钢结构典型题解析及自测试题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西北工业大学出版社

作者:颜卫享主编

出品人:

页数:449

译者:

出版时间:2002-10

价格:18.0

装帧:平装

isbn号码:9787561214930

丛书系列:

图书标签:

• 钢结构
• 结构工程
• 典型题
• 解析
• 自测试题
• 教材
• 考研
• 复习
• 建筑工程
• 工程教育

建筑力学与结构设计前沿探索：现代工程实践中的挑战与机遇 本书聚焦于当前土木工程领域，特别是结构设计与施工领域的前沿理论、复杂工程问题的解决策略以及新型材料与技术的应用，旨在为工程技术人员、研究生及相关专业的高年级本科生提供深入且系统的知识拓展与实践指导。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础理论的深化到复杂工程案例分析的多个层面，力求在理论深度与工程实用性之间找到最佳平衡点。全书共分五大部分，近三十章，旨在构建一个全面、连贯的现代结构工程知识体系。 --- 第一部分：结构分析的数值方法与高级理论 (Advanced Numerical Methods in Structural Analysis) 本部分深入探讨了现代结构分析中不可或缺的数值计算技术及其背后的力学原理。传统的解析解法在面对高度复杂或非线性问题时显得力不从心，因此，对有限元方法（FEM）的深入理解成为现代工程师的必备技能。 第一章：有限元理论的数学基础与实现 详细阐述了变分原理、伽辽金法等在结构分析中的应用基础。重点剖析了单元刚度矩阵的构建过程，特别是针对梁、板、壳单元的插值函数选择对计算精度的影响。引入了更高阶单元（如 P 单元和 H 单元）的概念，对比了它们在处理应力奇异区和应变集中区域的优势与局限性。 第二章：非线性结构分析的进阶 本章着重于材料非线性和几何非线性问题。在材料非线性方面，详细讨论了塑性铰模型的演化、损伤力学（Damage Mechanics）在混凝土和岩石材料中的应用，以及粘弹性与粘塑性本构关系的数值实现，例如Creep的积分方法。在几何非线性方面，着重分析了大变形理论，如拉格朗日描述和欧拉描述的转换，以及大位移情况下残差方程的求解策略，如牛顿-拉普森法、修正牛顿法及线搜索技术的改进。 第三章：动力学分析与模态识别 超越了静力学范畴，本章深入研究了结构的振动特性。系统梳理了自由振动与受迫振动的求解方法，特别是新近发展的子空间迭代法和Lanczos算法在特征值问题求解中的效率优势。对于实际工程中的随机激励问题，引入了随机振动理论，并讨论了模态阻尼的识别技术，如频响函数法与随机子空间辨识（SSI）方法的对比。 --- 第二部分：新型结构体系与高性能材料 (Innovative Structural Systems and High-Performance Materials) 本部分关注土木工程材料与结构形式的创新，探讨如何利用新材料的特性来优化现有结构，并应对超高层、大跨度等极端工程挑战。 第四章：高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC） 详细介绍了UHPC的微观结构、超高的抗压强度（可达150MPa以上）以及优异的韧性。重点分析了UHPC在约束条件下的本构关系，以及UHPC梁柱节点在复杂受力下的延性表现。探讨了UHPC在预应力构件中的应用，包括自密实UHPC的应用技术。 第五章：先进复合材料结构设计 聚焦于碳纤维增强聚合物（CFRP）和玻璃纤维增强聚合物（GFRP）在结构工程中的应用。系统阐述了层合板的经典层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT），以及纤维/基体界面的失效模式。内容涵盖了CFRP外贴加固技术在提高既有结构抗弯、抗剪能力方面的具体参数选取与施工控制要点。 