钢结构设计原理

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出版者:中国社会出版社
作者:王珊
出品人:
页数:311
译者:
出版时间:2005-8
价格:38.00元
装帧:平装
isbn号码:9787508706801
丛书系列:
图书标签:
  • 钢结构设计原理
  • 梦魇
  • 钢结构
  • 结构设计
  • 建筑工程
  • 土木工程
  • 设计原理
  • 结构力学
  • 建筑规范
  • 工程技术
  • 高等教育
  • 教材
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具体描述

本书根据土木工程专业教学指导委员会的教学大纲,并参照我国新规范编写。本书较全面,系统地介绍了钢结构的结构体系,设计原理,计算方法以及节点构造措施等。

铸就未来:现代土木工程的基石与展望 本书导言 当我们仰望现代都市的林立高楼、跨越江河的宏伟桥梁,或是深入地下的复杂隧道时,我们所见的不仅仅是钢筋与混凝土的堆砌,更是人类智慧与工程美学的结晶。本书《铸就未来:现代土木工程的基石与展望》并非聚焦于某一特定结构构件的力学解析,而是旨在为广大学子、初入职场的工程师以及关注城市发展的专业人士,提供一个宏观而深入的视角,理解土木工程这门古老而常新的学科,是如何支撑起我们现代文明的骨架,并如何应对未来环境与技术带来的挑战。 本书的撰写,立足于对工程实践的深刻洞察和对前沿理论的系统梳理,力求突破传统教科书的僵硬框架,以更具启发性和前瞻性的方式,展现土木工程的广阔图景。 --- 第一篇章:文明的脉络——土木工程的历史演进与哲学内涵 第一章:从金字塔到摩天楼:工程思维的千年传承 本章追溯了土木工程的起源,从古代文明为生存和信仰而建造的标志性工程(如古埃及的巨石结构、古罗马的拱券系统、中国的都江堰),探究早期工程师的直觉、经验与早期数学工具的结合。重点解析了工程决策背后的文化、社会驱动力,以及早期材料科学的局限性如何塑造了工程的形态。 我们将详细讨论工业革命对土木工程的颠覆性影响——蒸汽机的出现如何催生了大规模基础设施建设的需求(铁路、运河),以及新材料(如熟铁、早期钢材和波特兰水泥)的引入,如何将工程从依赖经验的“手艺”提升为基于科学计算的“学科”。本章强调,成功的工程设计,首先是对人类需求的深刻理解和对现有资源的优化配置。 第二章:工程伦理与社会责任:超越结构安全 现代土木工程的责任已远超保证“不倒塌”。本章探讨了工程师在社会结构中的核心伦理定位。我们深入分析了工程决策中的风险评估、成本效益分析以及公共利益优先原则。通过对历史上的重大工程事故的案例研究(非结构失效案例),揭示了管理失误、沟通障碍和标准执行偏差的潜在破坏力。 此外,本章还讨论了可持续性设计(Sustainability)的哲学基础,即如何在满足当前代人需求的同时,不损害后代人满足其需求的能力。这包括对材料生命周期评估(LCA)的初步介绍,以及如何将生态保护、文化遗产尊重融入到基础设施规划中。 --- 第二篇篇章:现代基础设施的核心构成与功能解析 本篇不再侧重于单一构件的应力分析,而是从系统集成的角度,剖析现代工程项目的四大核心支柱。 第三章:交通流的脉动:现代交通系统规划与管理 本章关注于人流、物流的高效组织。我们不深入探讨道路的几何设计参数,而是侧重于宏观尺度的交通流理论。内容包括: 1. 系统级分析: 探讨城市路网、轨道交通网络和港口集疏运系统的相互作用,如何通过建模(如四阶段法、微观模拟)预测拥堵模式。 2. 智能交通系统(ITS)的基础: 介绍传感器技术、数据采集在实时交通管理中的应用,以及V2X(车联网)技术对未来交通安全和效率的潜力。 3. 多模式整合: 阐述“最后一公里”连接的重要性,分析步行、自行车道、公共交通枢纽的设计原则,以创建更具韧性的城市出行网络。 第四章:水资源的安全屏障:供水、排涝与水环境工程 水是生命之源,也是工程控制的重点对象。