公路土工合成材料应用原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民交通出版社

作者:朱湘

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2001-11

价格:22.0

装帧:平装

isbn号码:9787114040900

丛书系列:

图书标签:

• 工作
• 土工合成材料
• 公路工程
• 路基工程
• 路面工程
• 地基处理
• 材料科学
• 工程技术
• 道路建设
• geotechnical engineering
• civil engineering

《桥梁与隧道工程中的高性能材料》 内容简介： 本书旨在深入探讨桥梁与隧道工程领域中，近年来涌现出的各类高性能材料的科学原理、工程应用及其发展趋势。随着现代基础设施建设对安全、耐久性、经济性和可持续性的要求日益提高，传统材料已难以满足复杂多变的设计与施工需求。因此，开发和应用具有优异性能的新型材料，成为提升工程质量、克服技术难题的关键。本书将系统梳理这些高性能材料的类别、特性、设计依据、施工工艺及实际案例，为桥梁与隧道工程的科研人员、设计师、工程师及相关从业者提供全面而深入的参考。 第一部分：高性能混凝土及其应用 高性能混凝土（HPC）是现代桥梁与隧道工程中应用最广泛的材料之一。本书将首先聚焦高性能混凝土的组成、性能提升机制以及在工程中的具体应用。 高性能混凝土的组成与性能特点： 胶凝材料体系： 详细介绍普通硅酸盐水泥、火山灰水泥、矿渣水泥、粉煤灰等不同胶凝材料的特性，以及它们如何通过优化配比影响混凝土的早期强度、后期强度、耐久性（抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀、抗冻融循环等）。重点阐述超细粉煤灰、偏高岭土等活性掺合料在提高混凝土密实性、降低孔隙率、增强抗渗性方面的作用。 骨料选择与优化： 探讨粗骨料和细骨料的物理力学性能、粒形、级配对混凝土强度的影响。介绍高性能混凝土对骨料级配的精细要求，以及如何通过级配优化提高混凝土的流动性、工作性和减少泌水。 外加剂的应用： 详细阐述减水剂（聚羧酸系减水剂、萘系减水剂等）在提高混凝土流动性、降低水灰比方面的机理。重点分析高效减水剂如何实现高强、高工作度、低水化热混凝土的制备。介绍引气剂在提高混凝土抗冻融性能方面的作用；膨胀剂在抑制混凝土开裂、提高密实度方面的应用；早强剂、缓凝剂等在满足不同施工工况下的作用。 纤维增强： 探讨钢纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维等在混凝土中的作用，包括提高抗拉强度、抗弯强度、抗冲击性、抗裂性能以及韧性。分析不同纤维的类型、掺量、长度如何影响混凝土的宏观性能。 高性能混凝土在桥梁工程中的应用： 预应力混凝土桥梁： 介绍高性能混凝土在预应力混凝土梁、连续梁、斜拉桥主梁、悬索桥主缆索塔等部位的应用，重点关注其高强度、耐久性对桥梁结构承载能力、使用寿命的提升作用。 大跨度桥梁： 讨论高性能混凝土在减轻结构自重、实现大跨度设计的挑战，以及如何通过高强度混凝土、轻骨料混凝土等实现技术突破。 桥梁结构耐久性提升： 重点阐述高性能混凝土在提高桥梁对抗腐蚀、抗磨损、抗疲劳等方面的性能，延长桥梁服役寿命。 高性能混凝土在隧道工程中的应用： 衬砌结构： 介绍高性能混凝土在盾构法隧道、钻爆法隧道、明挖法隧道衬砌中的应用，重点关注其高强度、早强、抗渗、抗裂性能对隧道结构整体安全性和施工效率的贡献。 防水与耐久性： 探讨如何通过高性能混凝土的密实性、低渗透性以及配合防水材料，实现隧道结构的长期防水效果。 喷射混凝土： 介绍高性能喷射混凝土在隧道初期支护中的应用，重点分析其早强、高粘结性、低回弹率的特点。 第二部分：工程塑料与复合材料的应用 除了混凝土，工程塑料和复合材料在桥梁与隧道工程中也扮演着越来越重要的角色，尤其是在一些非承重或特殊部位，它们展现出独特的优势。 