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出版者:机械工业出版社

作者:牛建军

出品人:

页数:259

译者:

出版时间:2005-1

价格:16.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111153894

丛书系列:

图书标签:

• 混凝土
• 施工
• 工长
• 便携手册
• 建筑工程
• 模板工程
• 钢筋工程
• 混凝土浇筑
• 质量控制
• 安全生产

好的，这是一份关于一本假想图书的详细简介，其名称为《建筑结构设计进阶指南》，旨在避开《混凝土工长便携手册》的内容，专注于更高级和理论化的建筑结构设计领域。 --- 《建筑结构设计进阶指南》 内容提要 本书旨在为结构工程师、高级技术人员以及相关领域的研究人员提供一套全面、深入的建筑结构设计理论与实践指导。不同于侧重于现场施工操作和规范速查的“便携手册”类书籍，《建筑结构设计进阶指南》的核心在于探究结构行为背后的深层力学原理、复杂的荷载组合分析、先进的材料应用以及前沿的抗震设计理念。 全书结构严谨，逻辑递进，涵盖了从基础理论深化到复杂工程案例分析的全过程。它不仅是工程师提升专业技能的必备参考书，也是结构力学、材料科学与土木工程交叉领域学习者的重要教材。 --- 第一部分：结构力学理论的深化与拓展 本部分重点超越了初级结构力学中对基本构件的分析，深入探讨了更复杂的力学模型和分析方法。 第一章：连续体系的变分原理与能量法 应变能与虚功原理的推广应用： 详细阐述了普拉托（Plateau）原理和卡氏第二定理在复杂结构体系中的精确应用。讨论了如何利用能量法处理位移边界条件不规则的结构系统，如悬挂体系和空间桁架。 有限差分法与有限元法的理论基础： 重点剖析了求解偏微分方程（PDEs）在结构分析中的数学基础，对比了有限差分法和有限元法（FEM）在处理非线性问题和复杂几何形状时的优劣。这部分内容将涵盖形函数（Shape Functions）的选取、刚度矩阵的装配以及数值稳定性分析。 结构动力学初步： 引入结构的自由振动分析，推导并分析了多自由度体系的特征值问题。讨论了模态分析在理解结构固有特性中的关键作用，并探讨了阻尼比对响应的影响。 第二章：高阶结构体系的稳定性分析 欧拉公式的局限与超越： 深入研究了细长杆件和框架结构的失稳问题，重点分析了侧向扭转屈曲（Lateral-Torsional Buckling）的临界条件。讨论了欧洲规范（如Eurocode）中对非保守力作用下稳定性的处理方法。 板壳结构分析： 详细讲解了薄板理论（Kirchhoff-Love理论）在承受双曲面荷载时的应用。重点剖析了折板结构和筒体结构在剪切变形和弯矩相互作用下的内力分布规律，并探讨了网壳结构的拓扑优化设计思路。 非线性稳定性分析： 介绍了二阶P-Delta效应的精确计算方法，以及在后屈曲分析（Post-Buckling Analysis）中如何处理几何非线性问题，包括残余应力和初始缺陷对承载力的影响。 --- 第二部分：高级结构材料与本构关系 本部分着眼于高性能材料的力学性能及其在设计中的具体应用，不再局限于传统钢筋混凝土的基本强度指标。 第三章：高性能钢材的本构模型与疲劳设计 高强钢材的屈服与强化： 探讨了屈服平台消失后，高强度钢材（如Q550、Q690）的应力-应变曲线特性，以及如何修正传统的塑性铰模型。 疲劳损伤累积模型： 详细介绍并对比了Miner线性累积准则、Manson关系式以及基于断裂力学的多参数疲劳评估方法。重点分析了焊接节点和连接件的应力集中效应及其对结构寿命的影响。 