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出版者:高等教育

作者:[美]ShanSomayaji

出品人:

页数:246

译者:

出版时间:2006-11

价格:39.80元

装帧:

isbn号码:9787040200690

丛书系列:

图书标签:

• 土木工程
• 工程材料
• 建筑材料
• 材料科学
• 混凝土
• 钢材
• 木材
• 沥青
• 水泥
• 土力学

建筑力学与结构设计 本书深入探讨建筑力学的基础理论、结构分析方法以及结构设计的基本原则与规范。内容涵盖材料在不同荷载作用下的响应、结构的稳定性分析、构件的内力计算与尺寸确定，以及复杂结构体系的设计考量。 第一章 绪论与材料基础 本章首先界定建筑力学与结构设计的范畴及其在土木工程中的核心地位。随后，对结构设计中常用的基础材料——钢材、混凝土、砌体等——的力学性能进行详尽的阐述。重点分析材料的应力-应变关系、弹性模量、屈服强度、抗拉强度及脆性特征。讨论温度变化、收缩徐变等环境因素对材料性能的长期影响。引入材料的可靠性概念，为后续的安全设计奠定理论基础。 第二章 结构静力平衡与内力分析 本章是结构分析的基石。详细介绍刚体、约束的分类与反力计算。系统讲解平面与空间结构（梁、桁架、框架）的平衡方程。着重阐述静定结构的内力图绘制方法，包括剪力图（V-x）和弯矩图（M-x）的积分与微分关系。对于超静定结构，引入位移法（力法）的基本原理，通过平衡方程与变形协调方程联立求解冗余约束力。讲解单元体上的应力分解与主应力分析，为材料强度校核做准备。 第三章 结构稳定性理论 稳定性是结构安全的关键。本章聚焦于压杆的失稳问题。详细推导欧拉临界屈曲荷载公式，并分析影响压杆稳定性的因素，如有效长度系数与截面惯性矩。扩展讨论板、壳结构以及框架结构的整体稳定性问题，引入侧向扭转、局部失稳等概念。介绍基于第二阶理论的 P-Δ 效应分析，探讨如何通过增加刚度或采用初始缺陷修正来提高结构的稳定性储备。 第四章 梁的强度与刚度分析 梁是承受弯曲荷载最主要的构件。本章深入研究梁的强度设计。细致讲解普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁以及钢梁的抗弯、抗剪承载力计算。特别关注混凝土梁中钢筋配置对延性、抗裂性能的影响。在刚度分析方面，讲解挠度计算的经典方法，包括虚功原理、单位荷载法以及矩阵位移法在求解复杂梁体系中的应用。讨论控制挠度以满足使用性极限状态的要求。 第五章 轴心受力与偏心受力构件 本章处理柱和墙体等主要承重构件。对轴心受压柱，结合稳定性分析，详细介绍不同端部条件下的承载力确定，区分弹塑性屈曲范围。针对偏心受压构件，引入“P-M 相互作用图”的概念，解释轴向力与弯矩的组合效应，并指导截面配筋或配材的设计。对于砌体结构中的偏心受压墙体，讨论其抗压与抗拉区带的协同工作机制。 第六章 结构动力学基础与抗震设计 随着工程对自然灾害抵御能力的要求提升，本章引入动力学分析。建立单自由度系统的运动方程，求解自由振动与强迫振动的响应。引入阻尼的概念，分析黏性阻尼对振动衰减的影响。扩展至多自由度系统，计算结构的固有频率与振型。在抗震设计部分，介绍等效静力法、反应谱法等地震作用的计算方法，并阐述基于性能化设计理念的抗震构造措施，如设置防震缝、减隔震装置等。 第七章 结构材料的深化应用与设计 本章将理论应用于实际材料。重点分析高性能混凝土（HPC）与超高强钢材（UHPS）在现代结构中的应用潜力与设计特点。讨论钢结构中的连接设计（焊缝、螺栓连接）的强度与延性校核。对于钢筋混凝土结构，探讨后张预应力技术的应用，包括应力损失的精确计算和锚固系统的可靠性验证。讨论新型复合材料（如纤维增强聚合物FRP）在结构加固与改性中的应用基础。 第八章 结构设计方法与规范体系 本章概述现代结构设计的主流方法论。深入讲解基于荷载和抗力分项系数的极限状态设计法（LRFD/ASD）。详细解析设计规范中关于荷载组合、荷载效应放大系数、构件抗力折减系数的取值依据。探讨基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）的基本思路，即从满足特定性能目标（如正常使用、大震不倒）出发，反推结构设计参数。介绍结构设计流程的自动化工具与软件应用中的注意事项。 附录：常用结构计算表格与公式集 本书末尾提供常用的材料性能参数表、截面几何特性速查表、稳定系数表以及简化计算公式集，便于工程实践中的快速查阅与验证。 --- 本书特色： 理论深度与工程实践的紧密结合： 每章理论推导后，均辅以详细的算例分析，并结合现行国家或国际通用设计规范进行实例校核。 覆盖面广： 不仅涵盖传统钢筋混凝土与钢结构的基本设计，也引入了新型材料与先进的抗震设计方法。 强调原理： 注重培养读者对力学原理的深刻理解，而非仅仅停留在套用公式的层面，有助于应对复杂或非常规结构问题。

