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出版者:湖北武汉理工大学

作者:崔清洋，张大长主

出品人:

页数:475

译者:

出版时间:2006-9

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787562924470

丛书系列:

图书标签:

• 结构力学
• 力学
• 结构分析
• 工程力学
• 土木工程
• 桥梁工程
• 建筑工程
• 有限元
• 矩阵法
• 静力学

《土力学与基础工程》 内容简介 本书系统地阐述了土的工程特性、土体变形与强度的基本理论，并深入探讨了地基处理、基础设计与施工等关键领域的工程实践。全书内容严谨、逻辑清晰，力求将基础理论与实际工程问题紧密结合，旨在为土木工程、岩土工程及相关领域的学习者和专业人士提供一本全面、实用的参考书。 第一部分：土的工程特性与分类 本书伊始，我们聚焦于岩土工程的基石——土。详细介绍了土的工程地质背景，包括土的形成过程、矿物组成及其对工程性质的影响。通过对土的土工试验原理的深入剖析，读者将掌握颗粒分析、含水量、孔隙比、密度、液限、塑限等基本指标的测定方法及其工程意义。 随后，重点阐述了土的三相关系：土颗粒、水和空气。基于这些关系，推导并阐述了土的土力学特性，如土的密度指标、有效应力原理，这是理解土体响应的基础。有效应力原理（Terzaghi’s Principle）作为岩土力学的核心，将得到详尽的阐释，解释了孔隙水压力如何影响土体的强度和变形。 土的分类系统是工程实践中的重要工具。本书采用国际公认的统一土粒分类系统（USCS），结合我国的土工分类标准，详细区分了砂土、粉土、粘土的特性，并对特殊土体（如膨胀土、湿陷性黄土）的工程问题进行了专项讨论。 第二部分：土的变形与固结理论 土体的变形是工程结构沉降控制的关键。本部分系统介绍了土的应力-应变关系。在线弹性阶段，采用地基弹性模量的概念描述土体的弹性变形。然而，对于粘性土，固结是主要的长期变形机制。 一维固结理论是理解粘土沉降的核心。我们详细推导了Terzaghi一维固结微分方程，并给出了解析解和数值解的适用范围。重点讲解了压缩试验（Oedometer Test）在确定固结参数，如压缩系数($a_v$)、压缩指数($C_c$)、回 O 压力($p'_c$)中的应用。通过对预压实度和超固结比（OCR）的分析，读者能够准确预测粘土层在新增荷载下的沉降量和沉降速率。 此外，书中还讨论了侧向压缩的理论基础，并介绍了变形模量法在非均匀地基处理中的应用，为复杂工程结构的沉降预估提供了理论支撑。 第三部分：土的强度与稳定性分析 土的抗剪强度是决定地基承载力和边坡稳定性的决定性因素。本部分深入探讨了库仑破坏理论及其在土体中的应用。 抗剪强度参数的确定是关键。详细介绍了莫尔-库仑强度准则，并解释了内摩擦角($phi$)和黏聚力($c$)的物理意义。重点论述了不同加载条件下的土体强度测试，包括直剪试验（Direct Shear Test）、三轴压缩试验（Triaxial Compression Test）以及直剪试验（Unconfined Compression Test）。书中将对比分析无侧限抗压强度($q_u$)、固结不排水（CU）试验和不固结不排水（UU）试验在确定不同状态下土体强度参数中的差异和适用性。 基于强度理论，本书系统地分析了土体稳定性问题。首先，对挡土结构（如重力式挡土墙、锚定式挡土墙）的稳定性进行了详尽的分析，包括对滑动、倾覆和整体失稳的验算。随后，重点讨论了边坡稳定分析。采用瑞典条分法（Swedish Circle Method）等经典方法，结合极限平衡理论，对天然边坡和开挖边坡的稳定性进行量化评估，并介绍了如何通过参数反演确定边坡的实际安全系数。 第四部分：地基承载力与基础设计 地基承载力是结构安全的基础。本书基于极限分析理论，详细推导了浅基础极限承载力公式（包括Terzaghi和Meyerhof的修正形式），准确预测地基在不同荷载作用下的破坏模式。承载力计算不仅考虑了极限承载力，还涵盖了地基允许承载力的确定，考虑了满足变形（沉降）要求的重要性。 基础设计部分涵盖了常见的结构形式： 1. 浅基础：包括独立基础、条形基础和筏板基础的设计与施工要点。重点讨论了基础埋深的选择、地基附加应力的计算以及基础底板的配筋设计。 2. 深基础：桩基础是解决软土地基问题的关键。详细介绍了单桩竖向承载力（端承载和侧阻力）的计算方法，并阐述了群桩效应。同时，对桩身竖向沉降、水平承载力及抗拔力的设计也进行了深入论述。 第五部分：地基与基础的特殊问题处理 现代工程对地基处理的要求日益提高，尤其是在软弱土地基上。本书专门设立章节讨论地基处理技术。 加固方法的介绍详尽而实用，包括： 动力/静力触探：作为地基勘察和信息反馈的关键手段。 换土垫层法：及其在提高地基承载力和减小沉降中的作用。 真空预压法：详细阐述其作用机理、施工流程及沉降监测技术，特别适用于软粘土的快速固结。 高压喷射灌浆法（Jet Grouting）：及其在提高地基强度、止水和防渗方面的应用。 碎石桩/振冲法：用于提高砂土和粉土地基的密实度和抗液化能力。 此外，书中还包含了地下水对工程的影响这一重要议题，讨论了地下水位变化、管涌、管涌破坏的预防措施，以及如何通过降水工程来控制施工期间的地下水位。对于地基抗隆起、液化判别与抗液化处理等复杂问题，也提供了系统的理论分析和工程对策。 本书力求理论与实践并重，内容涵盖从土的本构关系到复杂基础系统的全过程，是岩土工程专业人员案头不可或缺的工具书。