耐火极限下的残余承载力评估： 基于高温下的材料性能退化，结合热应力分析，预测钢结构在火灾荷载下的极限承载能力和残余变形。 第四章：先进混凝土结构的设计与配筋优化 超高性能混凝土（UHPC）的本构描述： 阐述了UHPC在抗压、抗拉、抗剪强度上的突破，并介绍了其拉伸软化区（Tension Softening）的本构模型，这对于精确模拟裂缝扩展至关重要。 纤维增强混凝土（FRC）的剪切破坏机制： 深入研究了钢纤维或聚合物纤维对混凝土韧性提升的机理，探讨了如何利用纤维的“后开裂强度”来设计无构造钢筋的构件。 预应力技术的高级应用： 探讨了后张预应力结构中锚固区的应力分布、疲劳损伤和耐久性问题，并对复杂曲线预应力筋的设计进行了详细的解析。 --- 第三部分：抗震设计理论与前沿技术 本部分是全书的重点，聚焦于如何运用现代分析手段应对复杂的地震作用。 第五章：地震荷载的精确模拟与反应谱分析 场地效应与地震动特性： 分析了不同土层条件对地震波传播的影响（如场地类别划分标准），并讨论了基岩运动与地表加速度的转换关系。 模态叠加法与反应谱的限制： 详述了模态分析的局限性，特别是在结构高阶振型参与显著的情况。介绍了“绝对值叠加法”和“平方根求和开方法”在工程实践中的精确应用。 多点输入与非一致激励： 针对超高层建筑和大型桥梁，阐述了如何处理不同基础支座接收到的地震波差异（非一致激励）对结构内力分布的影响。 第六章：基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD） 性能目标确立与需求响应分析： 详细解释了“即服役（Operational）”、“可修复（Immediate Occupancy）”、“大震不倒（Life Safety）”等不同性能水平对应的可接受损伤标准。 非线性时程分析（NLTHA）的应用： 重点介绍了如何建立精确的纤维模型或集中塑性铰模型来模拟结构的滞回性能。讨论了选择合适的地震波集（Ground Motion Suite）和时间步长的关键性。 隔震与减振技术： 全面比较了基础隔震（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）与主体结构减振（如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器TMD）的设计原理、参数选取以及对上部结构刚度和位移的影响。本书将提供一套详细的减隔震系统优化流程。 --- 第四部分：结构优化与智能建造 第七章：结构优化设计与拓扑分析 最小冗余度设计： 介绍基于拉格朗日乘子法和伴随变量法（Adjoint Method）的结构尺寸优化算法，旨在以最少的材料用量满足特定的刚度或强度要求。 拓扑优化的前沿进展： 探讨了密度法和水平集法（Level Set Method）在生成仿生或自然形态结构（如桁架、梁格）中的应用，以及如何将优化结果转化为可建造的实际构件。 第八章：数字化模型与结构全生命周期管理 BIM集成与结构分析模型的转换： 探讨了从三维几何模型到有限元分析模型的无缝对接技术，重点关注点云数据在结构健康监测（SHM）中的预处理。 结构健康监测（SHM）的数据驱动评估： 介绍了基于模态参数识别的结构损伤初探方法，以及如何利用分布式光纤传感技术（FBG）实时监测关键节点的应变演化。 --- 读者对象 本书专为具备土木工程或结构工程本科知识背景，渴望向高级结构工程师发展的专业人士设计。它要求读者对基本结构理论有扎实的掌握，并对高级数学和数值方法持有开放态度。它不是一本用于现场快速查询规范的工具书，而是深度解析结构工程核心挑战的学术与实践指南。

