建筑材料与检测 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:张健

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-05-21

价格:25.00元

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isbn号码:9787502544553

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• 建筑材料
• 材料检测
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• 建筑科学
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• 工程材料
• 建筑技术
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• 绿色建筑

好的，这是一份关于一本假定名为《数字孪生：智慧城市构建与应用》的图书的详细简介，该书内容与《建筑材料与检测》无关。 数字孪生：智慧城市构建与应用 导言：洞察未来城市形态的基石 在人类迈向信息社会与智能时代的宏大叙事中，“智慧城市”已不再是遥不可及的科幻概念，而是正在全球范围内加速落地的现实工程。然而，要实现真正高效、可持续且人性化的智慧城市管理，传统的基于物联网（IoT）和大数据分析的模式正面临瓶颈——缺乏对物理实体世界的实时、精准、高保真的数字化映射。 《数字孪生：智慧城市构建与应用》正是在这一时代背景下应运而生的一部深度著作。本书聚焦于被誉为“下一代互联网基础设施”的核心技术——数字孪生（Digital Twin），系统阐述了如何利用该技术构建起一个与物理城市实体实时同步、双向交互的虚拟模型，从而彻底变革城市规划、运营、维护与应急响应的范式。本书旨在为城市管理者、规划师、信息技术架构师以及相关领域的研究人员，提供一套从理论基石到工程实践的全面指南。 第一部分：数字孪生技术的理论基石与核心要素 本书首先深入剖析了数字孪生的起源、发展脉络及其与传统仿真、三维建模技术的本质区别。我们强调，数字孪生并非简单的三维可视化，而是一个动态的、可交互的、具备生命周期管理能力的虚拟实体。 1.1 数字孪生的内涵与定义框架 本章细致梳理了国际权威机构对数字孪生的多维度定义，并构建了一套适用于智慧城市场景的“五维模型”框架： 实体维度（Physical Entity）： 现实世界中的物理资产、系统和环境。 模型维度（Model）： 虚拟空间中的高保真几何、行为和语义模型。 连接维度（Connection）： 实现物理世界与虚拟世界实时同步的双向数据流。 服务维度（Service）： 基于孪生体所能提供的决策支持、预测分析和优化控制能力。 人员维度（People）： 人类用户（管理者、市民、工程师）与孪生系统交互的接口和规范。 1.2 数据驱动的融合架构 数字孪生的成功运行依赖于一个稳定、高效、安全的数据驱动架构。书中详细介绍了从边缘计算层到云端平台的完整数据链路设计： 感知层（IoT与传感器网络）： 探讨了高精度激光雷达、高频时间同步GPS、环境监测网络等新型传感器在数据采集中的作用与局限性。 传输层（5G/6G与边缘计算）： 重点分析了低延迟、高带宽通信技术如何保障数据的实时性，以及边缘计算如何就近处理高频数据流。 