高性能工程塑料： 聚四氟乙烯（PTFE）及类似材料： 介绍其优异的耐磨损、低摩擦系数、耐腐蚀特性，在桥梁支座、伸缩缝、滑动节点等部位的应用，减少结构部件之间的磨损和能量耗散。 聚碳酸酯（PC）及丙烯酸酯（PMMA）： 讨论其高透明度、抗冲击性，在隧道观察窗、采光顶、景观照明等方面的应用。 高分子聚乙烯（UHMWPE）： 介绍其极高的耐磨性、抗冲击性和自润滑性，在导轨、滑轮、耐磨衬板等部位的应用。 纤维增强复合材料（FRP）： FRP的种类与特性： 详细介绍玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）、玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）等，包括其纤维的性能、基体材料（树脂）的选择、成型工艺（拉挤、缠绕、模压等）及其复合材料的力学性能（高强度、高模量、轻质、抗腐蚀）。 FRP在桥梁结构中的应用： 加固与修复： 重点介绍FRP材料在既有桥梁结构（梁、柱、板、拱）的加固技术，包括粘贴碳纤维布/板、缠绕加固等，显著提高结构的承载能力和抗震性能。 新型结构构件： 探讨FRP在制作桥梁栏杆、护栏、人行道板、桥面板、甚至主梁等非承重或部分承重构件中的应用，利用其轻质、耐腐蚀的优点。 预应力FRP筋： 介绍FRP作为预应力材料在混凝土结构中的应用，克服了钢筋易腐蚀的问题，特别适用于海洋、盐雾环境下的桥梁。 FRP在隧道结构中的应用： 衬砌加固： 介绍FRP材料在隧道早期支护（如锚杆、喷射混凝土）的增强，以及在既有衬砌的加固修复。 耐腐蚀构件： 讨论FRP在隧道通风系统、排水系统、电缆桥架等易腐蚀环境下的替代应用。 内部结构： 介绍FRP在隧道内装饰板、检修通道等部位的应用，利用其轻质、易安装的特点。 第三部分：新型金属材料与表面处理技术 金属材料在桥梁与隧道工程中仍占据核心地位，但新型金属合金和先进的表面处理技术正不断提升其性能和寿命。 高强度钢材： 高性能钢筋： 介绍屈服强度和抗拉强度更高的钢筋，以及它们在实现更纤细、更经济的结构设计中的作用。 耐候钢（Corten Steel）： 重点阐述耐候钢在桥梁结构中的应用，其表面形成的致密锈层能有效阻止内部金属的进一步腐蚀，提供独特的装饰效果，并减少维护成本。 合金钢材： 讨论用于特殊部位（如高强度螺栓、桥梁缆索）的合金钢材，分析其成分与性能的关系。 金属结构防腐技术： 高性能涂料体系： 介绍环氧富锌涂料、聚氨酯涂料、氟碳涂料等高性能防腐涂料的组成、防腐机理及在桥梁钢结构、隧道钢支撑上的应用。 热喷涂与镀层技术： 讨论锌铝合金、不锈钢等在金属表面的热喷涂，以及电镀、热镀锌等工艺对提高金属防腐性能的效果。 阴极保护： 介绍牺牲阳极法和外加电流法在保护桥梁钢结构、隧道钢筋混凝土结构中的应用原理和技术要点。 第四部分：其他新型功能材料 除了上述主要材料，一些新兴功能材料也在桥梁与隧道工程中展现出巨大的潜力。 智能材料： 自修复材料： 介绍具有自修复能力的混凝土或聚合物材料，能够自主修复微小裂缝，提高结构的整体耐久性。 形状记忆合金（SMA）： 讨论SMA在隔震减震装置、可调连接件中的应用潜力，以及其智能响应特性。 压电材料： 探讨压电材料在结构健康监测、能量收集方面的应用，用于实时监测桥梁与隧道的应力、应变，并可能转化为电能。 绿色与可持续材料： 再生材料： 介绍废旧混凝土骨料、再生聚合物等在新型建材中的应用，以及其对降低资源消耗、减少环境影响的贡献。 生物基材料： 探讨来源于生物的材料在桥梁与隧道工程中的初步探索，关注其可降解性和环境友好性。 结论与展望： 本书的最后一章将总结高性能材料在桥梁与隧道工程中的发展现状，分析当前面临的技术挑战，并对未来发展趋势进行展望。重点包括：材料性能的进一步提升、多功能复合材料的开发、智能监测与反馈系统的集成、以及可持续性与环境友好性材料的推广应用。本书强调，新材料的应用不仅是技术革新，更是提升基础设施安全、经济性和可持续性的重要途径。通过对这些高性能材料的深入理解和创新应用，将有力推动桥梁与隧道工程迈向新的高度。