第六章：空间网格结构与索膜结构 探讨了这类轻质、大跨结构在几何稳定性、初始应力平衡与风荷载响应方面的特殊性。对于网格结构，重点分析了其节点受力特征与杆件的轴向传力机制；对于膜结构，详细阐述了预应力荷载的确定方法（如力密度法）以及鞍点与褶皱的控制技术。 --- 第三部分：工程抗震设计与风险评估 (Seismic Design and Risk Assessment) 本部分是本书的重点之一，它紧密结合我国及国际上最新的抗震设计规范，深入探讨了结构在地震作用下的响应控制与韧性设计理念。 第七章：基于性能的抗震设计（PBEE） 详细介绍了PBEE框架的四个关键步骤：需求确定、能力评估、性能点选择及设计校核。重点讨论了如何量化性能目标（如“即时使用”、“人员安全”、“防止倒塌”），以及如何利用非线性时程分析来验证结构在特定性能水平下的响应。 第八章：隔震与减震技术 系统对比了基础隔震（如铅芯橡胶支座LRB、高阻尼橡胶支座HDRB）与结构内部减震装置（如粘滞阻尼器VD、屈服型阻尼器Yielding Damper）的工作原理。内容深入到阻尼器的非线性滞回曲线建模与能耗分析，并讨论了如何根据场地类别和结构自振周期来优化阻尼器的布置与参数匹配。 第九章：结构健康监测（SHM）与损伤识别 探讨了利用传感器网络（如应变片、加速度计、光纤传感器）对结构状态进行实时或准实时的评估技术。详细介绍了基于模态参数变化的损伤识别算法，包括频域和时域的损伤指标构建，以及如何区分环境荷载、运营荷载与结构自身损伤引起的响应变化。 --- 第四部分：工程施工控制与结构施工模拟 (Construction Control and Simulation) 理论研究必须落实到实际施工中。本部分关注从设计蓝图到实体结构的转化过程中，必须面对的施工控制难题。 第十章：复杂钢结构施工中的应力释放与安装控制 针对超高层或大跨度钢结构，讨论了高空安装过程中的临时支撑、分阶段受力分析。重点讲解了利用温度变化、预应力加载等方式精确控制结构几何形状和内部应力的施工技术，以及对焊接残余应力的评估方法。 第十一章：地下工程与深基坑的稳定分析 深入分析了地下结构（如地铁隧道、地下综合管廊）与周围土体的相互作用。引入了土体弹塑性本构模型（如硬化土模型HS），以及如何利用三维有限元模拟深基坑开挖过程中的地表沉降预测和支护结构内力反馈控制。 第十二章：大型构件的吊装与整体提升技术 涵盖了超大节段梁、整体式桥墩的吊装方案设计，包括吊点选择、吊索具的设计与受力分析。重点阐述了大型结构整体提升过程中的稳定性分析和提升设备（如液压同步顶升系统）的受力与同步控制精度要求。 --- 第五部分：结构可靠性、寿命预测与维护 (Reliability, Lifespan Prediction, and Maintenance) 本部分将视野提升至结构的长期服役安全与全生命周期管理层面，探讨不确定性对结构安全的影响。 第十三章：结构可靠性分析的概率方法 超越传统的安全系数概念，本章引入了一阶和二阶可靠性理论（FORM/SORM），阐述了随机变量的累积分布函数（CDF）和概率密度函数（PDF）在可靠性指标$eta$计算中的应用。探讨了荷载模型与材料强度模型的不确定性量化方法。 第十四章：结构疲劳寿命的预测与评估 针对承受反复荷载的构件（如桥梁、海洋平台），详细介绍了基于Miner准则的累积损伤模型、S-N曲线的确定，以及高周疲劳与低周疲劳的区分。探讨了如何利用现场监测数据校正疲劳寿命预测的精度。 第十五章：既有结构的评估与加固设计 结合实例，系统介绍了基于规范和基于评估的加固设计流程。内容包括无损检测技术（NDT）在评估现有结构承载力中的应用，以及在不改变结构主要受力形式下，如何通过增设构件或改变传力路径来实现性能提升的设计策略。 --- 本书的编写力求逻辑清晰，图文并茂，配有大量的工程实例和计算案例，以期帮助读者将前沿理论迅速转化为解决实际工程问题的能力。通过对这些复杂主题的系统梳理和深入剖析，本书将成为结构工程领域专业人员拓展视野、深化理解的有力工具。