本章系统介绍现代水利工程面临的挑战: 1. 韧性供水: 探讨非常规水源(如再生水、雨水收集)的利用,以及在极端气候下城市供水管网的冗余设计与快速恢复策略。 2. 城市内涝的综合治理(Sponge City理念的实践): 介绍“蓝绿基础设施”的概念,包括透水铺装、下凹式绿地、人工湿地的生态功能,以及如何通过低影响开发(LID)技术减缓地表径流。 3. 水环境健康: 概述先进的污水处理技术(如膜生物反应器MBR、高级氧化技术AOPs)在保障水体生态安全中的作用,重点分析污染物迁移转化规律。 第五章:大地深处的对话:岩土工程在复杂地质中的应用 本章将岩土工程提升到“与自然环境协同工作”的层面。我们探讨在面对复杂地质条件(如软土、喀斯特、高地震烈度区)时,工程师如何制定策略: 1. 地基处理的创新: 介绍强夯、高压喷射灌浆、振冲密实等技术在提高地基承载力和降低沉降方面的应用原理,以及它们对周边既有结构的影响评估。 2. 边坡稳定与监测: 关注于长期监测系统(如光纤光栅、位移计)如何提供预警信息,以及支护结构(如锚索、地下连续墙)的设计哲学,强调安全系数背后的不确定性管理。 第六章:能源与环境的交汇:基础设施的绿色转型 随着全球对能源结构转型的重视,土木工程的角色愈发关键。本章聚焦于基础设施如何服务于清洁能源和环境保护: 1. 可再生能源的载体: 讨论大型风电场(海上风机基础设计挑战)和太阳能光伏电站的场地规划与结构支撑技术。 2. 碳捕集、利用与封存(CCUS)基础设施: 介绍与此相关的地下储层评估、管网建设对现有地质环境的影响预测。 3. 废弃物管理与循环经济: 探讨垃圾填埋场的防渗与渗滤液处理系统设计,以及建筑垃圾资源化利用对工程材料供应体系的革新。 --- 第三篇章:面向未来的挑战与技术前沿 本篇展望了驱动未来工程变革的关键技术和亟待解决的时代难题。 第七章:数字化赋能:工程信息化的深度融合 本章详细阐述了土木工程如何迈入信息时代,强调数据流、信息流与物理实体流的整合: 1. 建筑信息模型(BIM)的深化应用: 不仅是三维建模,更扩展到四维(时间调度)、五维(成本控制)乃至六维(设施管理运营)。探讨BIM如何促进跨专业协作和全生命周期管理。 2. 数字孪生(Digital Twin)的构建: 阐释如何利用实时传感器数据、物联网(IoT)平台,创建基础设施的虚拟镜像,实现预测性维护(PdM)而非定期的预防性维护。 3. 地理信息系统(GIS)与大数据的结合: 分析如何利用空间统计分析工具,评估城市发展对区域气候、资源分配的长期影响。 第八章:先进材料的探索与应用 突破传统材料的性能极限,是提升工程韧性和寿命的关键。 1. 高性能与功能性材料: 介绍超高性能混凝土(UHPC)在提高结构耐久性、减少截面尺寸方面的优势;以及自修复材料(Self-Healing Materials)的原理与工程化瓶颈。 2. 轻量化与智能化结构: 探讨新型复合材料在特殊结构(如索膜结构、空间桁架)中的应用,以及如何通过集成传感器,使结构本身具备环境响应和健康监测能力。 第九章:韧性城市与气候适应性设计 面对气候变化带来的极端事件增多,本章聚焦于如何提升城市基础设施的生存能力: 1. 超越规范的设计理念: 讨论如何根据气候情景预测(而非历史数据)来设计结构,引入“性能化设计”的概念,设定不同的灾害等级下的可接受性能目标(如“小震不坏、中震可修、大震不倒”的升级版)。 2. 弹性基础设施网络的构建: 分析冗余度、互联互通性在关键基础设施(能源、通信、交通)中的作用,确保系统在局部失效时仍能维持基本服务能力。 结语:工程师的视野与使命 本书以对工程科学的敬畏和对未来社会的责任感为终点。我们相信,土木工程师不再仅仅是图纸的执行者,而是复杂系统问题的解决者、跨学科知识的整合者以及社会可持续发展的核心推动力。本书旨在激发读者将所学知识融会贯通,以更广阔的视野和更深厚的社会责任感,参与到塑造人类未来生存环境的宏伟事业中。