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坦率地说，这本书的深度和广度都超出了我最初的预期。它不仅仅是一本关于“如何使用”的指南，更是一本深入探讨“为什么这样使用”的原理性著作。对于那些希望从技术操作层面迈向理论研究层面的工程师来说，这本书无疑是架起了坚实的桥梁。书中对材料的微观结构和宏观力学性能之间的关联分析，体现了作者深厚的跨学科功底。我特别喜欢它在讨论规范差异性时的客观态度，没有偏袒任何一方，而是理性地分析了不同标准背后的工程哲学和试验基础。这本书的阅读过程，更像是一场高水平的学术对话，它不断激发读者去思考、去质疑，而不是被动接受。这本书绝对值得所有从事土木、交通、水利等相关领域的专业人士案头常备。

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这本书的编写逻辑非常贴合工程项目的实施流程，从前期勘察、材料选型、结构设计，到后期的施工控制和质量验收，脉络清晰得像一份标准作业指导书。我发现书中对不同气候带和水文条件下土工合成材料的耐久性评估有独到的见解，这在很多标准规范中往往是一笔带过的内容。作者似乎非常注重材料在长期使用中的可靠性，专门辟出章节讨论了蠕变、疲劳和环境老化等长期效应，这对于设计使用寿命较长的基础设施项目来说，是决定性的参考信息。这种前瞻性的视角，让这本书的价值超越了单纯的技术手册，更像是一本面向未来的设计参考书。如果能配上一个关于软件模拟和有限元分析如何应用于土工合成材料设计的章节，那就更加全面了。

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初读这本书的绪论部分，就被作者严谨的学术态度和深厚的专业功底所折服。行文流畅又不失专业性，对土工合成材料的起源、发展和在现代公路建设中的地位做了非常详尽的阐述。特别是对材料力学行为的描述，使用了大量的图表和数学模型，深入浅出地解释了一些复杂的本构关系，这对需要进行深入分析的读者来说无疑是巨大的福音。我尤其欣赏作者在引用国内外最新研究成果时的严谨性，几乎每一处关键论断都有明确的文献支撑，这大大增强了内容的权威性和可信度。读起来丝毫没有枯燥感，更像是在一位资深教授的指导下进行一次系统的学习。不过，我个人希望在后续章节中，能看到更多关于新型、环保型土工合成材料的介绍，毕竟可持续发展是未来工程领域的大趋势。

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这本书的装帧和纸张质量让人眼前一亮，厚实的封面和光滑的内页，一看就是经过精心制作的。我一直对土工合成材料在公路工程中的应用很感兴趣，这本书的封面设计简洁大气，直接点明了主题，让人对接下来的内容充满了期待。从目录上看，涵盖了从基础理论到实际应用的方方面面，结构清晰，条理分明。尤其是看到有专门章节介绍不同类型合成材料的性能指标和现场施工控制要点时，我感到非常欣慰。很多市面上的书籍往往只停留在理论层面，而这本书似乎更注重工程实践，这一点对于我们这些一线工程师来说尤为重要。我希望能从中找到更多解决实际问题的思路和方法，比如在复杂地质条件下如何选择最合适的材料，以及如何通过科学的试验来验证其长期性能。期待深入阅读后，能对我的工作带来实质性的帮助，不仅仅是知识的补充，更是解决实际工程难题的利器。

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这本书的图文排版达到了极高的水准，大量的工程实例照片和剖面图，极大地提升了阅读体验。我记得有几张关于边坡防护和路面加筋的示意图，结构复杂但标注清晰到位，即便是初学者也能迅速抓住关键技术点。这套书在案例分析上做得尤为出色，每一个案例都提供了详细的背景信息、设计参数、施工过程及最终的监测结果，形成了一个完整的研究闭环。这种“知其然，更知其所以然”的叙事方式，比单纯的理论堆砌要有效得多。通过这些真实的案例，我能直观地感受到不同材料在实际服役环境下的表现差异，这对于培养工程直觉至关重要。唯一的小遗憾是，部分老旧案例的试验数据分辨率略显不足，如果能有更高清的现场照片佐证，效果会更完美。

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