集成与建模层（语义化与知识图谱）： 强调了如何将异构的BIM、GIS、CIM数据进行语义对齐，并通过知识图谱构建城市要素间的复杂关联。 第二部分：智慧城市关键场景的孪生化实践 本书的核心价值在于，它将抽象的技术概念落地到智慧城市的具体应用场景中，展示了数字孪生如何解决现实世界中的复杂挑战。 2.1 城市基础设施的精细化管理 2.1.1 智能交通系统（ITS）的动态仿真 探讨如何构建城市交通网络的数字孪生体，实现对路网、信号灯、公共交通工具的实时状态映射。重点内容包括：基于历史与实时数据的交通流预测模型、紧急事件发生时的动态路径规划优化，以及自动驾驶车辆与城市数字基础设施的协同交互机制。 2.1.2 公用事业网络的韧性与优化 详细介绍了供水、供电、燃气管网的孪生化策略。如何通过监测管网压力、流量和材质衰变情况，实现预测性维护，有效减少爆管、断电等突发事件的发生率和响应时间。还涉及能源系统的负荷平衡与可再生能源并网的虚拟调试。 2.2 城市安全与应急响应的智能化 数字孪生为城市应急管理提供了“沙盘推演”的能力。本章聚焦于灾害模拟与预警： 火灾与疏散模拟： 结合建筑群的BIM模型与人员流动模型，模拟不同起火点和风速下的火势蔓延路径及人员疏散效率，为制定预案提供科学依据。 城市内涝与水文分析： 构建地下排水系统的数字孪生，结合气象数据，提前预测哪些区域可能发生积水，并自动调度泵站与截流设施。 2.3 规划决策与可持续发展 数字孪生极大地提升了城市规划的科学性和前瞻性。 “What-If”情景分析： 规划者可以在虚拟环境中测试新的建筑规划、交通管制或绿化布局对城市能耗、日照、风环境的影响，避免在物理世界中进行昂贵且不可逆的试错。 城市能耗的监测与碳中和路径： 通过对建筑群的能耗模型进行精确追踪，识别高耗能“热点”，并设计出最优化的节能改造方案，助力城市实现碳排放目标。 第三部分：构建与运营的工程挑战与技术前沿 构建一个功能完善的城市级数字孪生系统是一项复杂的系统工程。本部分深入探讨了实施过程中必须克服的技术难关和新兴趋势。 3.1 模型的标准化、互操作性与质量控制 城市孪生体由无数个子系统（建筑、道路、管网）的数字模型构成，模型标准的不统一是最大的障碍。本书提出了基于CIM（城市信息模型）标准的互操作性框架，并讨论了确保虚拟模型精度与物理实体一致性的在线校准技术。 3.2 交互、可视化与用户体验（UX） 一个成功的数字孪生平台必须易于使用。章节重点讨论了： 沉浸式人机交互： 结合虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，使管理者能够“走进”孪生城市进行巡检和操作。 解释性AI（XAI）在决策中的应用： 如何将复杂的算法结果以直观、可信的方式展示给非技术背景的决策者。 3.3 安全、隐私与伦理考量 随着城市数据汇聚到孪生平台，数据安全和个人隐私保护成为重中之重。本书详细阐述了联邦学习、差分隐私等前沿技术在保护城市敏感数据同时，仍能驱动模型学习的应用策略，并探讨了城市级AI决策的伦理边界。 结语：迈向自适应与自进化的未来城市 《数字孪生：智慧城市构建与应用》不仅是一本技术手册，更是一份关于城市未来形态的蓝图。它清晰地展示了数字孪生如何从简单的数字化工具，演变为驱动城市自我感知、自我学习、自我优化的智能生命体。掌握并有效应用数字孪生技术，是每一个致力于建设高品质、高韧性、可持续发展现代都市的组织和个人所必须迈出的关键一步。 本书面向读者： 城市规划与设计部门人员、信息技术（IT）与地理信息系统（GIS）专业工程师、智能交通与公用事业管理人员、智慧城市项目开发者、相关专业高等院校师生。