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这本《钢结构设计原理》给我最大的感受是,它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的工程师在娓娓道来他的设计哲学。书中对荷载的分类和组合处理,简直是教科书级别的严谨。我之前只知道有“风荷载”和“地震荷载”,但这本书把它们细化到了不同的区域、不同的建筑物高度、不同的场地条件,甚至还考虑了荷载的随机性和动力特性。读到关于风振和地震响应的部分,我才意识到,一个看似简单的钢结构,背后需要进行多么复杂的动力分析。书中关于构件设计的部分更是细致入微,比如对于受压构件的稳定性,需要考虑长细比、侧向支撑等因素,而对于受弯构件,则要关注局部屈曲和整体屈曲。我尤其欣赏书中对于连接节点设计的深入探讨,这一点往往是许多初学者容易忽略的环节。不同的连接方式(焊接、螺栓连接)在性能、经济性、施工便利性等方面都有各自的优缺点,书中对此进行了详细的比较和分析,并提供了相应的计算方法。我记得有一段关于斜拉桥主缆节点的设计,作者通过详细的受力分析和验算,展示了如何确保节点在承受巨大拉力时依然保持稳定。书中的图纸和表格也非常丰富,为理解复杂的计算过程提供了极大的帮助。总的来说,这本书为我打开了一个全新的视角,让我看到了钢结构设计背后蕴含的科学、艺术与智慧。

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说实话,刚拿到《钢结构设计原理》这本书时,我有点担心内容会过于晦涩难懂。但读进去之后,才发现它的讲解方式非常人性化。作者似乎深知读者可能会遇到的困惑,所以在讲解每一个概念时,都会循序渐进,层层递进。比如,在介绍钢结构中的各种荷载时,并不是简单地罗列,而是从实际工程出发,分析了每种荷载的来源、特性以及对结构的影响。然后,再讲解如何进行荷载的组合和折减,以确保结构的安全。我尤其欣赏书中关于“结构可靠度理论”的部分,虽然这个概念听起来很高深,但作者通过生动的比喻和实际的案例,将概率和统计的原理巧妙地融入到结构设计的思考中,让我明白了为什么结构设计不是绝对的安全,而是达到一个可接受的风险水平。书中对几种典型的钢结构形式,如框架结构、桁架结构、网架结构等,都进行了详细的介绍,包括它们的构造特点、受力性能以及适用范围。我了解到,不同的结构形式有着各自的优势和劣势,在实际工程中需要根据具体情况进行选择。让我惊喜的是,书中还涉及到了一些关于钢结构防腐和防火的知识,这对于保证结构的长期使用寿命和安全性至关重要。总而言之,这本书不仅教授了钢结构设计的“术”,更传递了钢结构设计的“道”,让我受益匪浅。

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这本书《钢结构设计原理》真的是一本宝藏!我一直对高耸入云的摩天大楼和宏伟的体育场馆背后的钢结构体系感到好奇,而这本书则将这些神秘的设计过程娓娓道来。书中对钢材的力学性能讲解得非常透彻,不仅仅是列出数据,而是深入分析这些性能是如何影响结构的承载能力、延性和整体的抗震表现。我尤其喜欢关于“疲劳强度”的章节,它让我明白了为什么在反复加载的情况下,钢材也会发生破坏,以及在设计中如何考虑材料的疲劳寿命。书中关于各种荷载的分析,让我对建筑物的受力有了更全面的认识。从最基本的自重、使用荷载,到复杂的风荷载、地震荷载,甚至是温度变化、施工荷载,每一种荷载的来源、特性以及对结构的影响都被清晰地阐述。我记得关于“荷载组合”的章节,它解释了为什么不能简单地将各种荷载相加,而是需要考虑它们同时出现的概率以及组合系数,这使得设计更加经济和安全。让我印象深刻的是,书中对不同类型钢结构连接节点的设计,进行了非常详尽的阐述。一个合理的连接设计,不仅关系到结构的强度,还关系到其整体的稳定性和耐久性,书中详细介绍了焊接、螺栓连接等各种连接方式的设计要点,以及如何进行强度的验算和构造的检查。

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我一直对建筑物的骨架——钢结构——充满好奇,而《钢结构设计原理》这本书,为我揭开了它神秘的面纱。书中对钢材力学性能的讲解,非常细致,从基本的拉伸、压缩,到复杂的弯曲、剪切、扭转,每一个受力形式都配有清晰的图示和详尽的计算公式。我特别喜欢书中关于“构件稳定性”的章节,它详细解释了为什么细长的钢柱在受压时会发生失稳,以及如何通过设计来提高构件的稳定性,比如增加侧向支撑、选择合适的截面形状等。让我印象深刻的是,书中并没有止步于理论计算,而是花了大量篇幅讲解了实际工程中的设计细节,比如焊缝和螺栓连接的设计,不同连接方式的优缺点,以及如何进行连接的强度和构造验算。我以前只知道用焊缝和螺栓连接钢构件,但这本书让我明白,一个看似简单的连接,背后却蕴含着如此多的学问。书中还介绍了不同类型的钢结构体系,如门式刚架、桁架结构、框架结构等,并分析了它们各自的适用范围和优缺点。我了解到,不同的结构体系有着各自的特点,在实际工程中需要根据具体情况进行选择。总的来说,这本书不仅教会了我钢结构设计的计算方法,更让我理解了设计背后的原理和思想。