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与其他那些追求“大而全”的参考书相比，这本书的编排逻辑显得尤为精炼和高效。作者似乎非常清楚读者的痛点在哪里，没有浪费笔墨在不必要的历史回顾或过于偏僻的理论探讨上，而是聚焦于那些在实际工程设计中应用频率最高、也最容易失分的核心知识点。我感觉作者在选择例题时，是经过了深思熟虑的，每一道题都像是一个精心设计的“陷阱”，让你在解题过程中不断修正自己的思维定势。例如，在处理偶然偏心荷载时，书中的处理方法既符合规范要求，又兼顾了计算效率，这在时间紧张的考试环境中是极为宝贵的。总而言之，这本书不是一本用来“翻阅”的书，它更像是一套需要反复研读、时常翻阅的“工具箱”，其价值会随着我职业生涯的深入而不断显现。

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拿到这本书后，我最直观的感受是，它不仅仅是“题解”，更像是一本“方法论”的指南。很多同类书籍只是给出标准答案，但这本书不同，它会详细分析解题的思路和逻辑链条，这一点对于需要举一反三的工程师来说至关重要。我特别欣赏作者在每道例题后面都会附带的“拓展思考”部分，这部分常常会引导我们去思考该知识点在实际工程中的应用场景，甚至会涉及到规范条文的引用和解读。我记得有一次我在工作中遇到了一个以前从未见过的荷载组合问题，回到书本上一查，发现书中对类似情况的分析和处理方法正好可以借鉴。这种在实战中能够迅速找到对应知识点并加以应用的感觉，是这本书带给我最大的收获。它教会了我如何像一个结构工程师那样去思考问题，而不是仅仅停留在计算层面。

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这本书的排版和装帧质量相当令人满意，纸张厚实，印刷清晰，即使是长时间在电脑前对着复杂的图表和公式，眼睛也不会感到过于疲劳。这种细节上的用心，体现了出版方对专业知识传播的尊重。我个人的学习习惯是喜欢在书本上做大量的标记和批注，这本书的页边距设计得很合理，为我的学习留出了足够的空间。更值得一提的是，书中很多图示和示意图都非常精细，有些复杂的受力模型，通过文字描述可能需要好几页才能讲清楚，但一幅高质量的图就能瞬间明了。这对于理解那些抽象的力学概念，无疑是极大的帮助。我甚至带着这本书去请教过一位行业前辈，他看了之后也连连称赞，认为它在图文结合方面做得非常出色，是近年来难得一见的好教材。

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这本书的封面设计得非常朴实，没有太多花哨的元素，这让我想起那些真正专注于内容的专业书籍。我是在准备一个重要的专业考试时偶然接触到它的，当时心里其实有点没底，因为市面上的参考书实在太多了，质量也参差不齐。当我翻开第一页时，立刻被它那种严谨的结构所吸引。它不是那种简单堆砌例题的集合，而是真正从基础概念出发，层层递进地讲解，仿佛有一个经验丰富的老教授在旁边耐心指导。特别是对那些经常出错的细节，作者的处理方式非常到位，总能一针见血地指出问题的关键。我记得有几道关于连接节点的设计题，我之前总是摸不着头绪，但这本书里通过对比不同设计方案的优劣，让我对背后的原理有了更深刻的理解。这种深入浅出的讲解方式，让原本枯燥的理论知识变得生动起来，也大大增强了我学习的信心。

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坦白说，这本书的难度跨度相当大，从基础的梁板计算到复杂的空间结构分析都有涉及，这对于不同阶段的读者来说都是一个优势。对于初学者而言，它提供了坚实的基础知识体系；而对于有一定经验的工程师，它则像是一本高阶的“查漏补缺”手册。我特别喜欢它在“自测试题”部分的设置，这些测试题的难度和真实考试的出题风格高度吻合，而且答案解析部分依然保持了极高的水准，绝不含糊带过。我给自己定了个规矩，每完成一个章节的学习，就必须认真对待这部分的测试题，严格计时。这种模拟实战的训练，极大地帮助我适应了考试的节奏，也让我更清晰地认识到自己知识体系中的薄弱环节。这种主动发现问题、解决问题的学习闭环，是这本书最核心的价值所在。

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