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作者:中华人民共和国交通部

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页数:0

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出版时间:2002-11-01

价格:19.0

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isbn号码:9781511401791

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• 公路工程
• 桥梁工程
• 地基处理
• 基础设计
• 规范标准
• 土力工程
• 结构工程
• 道路工程
• 岩土工程
• 桥涵设计

《现代土木工程材料学导论》 图书简介 引言：新时代的建筑基石 随着全球城市化进程的加速和基础设施建设的日益复杂化，土木工程领域对高性能、可持续、安全可靠的新型工程材料的需求达到了前所未有的高度。《现代土木工程材料学导论》正是为了满足这一时代需求而编写的权威性专著。本书旨在为土木工程师、结构设计师、材料科学家以及高年级土木工程专业学生提供一套系统、深入且与时俱进的工程材料知识体系。本书内容涵盖了传统材料的最新发展，以及前沿复合材料、绿色环保材料在实际工程中的应用、性能表征和质量控制方法。 第一部分：基础理论与材料科学的交汇 本书首先从材料科学的基本原理入手，为读者建立起坚实的理论基础。我们深入探讨了工程材料的微观结构（晶体结构、微观缺陷）、宏观性能（力学、热学、电学性能）之间的内在联系。 第1章：工程材料的本征特性与结构-性能关系 本章详细阐述了材料在原子和分子尺度上的排布对宏观力学行为的影响。重点分析了弹性、塑性、粘弹性、粘塑性等本构关系的基础，并引入了损伤力学和断裂力学的基本概念，强调了材料在实际应力状态下失效的机理。 第2章：材料的测试与表征技术 详细介绍了现代土木工程材料的无损和有损测试技术。内容包括：静态力学性能测试（拉伸、压缩、弯曲）、动态性能测试（疲劳、冲击）、蠕变测试。同时，对先进的材料表征手段进行了介绍，如扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）在材料内部结构分析中的应用，确保读者能够准确理解和评估材料的实际性能。 第二部分：传统核心材料的革新与应用 本书将大量篇幅聚焦于土木工程中最常用、最基础的材料，但着重于介绍近年来在配比设计、微观调控和耐久性提升方面取得的突破。 第3章：高性能混凝土（HPC）的配制与性能 超越传统的水泥基材料范畴，本章深入探讨了高性能混凝土的理论。内容包括：超高强度混凝土（UHPC）的细观力学模型、纤维增强混凝土（FRC）的应力-应变曲线、自密实混凝土（SCC）的流动性控制。特别关注了矿物掺合料（如硅灰、高炉矿渣、粉煤灰）对混凝土水化动力学和长期耐久性的优化作用。讨论了混凝土碳化深度、氯离子渗透性等关键耐久性指标的精确预测模型。 第4章：新型结构钢材与耐候钢 本章分析了现代桥梁和高层建筑中使用的各种先进钢材。重点介绍了高强度低合金钢（HSLA）的冶金特性、焊接性能和冷加工效应。对于耐候钢（Corten Steel），本书详细解析了其表面保护性锈层的形成机理、锈层厚度演化模型，以及在不同环境（海洋、城市）下的长期防护效果评估。同时，讨论了钢材的疲劳损伤累积模型在结构安全评估中的应用。 第5章：改性沥青与先进路面材料 针对交通基础设施对铺装材料日益严苛的要求，本章系统介绍了改性沥青的制备技术和性能提升。探讨了聚合物改性沥青（PMA）中弹性体和塑性体对粘弹性能的影响，以及如何通过添加纤维和填料来提高沥青混合料的抗车辙能力和低温抗裂性。还包括泡沫沥青、再生沥青混合料的热力学行为和室内外长期性能验证方法。 第三部分：可持续性与前沿功能材料 面对全球环境挑战，土木工程材料正朝着“绿色化”和“智能化”方向发展。本书的后半部分聚焦于这些颠覆性的前沿技术。 第6章：绿色与生态友好型材料 本章全面介绍如何减少建筑行业的碳足迹。重点内容包括：地聚合物（Geopolymers）作为低能耗水泥替代品的基础化学、再生骨料（RA）的性能衰减机理与再生混凝土的结构应用。此外，还探讨了生物基材料（如竹材、工程木材）的性能优化和耐久性处理技术，以及工业废渣在土木工程中的循环利用路径。 第7章：复合材料在土木工程中的应用 纤维增强复合材料（FRP）因其高比强度和抗腐蚀性，正逐步应用于结构加固和新建结构中。本章详细阐述了碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维的力学性能，以及聚合物基体（环氧树脂、乙烯基酯）的选择原则。深入分析了FRP筋材的长期服役性能，包括碱环境下的稳定性及与混凝土的界面粘结性能的评估。 第8章：智能与功能化土木材料 本章展望了未来基础设施的“可感知”和“自修复”特性。深入剖析了自修复混凝土中微胶囊技术和细菌诱导钙化（MICP）的原理及宏观力学恢复效果。介绍了形状记忆合金（SMA）在结构阻尼和抗震中的应用，以及导电混凝土在结构健康监测（SHM）中的电阻率变化机理。 结论与展望 本书的最终目标是培养读者利用跨学科知识，解决复杂工程问题的能力。每章末均附有案例分析和开放性研究问题，鼓励读者将理论知识与工程实践紧密结合，共同推动土木工程材料领域向更安全、更经济、更可持续的方向发展。本书的深度和广度，使其成为土木工程材料领域不可或缺的参考工具书。