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我怀揣着对建筑工程的浓厚兴趣,翻开了《钢结构设计原理》这本书。不得不说,它的内容之详实、讲解之深入,远超我的想象。书中对钢材力学性能的剖析,让我真正理解了“钢”这个材料的独特之处,不仅仅是它的强度,更重要的是它的延性、韧性以及在不同应力状态下的行为模式。我尤其赞赏书中关于“塑性设计”的理念,它不再仅仅追求构件在弹性范围内的安全,而是充分利用材料的塑性变形能力,在保证整体安全的前提下,实现更经济的设计。书中对各种荷载的分类和分析,也让我受益匪浅。从静态的恒载、活载,到动态的风荷载、地震荷载,再到一些特殊的施工荷载,每一种荷载的特性和影响都被分析得头头是道。我记得关于“风荷载”的章节,它详细介绍了风压的计算、风振的产生机理以及如何通过合理的结构布置和阻尼措施来抵抗风的侵扰。让我惊喜的是,书中还涉及到了一些关于钢结构防腐和防火的知识,这对于保证结构的长期使用寿命和安全性至关重要。我了解到,钢材虽然强度高,但在恶劣环境下也需要进行相应的防护措施。这本书为我描绘了一幅完整的钢结构设计蓝图,让我从宏观到微观,都对这个领域有了更深的认识。

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阅读《钢结构设计原理》的过程,就像是在和一位经验丰富的建筑师进行一场深入的对话。他没有直接给我答案,而是引导我一步步去思考,去理解。书中对钢材的性能讲解,并非仅仅停留在化学成分和物理性质的层面,而是着重于这些性能如何影响结构的承载能力、延性以及整体的抗震性能。我之前只知道钢材“强度高”,但这本书让我明白了,钢材的“韧性”和“延性”同样重要,尤其是在面对地震等突发性荷载时,这些特性能够起到至关重要的吸能作用。书中对各种荷载的分析,不仅仅是计算数值,更重要的是分析荷载的性质和作用方式,以及如何将这些不确定的因素转化为可用于设计的确定性参数。我记得关于“极限承载能力”的章节,它不是简单地告诉你构件能承受多大的力,而是教你如何分析构件的破坏模式,以及如何通过设计来避免不利的破坏模式。书中关于钢结构体系的介绍,也让我耳目一新。从传统的框架结构到现代的网架、索膜结构,每一种结构形式都有其独特的魅力和适用场景,而作者则为我们揭示了它们背后的设计逻辑和优势所在。我尤其喜欢关于“空间结构”的设计原理,它让我看到了如何用最少的材料,实现最轻巧、最壮观的建筑形态。

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我是一名对建筑结构充满好奇的爱好者,偶然间发现了《钢结构设计原理》这本书,便迫不及待地翻阅起来。这本书给我的第一印象是它的系统性非常强。从最基础的钢材性能和基本杆件的受力分析开始,逐步深入到更复杂的结构体系和设计方法。书中对钢材的各种力学性能,如屈服强度、抗拉强度、弹性模量等,都有非常详尽的介绍,并解释了这些性能在结构设计中的重要作用。我特别喜欢关于“应力-应变曲线”的章节,它用清晰的图示和文字,将钢材从弹性变形到塑性变形再到断裂的全过程生动地展现在我面前。接着,书中开始讲解各种基本构件(如梁、柱、桁架)的设计,包括如何根据受力情况选择合适的截面形式,如何进行强度验算和稳定性验算。让我印象深刻的是,作者并没有仅仅提供计算公式,而是深入解释了这些公式的推导过程和背后的物理意义,这使得我更容易理解和记忆。此外,书中还介绍了不同类型的钢结构连接,例如梁柱节点、桁架节点等,并详细讲解了焊缝和螺栓连接的设计要点,以及如何进行连接的强度和构造验算。通过这本书,我不仅学到了钢结构设计的理论知识,更重要的是,我开始理解了为什么工程师们会选择特定的结构形式和构件截面,以及他们是如何在满足安全性的前提下,追求经济性和实用性的。