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说实话，一开始我以为这种“便携手册”可能就是大部头规范的浓缩版，内容会比较单薄，但实际上手后，发现它的侧重点非常“野路子”，全是干货。它对常见质量通病的防治措施的描述，简直就是一本“避坑指南”。比如，混凝土浇筑后的养护，很多新来的工程师总是把重点放在洒水上，但这本书里详细讲解了如何根据结构部位的重要性来制定不同的养护方案，特别是对于后浇带和结构转换层这类关键部位，它提出的覆盖保温养护的细节，比我们内部培训的材料还要细致。我曾经因为养护不到位导致结构柱局部强度不达标，返工的教训太深刻了。有了这本书，在面对监理或业主对质量提出质疑时，我能立刻拿出书中的相关条目进行解释和佐证，底气就足了很多。此外，它对施工现场安全管理的渗透也做得很好，不是那种空泛的安全口号，而是直接嵌入到具体工序中的安全控制点。例如，高处作业时的安全带挂点选择，图文并茂地展示了正确和错误的方式，对于新工人培训来说，直观性很强。这本书的精妙之处在于，它理解了现场的“灰尘”和“汗水”，用最直白的语言，把复杂的工程要求落地成一个个可执行的操作步骤。

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这本书最让我欣赏的一点，是它对材料性能变化的把握和应对策略。在现在的建筑市场中，不同供应商提供的商品混凝土的性能差异越来越大，同一批次的混凝土，在不同的搅拌站生产出来，其初凝时间和坍落度保持性都可能存在细微差别。这本手册对这些“非理想状态”下的处理方法给出了非常实用的建议。我记得有一次，我们使用的外加剂厂家临时更换了型号，导致混凝土的凝结时间突然加快，现场差点出现冷缝。当时我立刻查阅了手册中关于“混凝土延迟凝结”的章节，找到了快速加入缓凝剂的配比调整方案，这才勉强控制住了局面。如果不是手册里有明确的应急预案，我们当时可能会手忙脚乱。它不仅仅告诉你标准是什么，更重要的是告诉你，当标准被打破时，你该如何用最小的代价去恢复可接受的质量水平。这种解决实际问题的导向性，是很多理论书籍所缺乏的。它更像是“实战手册”，而不是“教科书”，对于我们这些每天都在和时间赛跑的工长来说，效率就是生命。

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我对这本书在“特殊工艺”部分的介绍印象深刻。现在很多项目都会用到一些非常规的技术，比如自密实混凝土（SCC）的施工，或者超高泵送技术。这些工艺对配合比设计和施工控制的要求极高，稍有不慎就会造成蜂窝麻面甚至结构缺陷。这本书专门辟出章节，详细解析了SCC的流动性测试标准（如坍落度流锥测试）和泵送压力控制的经验值。对于超高层建筑的混凝土运输，它还提到了不同泵送设备在不同高度下对混凝土性能的影响，并给出了如何预估泵送过程中可能发生的离析和堵管的预警信号。这部分内容，对于我这种常年负责主体结构施工的管理者来说，是极其宝贵的。它不仅仅停留在告诉我们“要做什么”，更深入到“如何克服技术难关”的层面，提供了宝贵的经验财富。总而言之，这本书真正做到了“便携”与“专业”的完美结合，是现场技术人员不可或缺的“第三只手”。

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从排版的角度来看，这本手册的设计也体现了“便携”的真正含义。它没有采用那种密密麻麻的文字堆砌，而是大量使用了清晰的图表、流程图和对比清单。比如在进行混凝土试块留置和送检的流程中，它用一个简单的四步流程图就概括了从取样、编号、标记到送检的全过程，避免了因为步骤遗漏导致的试样作废。在混凝土强度评定这块，它把A、B、C三组试块的计算逻辑梳理得非常清楚，尤其对于那些涉及多组试块强度不合格时的“补救”或“重新取样”的判定标准，讲解得比规范原文更容易理解和快速应用。在工地上，环境嘈杂，光线不稳定，过于复杂的排版只会增加阅读难度。这本书的字号适中，图例清晰，即便是戴着安全帽、顶着烈日，也能快速找到自己需要的信息点。这种对用户使用场景的深度洞察，使得它远超一般的参考资料，更像是一个集成度极高的功能工具。

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这本手册的内容确实是出乎意料的扎实，简直就是工地上的“定海神针”。我刚入行那会儿，面对那些错综复杂的配筋图和各种规范要求，真是头大。别的不说，光是钢筋的搭接长度和锚固长度，不同等级的混凝土、不同受力情况下的要求就让人眼花缭乱。这本书的好处在于，它没有过多地纠缠于理论的艰深，而是直接给出了最实用的操作指南。比如，在进行梁板浇筑前的模板支撑体系验算，它不是简单地罗列公式，而是结合了实际案例，告诉你哪些是必须重点检查的受力点，遇到不规则结构时该如何灵活变通。我记得有一次赶工期，模板工在安装剪力墙模板时，对穿墙螺栓的间距有些犹豫，我赶紧翻到手册里关于侧压力计算的那一页，对照着现场的混凝土灌注速度和环境温度，迅速给出了一个基于经验和规范的判断，避免了返工。这种即查即用的能力，对于追求效率的现场管理来说，价值无可估量。而且，它对混凝土的配合比调整也有独到的见解，特别是在北方冬季施工和南方夏季施工时，外加剂的选择和使用量，手册里的表格化总结，比翻阅厚厚的行业标准要方便快捷得多。它就像一位经验丰富的老工长，时刻在你耳边提醒你关键的注意事项，让你在面对突发状况时，心里有底，手上有策。这本书绝对是值得每一个项目部常备的工具书。

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