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出版者:Blume

作者:Ruth Slavid

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-12

价格:USD 83.60

装帧:Hardcover

isbn号码:9788498010275

丛书系列:

图书标签:

• 木结构
• 建筑设计
• 木材
• 建筑
• 可持续建筑
• 建筑技术
• 结构工程
• 室内设计
• 建筑材料
• 现代建筑

《结构之魂：现代木结构工程的理论与实践》 本书聚焦于二十世纪中叶至今，全球范围内木结构工程领域取得的突破性进展、深化理解的结构力学原理，以及在可持续建筑思潮下的前沿技术应用。 木材，这种人类使用时间最长的建筑材料，在经历了一段被视为传统与落后的历史时期后，正以其独特的生态价值、优异的抗震性能和可塑的美学潜力，强势回归现代工程舞台。本书旨在为结构工程师、建筑设计师、材料科学家以及高等院校相关专业的师生，提供一套系统、深入且具备高度实践指导意义的木结构工程知识体系。我们不讨论历史回顾或传统民居样式，而是将重点放在高性能、大跨度、高层化的现代木结构体系的构建逻辑上。 第一部分：木材的工程学本质与材料科学基础 本部分深入剖析了影响现代木结构设计和安全性的核心材料特性。我们从微观结构出发，阐释木材作为一种各向异性的天然复合材料，其力学性能（如抗拉、抗压、抗剪强度）如何依赖于纤维方向、含水率及密度。 关键章节探讨： 1. 含水率对长期性能的影响： 详细分析木材的平衡含水率（EMC）、干燥收缩与膨胀的非线性特性，以及如何通过精确的干燥工艺和现场防护，确保结构在不同气候区下的尺寸稳定性和结构完整性。本书引入了动态弹性模量（MOE）的非破坏性评估方法，为结构健康监测提供了工程化的工具。 2. 连接节点的受力分析与优化： 连接是木结构工程的薄弱环节，也是实现复杂构造的关键。我们摒弃了对传统木钉和榫卯的简单介绍，而是集中于工程木连接件的性能评估。内容涵盖了螺栓、抗剪钉、齿板连接（Shear Plates）和胶合木连接（Glulam Connections）在疲劳载荷和冲击载荷下的极限承载力模型。特别引入了基于有限元分析（FEA）的连接点应力集中模拟，以指导优化连接的排布和预埋件设计。 3. 新型工程木材的力学特性： 系统介绍了胶合木（Glulam）、正交胶合木（CLT）、指接木（LVL）等工程木材的制造工艺、层间粘结强度以及它们作为主要受力构件的抗剪性能（特别是跨中剪力分布的准确计算）。书中对CLT的面板剪切响应和叠层弯曲刚度进行了深入的数值推导。 第二部分：现代木结构体系的抗震与抗风设计 在全球地震带和极端天气事件频发的背景下，木结构的高韧性优势亟需在规范框架内得到充分体现。本部分是本书的理论核心之一，专注于如何将木结构设计提升到与钢筋混凝土和钢结构同等的抗力水平。 1. 基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）： 详细介绍了木结构框架在不同地震烈度下的位移控制目标和可恢复性评估。我们不再仅仅关注屈服点的设计，而是着重于耗能元件的设计。重点讲解了“耗能机制”的设计策略，例如基于摩擦的连接器（Friction Dampers）和组合型耗能栓钉在梁柱节点中的布置与计算。 2. 木结构的高层化与稳定性： 针对北美和欧洲近年来兴起的超高层木结构建筑，本书提供了侧向刚度分析的进阶模型。这包括剪力墙系统、框架-核心筒组合系统，以及偏心支撑系统在抵抗风荷载和地震作用下的耦合效应分析。我们利用周期折减法来评估框架在非线性变形阶段的刚度退化规律。 3. 风荷载与气动弹性分析： 针对木结构外形复杂、质量较轻的特点，风荷载的设计不仅仅是静力作用。本章引入了风洞实验数据和气动弹性稳定性校核，重点分析了高耸木结构在涡流脱落（Vortex Shedding）现象下的动力响应，并提出了针对屋顶和悬挑结构的局部剥离与提升验算。 第三部分：数字化设计、施工集成与可持续性量化 现代木结构工程的实现高度依赖于数字化工具和精确的工厂预制。本书强调了从设计到建造的无缝衔接。 1. 参数化建模与BIM集成： 详述了如何利用参数化设计工具（如Grasshopper/Revit结合插件）来管理复杂的节点几何形状和数控机床（CNC）的加工路径。重点介绍了木结构信息模型（Structural BIM for Timber）中，如何精确编码连接件的预留孔位、胶缝信息以及现场的吊装顺序，以消除设计与施工之间的信息鸿沟。 2. 预制化与工厂精度控制： 分析了正交胶合木（CLT）面板在工厂内的优化排版（Nesting Optimization）算法，以最大程度减少材料浪费。内容包括对工厂内胶合过程的质量控制标准，以及运输、现场吊装过程中对预制构件的保护措施，确保构件到达工地时仍满足设计尺寸精度。 3. 生命周期评估（LCA）与碳中和设计： 从工程实践的角度量化木结构在碳封存与碳排放上的优势。本书提供了计算隐含碳（Embodied Carbon）的工程方法论，并结合实际案例，指导工程师如何选择认证的可持续林产品，以及如何通过设计优化（如增加构件寿命、使用可回收连接件）来达成建筑的净零碳目标。 本书的特色在于其跨越了传统木工手册的范畴，聚焦于结构工程学前沿，为构建下一代安全、高效、绿色的木结构建筑提供了坚实的理论基石和可操作的工程指南。