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在我看来,《钢结构设计原理》不仅仅是一本技术书籍,更是一本关于如何将工程科学与艺术完美结合的指南。书中对各种荷载的分类和分析,非常严谨且贴近实际。我之前对风荷载的理解仅限于“刮风”,但这本书让我明白了风荷载的复杂性,它包括了静风作用、风振效应,以及在不同高度、不同区域的差异,这些都需要在设计中进行细致的考量。关于地震荷载的讲解,更是让我惊叹于工程师们如何通过精密的计算来抵御大自然的破坏力,书中对结构动力特性、地震波传播以及结构响应的分析,都让我受益匪浅。我特别喜欢关于“结构动力学”的章节,它解释了结构如何在高频振动下产生共振,以及如何通过调整结构的刚度和阻尼来避免灾难性的后果。让我印象深刻的是,书中对不同类型钢结构连接节点的设计,进行了非常深入的探讨。一个牢固可靠的连接,是整个结构安全的关键,书中详细介绍了焊接、螺栓连接等各种连接方式的设计要点,以及如何进行强度的验算和构造的检查。我了解到,一个看似简单的节点,可能需要进行多方面的分析和验算,才能确保其在极端情况下依然能够承受巨大的载荷。这本书为我打开了钢结构设计的大门,让我看到了其中蕴含的科学魅力和工程智慧。

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我最近在啃一本名为《钢结构设计原理》的书,虽然书名听起来很枯燥,但实际内容却让我大开眼界。我一直以为钢结构只是冰冷的金属骨架,但这本书却让我看到了钢材的韧性、强度,以及工程师们如何巧妙地运用这些特性来创造出宏伟的建筑。书中深入浅出地讲解了各种荷载类型,从最基本的自重、活荷载,到复杂的风荷载、地震荷载,甚至是温度变化对结构的影响,都进行了详细的分析。我特别喜欢书中关于材料力学部分的内容,虽然公式不少,但配合着图例和实际案例,让我对钢材在不同受力状态下的变形和破坏机理有了更直观的认识。比如,书中详细阐述了拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等基本受力形式,并解释了如何通过计算来确定钢构件的承载能力。让我印象深刻的是,作者并没有止步于理论计算,而是花了大量篇幅讲解了实际工程中的设计细节,比如连接方式的选择、焊缝和螺栓的布置、构件的连接节点设计等等,这些都是决定结构安全和经济性的关键要素。书中还介绍了几种不同类型的钢结构,比如门式刚架、桁架结构、框架结构等,并分析了它们各自的适用范围和优缺点。我以前只知道有这些结构形式,但从来没有想过它们背后的设计逻辑是怎样的。通过阅读这本书,我不仅对钢结构设计有了系统的了解,更重要的是,我开始欣赏钢材作为一种建筑材料所能展现出的无限可能。这本书的语言风格非常严谨,但又不失通俗易懂,很多概念的解释都非常到位,让我能够一步步地深入理解。

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我一直觉得钢结构是现代建筑的灵魂,而《钢结构设计原理》这本书,就像是揭示了这灵魂深处的奥秘。它不仅仅是关于计算和公式,更是关于力学原理在实际工程中的灵活运用。书中对构件在不同荷载下的受力状态进行了极其细致的分析,从简单的拉伸、压缩,到复杂的弯曲、剪切、扭转,再到各种组合受力,每一种情况都配有清晰的示意图和详细的计算步骤。我特别喜欢关于“弯曲理论”的讲解,它不仅解释了梁在受弯时的应力分布,还深入探讨了梁的挠度控制和刚度设计,这对于保证建筑的使用功能至关重要。书中对于钢结构连接的设计,更是下了很大的功夫,从焊缝的类型、尺寸、设计方法,到螺栓的等级、布置、预紧力,都进行了详尽的阐述。我了解到,一个看似简单的连接,背后却蕴含着如此多的设计考量。书中还穿插了许多实际工程案例,这些案例不仅印证了书中的理论,更让我看到了工程师们是如何将这些原理转化为宏伟的建筑。我记得有一个关于大型体育场馆钢屋盖的设计案例,作者详细分析了屋盖在风荷载作用下的动力响应,以及如何通过合理的结构布置和连接设计来抵抗风的侵扰。这本书真的让我对钢结构的设计过程有了更深刻的理解。

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