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这本书的排版设计简直是教科书级别的典范，我必须得提一下这个。在处理如此密集的工程数据和复杂的化学反应式时，很多书籍往往会让人感到视觉疲劳，但这本书在留白、字体大小和图表配色上做到了近乎完美的平衡。尤其是在描述材料的耐久性测试流程时，那张流程图清晰得令人发指，每一个步骤的逻辑跳转都标识得一清二楚，使得整个实验设计思路一目了然。我个人比较偏爱它对“失效分析”的探讨。作者没有回避材料在极端环境下的脆弱性，反而将其视为提升设计可靠性的重要契机。通过分析几起著名的工程事故案例，深入剖析了材料选择、施工控制与后期维护之间的内在关联。这种由果溯因的叙事方式，极大地增强了我的批判性思维。我不再满足于接受“A材料比B材料好”的结论，而是开始追问“在特定应力状态下，材料的哪些微观特性决定了这种优越性”。这对于一个想在设计岗深耕的人来说，是至关重要的思维转变。

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这本书的封面设计得非常沉稳大气，那种深沉的蓝色调和清晰的字体搭配，一眼就能看出它是一本严肃的专业书籍。我是在准备某个行业认证考试的时候偶然接触到它的，当时的目标很明确，就是希望能在短时间内高效地掌握核心知识点。这本书的结构安排确实很精妙，它没有采取那种按部就班、罗列知识点的传统方式，而是更注重逻辑链条的构建。比如，在讲授混凝土性能的部分，作者没有孤立地讨论强度和耐久性，而是通过大量的图表和实例，将材料的微观结构变化与宏观力学性能之间的联系描绘得淋漓尽致。特别是关于配合比优化那几个章节，那些复杂的计算过程被分解成了几个清晰的步骤，配上实物照片，即便是初学者也能迅速把握住关键。阅读过程中，我感觉作者仿佛是一个经验极其丰富的工程师，他不仅仅是在“教”你知识，更是在“传授”他的实践智慧。书中穿插的那些“注意事项”和“常见错误分析”，简直是救命稻草，帮我避开了许多理论与实际操作脱节的陷阱。总的来说，这是一本非常实用的工具书，能让你在最短时间内，从理论到实践层面，对材料学有一个扎实的构建。

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我阅读这本书的目的，主要是为了给自己正在进行的一个老旧桥梁的修缮项目寻找可靠的材料替代方案。这个项目的复杂性在于，我们不仅要考虑新材料的性能，还要确保它与现有结构材料的相容性，特别是长期相容性。这本书在处理材料兼容性这个“灰色地带”时，展现了惊人的洞察力。它用很大篇幅对比了不同批次水泥的碱度对钢筋锈蚀电化学过程的影响，并给出了非常具体的、基于现场湿度的预测模型。更值得称赞的是，它在论述“材料的生命周期评估”时，非常务实。它没有停留在理论上说“可持续性很重要”，而是量化了不同改性沥青在不同温度和交通荷载下的疲劳寿命折减率，以及这些变化对总工程寿命的实际影响。这种将材料科学与结构工程、环境经济学紧密结合的视角，让我对材料的选择有了更宏观的把控。这本书更像是一本高级咨询报告，它提供的不是简单的“是”或“否”，而是基于数据分析的、多维度权衡后的最优路径建议。读完后，我的设计思路明显变得更加谨慎和全面了。

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初次翻开这本厚厚的书册时，我其实是带着一丝对枯燥理论的抗拒的。说实话，材料学这个领域，听起来就充满了各种公式和晦涩的术语。然而，这本书却出乎意料地“活泼”起来。它的语言风格非常接地气，没有那种高高在上的学术腔调，更像是邻家那位技术过硬的前辈在跟你耐心讲解。例如，在介绍钢筋的冷加工对性能的影响时，作者竟然用了一个关于拉面制作的比喻来形容晶格的畸变，一下子就把抽象的概念具象化了。更让我欣赏的是，它对不同国家标准和规范的引用非常及时和准确，这在进行国际项目合作时显得尤为重要。我特别留意了关于新型环保材料的部分，它并没有敷衍了事地提一下，而是深入探讨了再生骨料混凝土的长期性能衰减模型，附带了详尽的实验数据对比。这种对前沿技术的关注，让这本书的价值超越了一本基础教材的范畴，更像是一份持续更新的行业参考手册。读完后，我感觉自己对“绿色建造”的理解不再停留在口号层面，而是有了可以量化的技术支撑。

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坦白说，我拿到这本书时，是冲着它的深度去的，因为市面上关于材料的通俗读物太多了。我需要的是那种能让我深入到分子层面去理解材料本质的著作，而这本书成功地满足了我这个近乎苛刻的要求。它的理论深度远超我预期的本科教材水平。特别是关于胶凝材料水化过程动力学的章节，涉及了大量热力学和化学动力学的公式推导，作者处理这些复杂数学模型的态度非常严谨，每一步的假设和边界条件都交代得非常清楚。对于我这种习惯于从底层原理进行理解的人来说，这简直是福音。此外，书中对不同测试方法的适用性分析也极其到位。比如，对于同一种砂浆，使用电导法、渗透法和电化学法测定其抗渗性时，所得结论的差异性以及背后的物理机制，都被详细地论述了。这种多角度、深层次的交叉验证，让书中的结论具有极高的可信度。它不是在教你如何操作仪器，而是在教你如何理解仪器背后的科学原理，这种境界是很多技术手册无法企及的。

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