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本书的编排逻辑清晰，语言通俗易懂，即使是对于一些复杂的技术概念，也能用简明扼要的语言进行解释。这对于我这样的初学者来说，极大地降低了学习的门槛。我尤其赞赏书中在章节结尾处设置的“设计要点总结”和“常见问题解析”环节，这些内容能够帮助我快速回顾和巩固学习要点，并提前预判和规避可能出现的设计问题。

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读完这本书，我感觉自己对公路桥涵的地基与基础设计有了一个全新的认识。它不仅仅是一本工具书，更是一位循循善诱的老师，带领我一步步探索桥梁设计背后的奥秘。书中对于一些非常规地质情况的处理，比如边坡稳定性分析、地下水控制等，也提供了非常详细的指导。例如，对于滑坡地带的桥梁设计，书中提供了多种边坡加固措施的介绍，包括挡墙、锚杆、桩群等，并详细分析了它们的适用性和设计要求。

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这本书的价值，还在于它对于新技术的接纳和应用。在快速发展的桥梁工程领域，新的勘察技术、新的施工方法、新的材料层出不穷。而这本书，也在不断地更新和完善，吸纳了许多最新的研究成果和工程实践经验。我注意到书中在介绍一些新型地基处理技术时，如真空预压、深层搅拌桩等，都进行了详细的论述，并提供了相应的适用范围和设计要点。这让我能够及时了解行业前沿动态，并将新的技术应用到我的设计实践中。

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对于一些初学者来说，可能觉得基础设计规范的内容枯燥乏味，但这本书却以一种独特的方式，将枯燥的技术语言变得生动有趣。它在章节的开篇，常常会引用一些历史上经典的桥梁坍塌案例，通过分析这些案例，引出相关的设计原则和规范要求，让读者深刻体会到规范的重要性，以及不按规范设计的潜在危险。这种“以史为鉴”的教育方式，比单纯的条款罗列更能激发读者的学习兴趣和责任感。书中对于一些复杂的地质条件，例如膨胀土、液化土等，也提供了专门的处理方案和设计建议，这对于我们在复杂地质环境下进行桥梁建设非常有指导意义。

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这本书不仅在理论深度上令人信服，在实际应用的可操作性上，也做得非常出色。它提供的设计流程、计算表格、图例等，都非常实用，能够直接应用于工程实践中。我注意到书中在介绍基础设计时，非常注重对设计参数的敏感性分析，以及对设计结果的复核。这有助于我们做出更加稳健和可靠的设计。

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终于有幸拜读了这本《公路桥涵地基与基础设计规范》，虽然我是一名初入行不久的桥梁工程师，但这本书在我心中已经占据了举足轻重的地位。刚开始接触时，就被它严谨的逻辑和详实的理论深深吸引。书中对于地基的分类、地质勘察的重要性以及各种勘察方法的优劣对比，都做了非常细致的阐述。我尤其欣赏它在介绍不同地基类型时，不仅给出了理论上的定义，还结合了大量的实际案例，让我能够直观地理解不同地基的特性和适用范围。例如，在讲解软土地基的处理时，书中列举了多种加固技术，如换填、挤密、桩基等，并详细分析了每种技术的施工工艺、技术要点、经济效益以及环保要求。这对于我们这些刚接触实际工程的工程师来说，简直是宝贵的教科书。

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我一直认为，一本好的技术规范，不仅要指导“怎么做”，更要解释“为什么这么做”。《公路桥涵地基与基础设计规范》在这方面做得非常出色。它在每一个设计条文的背后，都努力追溯其理论依据和工程实践经验，使得读者能够知其然，更知其所以然。例如，在关于基础埋深的设计原则时，它不仅给出了计算公式，还详细阐述了埋深不足或过深可能带来的风险，如冲刷、冻胀、地基失稳等。这种深度的解析，让我对设计有更透彻的理解，也更有信心去应对各种复杂的设计挑战。

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这本书在细节处理上，也做得非常到位。例如，在关于基础沉降的计算方面，它不仅提供了理论计算公式，还强调了现场监测的重要性，并给出了监测方案的制定原则和数据分析方法。这一点对于确保桥梁长期使用的稳定性和安全性至关重要。我特别喜欢书中关于“施工过程中的注意事项”的章节，它将理论设计与实际施工紧密结合，详细列出了在不同施工阶段可能遇到的问题，以及相应的解决办法。这对于我们这些需要在现场指导施工的工程师来说，是极大的帮助。

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总而言之，《公路桥涵地基与基础设计规范》是一本不可多得的桥梁工程设计宝典。它不仅为我提供了坚实的理论基础和实用的设计方法，更让我对桥梁工程有了更深刻的理解和更强烈的责任感。我一定会将这本书作为我职业生涯中最重要的参考资料，并不断地学习和钻研，为中国公路桥梁事业的发展贡献自己的力量。

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这本书的深入之处，远不止于理论的堆砌。它更像是一位经验丰富的老工程师，手把手地教你如何从实际出发，进行科学合理的设计。书中对于荷载组合的分析，以及在不同荷载作用下，地基和基础所承受的应力分布、变形规律，都做了非常详细的推导和说明。我印象最深刻的是关于承载力验算的章节，书中不仅提供了多种计算方法，还强调了根据具体地质条件和桥梁类型选择最合适方法的原则。它还非常细致地讲解了各种基础形式，如浅基础、桩基础、沉井基础等，并分析了它们各自的适用条件、设计要点和施工注意事项。特别是对桩基础的详细介绍，从桩的类型（如摩擦桩、端承桩）、桩的材料（如混凝土、钢）、桩的布置方式，到桩的承载力计算、沉降计算，甚至是桩的施工控制，都涵盖得淋漓尽致。

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