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对于长期从事设计工作的人来说，我们常常陷入对新材料、新技术的追逐中而忽略了基础的本质。这本书像是一剂清醒剂，它用一种近乎冥想的方式，将我拉回到了木材作为一种有机体的原始状态。它没有使用过多晦涩难懂的专业术语，即便是复杂的工程计算，也被巧妙地融入了对材料自身特性的描述之中。我能感受到作者在字里行间流露出的那种对传统工艺“活态传承”的渴望。例如，书中对于木材干燥和养护的论述，细致到令人发指，仿佛每一句话都是经过数十年经验沉淀后的箴言。阅读过程中，我好几次停下来，不是因为看不懂，而是因为被那种对本源的尊重所触动，迫使我必须放下手中的电脑，去思考一根木头如何才能真正地在时间的长河中保持它的正直与尊严。

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坦白说，这本书的理论体系构建得非常扎实，但最让我感到惊喜的是它的“跨学科视野”。它不仅仅局限于力学和构造层面，还巧妙地引入了气候学、微生物学甚至文化人类学的内容，来解释为什么在特定地域，某种特定的木结构形式会被选择并流传下来。这使得这本书读起来完全没有一般技术书籍的枯燥感，反而充满了探索的乐趣。我感觉自己像是跟随一位博学的向导，穿梭于全球不同的林区和建造场地，每到一个地方，都能听到当地关于木材与居住的故事。它成功地将冰冷的工程数据包裹上了一层人文关怀的外衣，让人在学习技术的同时，也对人类文明与自然环境的共生关系有了更深层次的理解。这本书的价值，在于它提升了我们对“木结构”这个概念的整体认知维度。

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这本书的排版简直是一场视觉盛宴，那种对细节的执着和对工艺的尊重，透过每一个图版和每一个文字的间距都清晰可辨。我原本以为这是一本纯粹的技术手册，但翻开后才发现，它更像是一部关于木材哲学的史诗。作者似乎对每一根木梁的生命周期都有着深刻的理解，从最初的选材到最后的结构稳定，叙述中充满了对自然材料的敬畏。特别是其中关于传统榫卯结构的解析部分，那些复杂的连接方式，被拆解得如同精密的钟表内部构造，即便是初学者也能从中领悟到古人智慧的精妙。它不仅仅是告诉你“如何建造”，更是在潜移默化中引导你思考“为何要这样建造”。纸张的质感也让人爱不释手，厚实且带有微微的纹理，与书中所展示的木材纹理形成了美妙的呼应，每次翻阅都像是在进行一次触觉上的冥想。我特别喜欢它在介绍特定项目时，那种兼具历史考据和现代实践的平衡感，让人感觉手里的这本书既承载了过去的重量，又指向了未来的可能。

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老实说，这本书的深度远超我的预期，它几乎是一部关于“光与影在木结构中的舞蹈”的教科书。我读过不少关于建筑结构的书籍，但很少有像这样，能够如此细腻地捕捉到光线穿透木材纹理时所产生的微妙变化。作者似乎拥有那种能将三维空间感转化为二维平面文字的魔力。在描述那些复杂的屋顶桁架时，我能清晰地在脑海中构建出整个受力体系，仿佛真的站在了施工现场，耳边是木材切割的嗡鸣声。更令人称道的是，书中对于声学特性的探讨也达到了一个令人惊叹的高度。木材的共振、声音的反射与吸收，这些原本抽象的物理概念，在作者的笔下变得具体可感，充满了诗意。我甚至开始重新审视我过去对“坚固”和“轻盈”的理解，这本书彻底拓宽了我对建筑材料可能性的想象边界。它不是一本让你看完就束之高阁的工具书，而是需要你反复咀嚼、时常拿出来对照思考的启示录。

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这本书的叙事节奏非常独特，它不是线性的，更像是一张交织着不同时间线的挂毯。有的章节如同进入了一个沉静的古代工坊，讲述着慢节奏下的精雕细琢；而紧接着的篇章，又会瞬间跳跃到高科技的预制装配现场，探讨工业化流程中的质量控制。这种跨越时代的对话，使得阅读体验异常丰富。我尤其欣赏它在案例选择上的独到眼光，并非一味堆砌那些宏伟壮观的博物馆或地标建筑，反而花了大篇幅去解析那些日常可见的、看似不起眼的木质凉亭或乡间谷仓，从中挖掘出结构逻辑和美学价值。这种“从微观到宏观”的研究路径，让我对材料的敬畏之心油然而生。它教会我的不仅仅是建筑的“做法”，更是对“尺度”的敏感性——如何将巨大的结构与人的身体尺度和谐共存，这才是真正的艺术。

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