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《建筑结构设计原理与实践》 图书简介 本书是为土木工程、建筑工程及相关专业学生和初级工程师量身打造的一部全面、深入的结构设计入门教材。它旨在系统阐述现代建筑结构的基本理论、分析方法和设计原则，并结合大量工程实例，指导读者掌握结构设计的基本流程和实际操作技能。 第一部分：结构设计基础与材料性能 本部分将结构设计置于工程实践的宏观背景下进行介绍，首先探讨了结构工程在建筑生命周期中的核心地位，以及安全、适用、经济三大设计目标的相互关系。重点解析了结构设计所依据的规范体系和设计哲学。 随后，深入剖析了主要的结构材料——钢材和混凝土的力学性能、本构关系及在结构构件中的响应机制。对于钢材，详细讨论了屈服、抗拉强度、疲劳和脆性断裂等关键指标，并介绍了不同等级钢材的应用特性。对于混凝土，则着重讲解了强度、变形特性、龄期效应、徐变和收缩现象，以及钢筋与混凝土的粘结机理。材料的细观结构如何影响宏观力学行为，是本部分讨论的重点。 第二部分：结构分析的基本方法 结构分析是结构设计的前提。本部分系统介绍了各种分析工具和方法，从经典的力法、位移法（适用于简支梁、连续梁等简单体系）到矩阵分析法（为使用计算机程序打下理论基础）。 静力学平衡与虚功原理： 阐述了结构平衡方程的建立，并深入讲解了单位载荷法和虚功原理，这些是推导结构内力和位移的基础。 结构体系的稳定性分析： 讨论了几种基本的失稳形式，如构件的欧拉屈曲，并介绍了如何通过截面选择和加腋等手段提高结构的整体稳定性。 结构动力学初步： 鉴于现代建筑对抗震和抗风性能的要求日益提高，本章引入了单自由度体系的自由振动和受迫振动分析，为理解多自由度体系的反应奠定了基础。 第三部分：钢结构设计 本部分聚焦于现代钢结构的设计与构造。内容严格遵循最新的抗震和极限状态设计规范。 截面设计： 讲解了如何根据规范确定梁、柱的塑性截面模量，并对压、弯、剪构件的承载力进行校核。重点讨论了截面的局部稳定问题，如腹板和翼缘的失稳。 连接设计： 连接是钢结构中最薄弱的环节。本书详细分析了焊缝连接和螺栓连接的受力机理。对于螺栓，比较了摩擦型和承压型螺栓的性能差异；对于焊缝，区分了角焊缝、全熔透焊缝的承载力计算。此外，还涵盖了节点详图的设计原则。 高层与复杂结构： 探讨了钢框架的侧向刚度体系，如K型、X型和屈曲约束支撑（BRB）的应用，以及如何通过节点域加强来保证框架在地震作用下的延展性。 第四部分：钢筋混凝土结构设计 本部分是本书的核心内容之一，详细阐述了钢筋混凝土构件的“一拉一压”设计理念。 受弯构件设计： 深入讲解了正截面极限承载力（极限应力与平衡裂缝的概念）、裂缝和变形控制设计。对于大跨度梁和双向板，介绍了配筋的优化策略。 受压与组合受力构件： 分析了柱子的轴压承载力，以及在弯矩作用下的P-M（压力-弯矩）相互作用图的绘制与应用。重点区分了短柱和长柱的稳定性问题。 剪切与扭转设计： 阐述了混凝土的拉伸对角线受拉破坏机理，详细介绍了剪力墙和梁的抗剪承载力计算，以及如何设计受扭构件中的箍筋和纵筋组合。 预应力混凝土基础： 简要介绍了预应力技术的基本原理、施加阶段和对结构性能的改善作用，主要针对后张法预应力梁的初步设计。 第五部分：结构施工与质量控制 结构设计必须与施工工艺紧密结合。本部分将理论设计转化为可建造的实体。 施工顺序与临时支撑： 讨论了结构施工过程中的荷载变化，特别是对于大体积混凝土的温度应力控制和模板支撑体系的稳定性要求。 现浇与装配式结构： 比较了两种主要施工方法的优缺点，并介绍了装配式结构中节点预制和现场连接的技术要点。 质量检测与评估： 介绍了无损检测技术（如回弹法、超声波透射法）在评估结构强度和完整性方面的应用，强调了设计者在施工阶段的现场配合职责。 本书特色： 强调规范精神： 全书以现代设计规范（如基于性能的设计理念）为主线，而非单纯的公式堆砌。 图文并茂： 包含大量结构受力示意图、荷载流向图以及典型的构造节点详图，帮助读者建立直观的力学图像。 计算示例详尽： 每类构件设计后均附有一个完整的、手算过程清晰的示例，读者可跟随步骤进行模仿练习。 本书适合作为高等院校土木工程、建筑学专业本科生及研究生教材，也是一线结构工程师、结构设计研究院、施工单位技术人员的实用参考手册。通过学习本书，读者将能够独立完成一般工业与民用建筑的结构概念设计和初步施工图设计。
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