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坦白说，我是一个对细节有强迫症的人，尤其是涉及到工程规范和标准时，如果描述不够精确，我总觉得心里不踏实。这本书在这方面简直是教科书级别的典范。我刚开始只是随便翻了翻关于混凝土强度测试的那一章，原本以为只是会罗列一些GB标准编号，结果发现作者对每一个试验步骤的描述都细致到了令人发指的地步——从试样的养护条件到加载速率的控制，再到百分之零点五偏移量如何计算，简直是手把手地在教你操作。更赞的是，书中配的那些图示，不是那种粗糙的线条图，而是经过专业渲染的、三维立体的示意图，每一个应力点和传感器安装的位置都清晰可见。我对比了好几本我以前买的国外引进的教材，它们在流程描述上往往过于简化，留下了太多需要读者自行脑补的空白，但这本书完全没有这个问题，它似乎预设了读者是第一次接触这些实验，所以把所有可能产生歧义的地方都用翔实的文字和精美的插图给堵死了。读完这一部分，我立刻就想找个实验室去实际操作一遍，那种强烈的实践代入感，在其他书里是体会不到的。

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让我感到惊喜的是，这本书在理论深度和实用工具的平衡把握得相当到位。在讲解高分子材料的热力学性能时，作者并没有停留在基础的玻璃化转变温度（Tg）上，而是深入探讨了分子链的构象变化和松弛时间谱，这对于理解材料的长期蠕变行为至关重要。但紧接着下一页，你就会发现一个表格，里面汇总了市面上常见几种工程塑料在不同温度下的设计许用应力值，甚至还给出了相应的安全系数建议。这种从高深理论到具体操作手册的无缝切换，极大地提高了这本书的实用价值。我尤其欣赏它对“非线性”问题的处理方式，很多教材在处理材料的塑性变形时往往采用简化的线性模型，但这本书却引入了弹塑性本构关系，并辅以简化的有限元分析思路介绍，虽然我没有深入计算，但光是了解其背后的复杂性，就让我对建筑结构的安全性有了更深一层的认识。它不是单纯的知识灌输，更像是一套完整的工程思维训练体系。

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这本书的结构安排非常精妙，它不是按照材料的“新旧”或者“有机无机”来划分的，而是采用了一种非常现代的、以“功能需求”为导向的章节布局。比如，它有一个专门的章节叫做“极端环境下的材料表现”，里面囊括了高寒、高湿、强腐蚀等特殊工况，而不是简单地把耐火砖和防冻剂放在不同的地方讨论。这种组织方式让我能快速地将书中的知识点与实际工程中的痛点联系起来。我最近正在跟进一个关于海洋工程项目的材料选择，那些关于盐雾腐蚀和电化学反应的章节，简直是为我量身定制的。作者在阐述材料失效机理时，大量引用了最新的微观分析结果，那些扫描电镜（SEM）的照片清晰地展示了腐蚀是如何一步步侵蚀材料晶格的。而且，书中还非常客观地对比了不同材料在应对同一种极端环境时的优劣势和成本效益，没有偏袒任何一种“明星材料”，保持了一种高度的学术中立性，这对于我们做决策参考是非常有价值的。

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这本书的封面设计得非常醒目，那种深沉的工业蓝和明亮的实验器材的橙色形成了强烈的对比，一下子就抓住了我的眼球。我本来是对工程建筑领域抱着一种敬而远之的态度，觉得那都是些冰冷的数据和复杂的结构图，但翻开这本书后，我发现它完全打破了我的刻板印象。它的引言部分写得非常生动，作者没有直接跳入那些枯燥的化学分子式，而是用一种讲故事的方式，描绘了人类文明如何从泥土和木头一步步走向钢筋水泥的辉煌历程。我特别喜欢它在开篇对“可持续性”的阐述，用了一种非常哲学的口吻，探讨了我们对地球资源的取用和未来世代的责任，这让我感觉这不是一本简单的技术手册，而更像是一本关于材料哲学的入门书。书中对一些传统材料，比如古罗马混凝土的介绍，简直像考古发现一样引人入胜，详细描述了它们是如何抵抗了上千年的风雨侵蚀，这让我对那些看似寻常的砖瓦石块产生了由衷的敬意。整体阅读下来，文字的流畅度和知识的深度达到了一个奇妙的平衡点，让一个非专业人士也能轻松地沉浸其中，感受到建筑材料背后的文化底蕴和科学魅力。

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阅读这本书的过程，仿佛是与一位经验丰富、但又思维开放的前辈进行了一场深入的交流。这本书的语言风格非常独特，它既有严谨的科学论述，又不乏一种人文关怀。比如，在谈到建筑材料的环保性能时，作者引用了大量的生命周期评估（LCA）数据，用非常清晰的图表展示了不同建材从原材料开采、生产制造到最终拆除回收的全过程能耗和碳排放。更值得称赞的是，作者在探讨“未来材料”时，展现出了一种大胆的想象力，讨论了自修复混凝土、气凝胶隔热材料以及3D打印用特种砂浆等前沿技术。这些内容不是空泛的科幻描述，而是基于现有研究基础上的合理推演，甚至给出了实现这些技术面临的关键瓶颈。读完这些章节，我感觉自己仿佛站在了行业的最前沿，对未来的建筑技术发展方向有了清晰的预判。这本书不仅仅是一本关于“现在”材料的参考书，更是一本关于“未来”建筑可能性的展望录，让人读后心潮澎湃，充满了探索的欲望。

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