、柱的局部和整体失稳问题。在连接设计方面，本书详细介绍了焊缝和螺栓连接的强度和刚度验算，并引入了新型高强度螺栓和粘钢技术在既有结构加固中的应用案例。对桁架、网架等空间钢结构的稳定性和节点域设计有专门论述。 第五章：钢筋混凝土结构设计进阶 超越传统的极限状态设计，本章深入探讨了钢筋混凝土构件在受弯、受剪、受拉和受压时的多轴应力状态分析。详细介绍了规范中关于剪力计算的最新发展，特别关注了构件的延性要求和裂缝控制。讨论了预应力混凝土结构的设计原理，包括预应力损失的精确计算和后张拉体系的应用。本章还涉及了钢管混凝土（CFST）结构的受力机理与设计方法。 第六章：新型结构材料与可持续性设计 本章面向未来工程需求，介绍了高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）的力学性能和设计考量。详细分析了木结构工程（如 CLT 胶合木）的抗火性、抗湿性及结构设计规范。讨论了结构设计中“全生命周期评估”（LCA）的重要性，如何在满足功能需求的同时，最大程度地减少材料消耗和环境影响。 第三部分：动力响应与抗震工程 本部分是本书的核心内容之一，系统阐述了结构在动态荷载作用下的反应分析与抗震设计方法。 第七章：结构动力学基础 从单自由度系统开始，逐步推导至多自由度系统的振动方程。详细讲解了模态分析（特征值问题）的过程、主振型和周期对结构动力响应的影响。引入了反应谱法、时程分析法和随机振动理论，为结构在地震、风荷载等随机激励下的响应预测提供理论基础。 第八章：抗震设计原理与方法 全面解析了基于性能的抗震设计（PBEE）理念，即从“强度控制”向“延性控制”的转变。详细介绍了抗震设防目标、目标性能水平的确定。针对不同场地和建筑类别，系统讲解了等效水平力法、反应谱分析法和非线性动力分析法（如Pushover分析）的应用范围和限制。特别强调了结构“强柱弱梁”、良好延性和“拉梁不拉柱”的设计原则。 第九章：消能减震与隔震技术 本章深入研究了主动与被动控制技术在提升结构抗震能力中的应用。详细介绍了粘滞阻尼器、金属屈服型阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）的工作原理、参数选择与安装位置优化。对于隔震技术，系统阐述了铅芯橡胶支座、摩擦摆支座等基本隔震装置的力学模型、设计流程及其在工程中的实际效果评估。 第四部分：先进分析与工程实践 本部分侧重于现代工程实践中不可或缺的计算机辅助工具及其在复杂结构问题中的应用。 第十章：有限元分析（FEA）的理论与实践 系统回顾了平面、三维应力单元的形函数推导。重点讲解了如何正确地在商业软件（如 ANSYS, ABAQUS, SAP2000等）中建立精确的有限元模型，包括网格划分的策略、边界条件的施加、接触单元的处理。特别关注了非线性有限元分析中收敛性问题的诊断与解决。 第十一章：风工程与结构风洞试验 分析了风荷载的统计特性和作用机理，区分了静力风压、脉动风压和绕流不稳定性（涡激振动）。详细介绍了风洞试验在评估超高层建筑、大跨结构（如桥梁和体育场馆）气动性能中的重要性，包括静力试验、动力响应试验和气动弹性试验的流程与数据解释。 第十二章：结构健康监测与既有结构评定 介绍了结构健康监测（SHM）系统的基本组成、传感器技术（如光纤光栅、应变片）和数据处理方法。阐述了基于模态识别的损伤检测技术。在既有结构评定时，重点讲解了基于荷载试验和构件性能试验的抗力评估方法，以及如何运用性能化设计理念对老旧结构进行可靠性提升与加固设计。 --- 全书特色： 本书以工程实践为导向，理论讲解严谨，融合了最新的国际规范和前沿研究成果。丰富的工程案例贯穿始终，旨在培养读者将复杂的理论知识转化为解决实际工程难题的能力。每一章节末均附有思考题与延伸阅读建议，便于读者深入钻研。

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