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我一直对物理学以及它在工程领域的应用有着浓厚的兴趣，尤其是在我开始接触一些简单的工程项目后，我深刻体会到结构力学的重要性。每次在做设计的时候，我都会思考，我设计的这个构件在承受预设的载荷时，会不会发生不必要的变形，会不会有断裂的风险。这本书的名字“结构力学”就像是一盏指路明灯，让我看到了解决这些问题的希望。我期待书中能够提供一套系统性的方法论，来指导我如何进行结构分析和设计。我希望它能够涵盖从基础的静力学、动力学到更高级的材料力学和结构分析理论。我尤其关注书中关于各种荷载类型（如静荷载、动荷载、风荷载、地震荷载等）的计算方法，以及如何根据这些荷载来选择合适的结构形式和材料。如果书中还能提供一些实际工程中的案例分析，比如某个桥梁或建筑的结构设计过程，以及在实际应用中遇到的挑战和解决方案，那就更能帮助我将理论知识转化为实践能力。

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说实话，初次看到《结构力学》这本书的书名，我的第一反应是“这可能不适合我”。我一直认为这是一个非常专业、非常硬核的领域，充斥着大量的公式和复杂的图表，可能会让人望而却步。但最近因为工作上的一些需要，我开始接触到一些跟建筑和工程相关的内容，也因此对“结构力学”这个概念产生了模糊的好奇。我想，也许这本书能给我提供一个全新的视角，让我从一个非专业人士的角度，去理解那些支撑起我们生活环境的“骨架”是如何工作的。我希望它能以一种更易于理解的方式，来讲解力、受力分析、材料特性等基本概念，而不是直接抛出一堆专业术语。也许书中会用一些生动形象的类比，或者一些小实验来帮助读者建立直观的认识。我特别想知道，在日常生活中，哪些现象是结构力学在发挥作用，比如跷跷板的平衡，或者是雨伞的展开与收拢，背后又隐藏着怎样的力学原理。如果这本书能让我对周围的世界有新的认识，那将是一件非常令人欣喜的事情。

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我之前对结构力学这个词汇总是带着一种敬畏感，总觉得它属于那些高智商的工程师们才能掌握的领域，与我这个普通人似乎相去甚远。然而，当我翻开这本书，尝试去阅读其中的一些章节时，我惊讶地发现，它并没有我想象中那么遥不可及。作者似乎非常善于将抽象的概念具象化，用一些生活中的例子来类比，比如用橡皮筋的拉伸来解释弹性形变，用积木的堆叠来演示力的传递。这种接地气的讲解方式，极大地降低了我的阅读门槛，让我能够循序渐进地理解那些原本听起来很专业的术语。我特别喜欢书中那些精美的插图，它们不仅仅是装饰，更是帮助理解的关键。每一个图示都清晰地标出了受力点、方向以及产生的变形，仿佛在我的眼前上演了一场微型的力学实验。这让我感觉自己不是在枯燥地阅读理论，而是在通过视觉化的方式参与到知识的构建中。这本书给我最大的感受就是，原来学习结构力学，也可以是一件如此有趣且富有启发性的事情。

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我是一名对传统文化和历史建筑非常感兴趣的读者，常常会为古代工匠们精妙的技艺而惊叹。比如那些历经千年依然巍然屹立的古塔，或是那些飞檐斗拱、层层叠叠的宫殿。我一直很好奇，在那个没有精密计算工具的时代，他们是如何做到让这些宏伟的建筑结构如此稳定和耐用的？这本书的名字“结构力学”立刻吸引了我，我希望它能够为我揭示其中蕴含的科学原理。我设想，书中可能会从一些历史上的经典建筑案例入手，分析它们在结构设计上的独到之处，比如如何利用木材的天然韧性，如何巧妙地布置梁柱，如何通过特殊的连接方式来分散应力。我希望能看到作者将古人的智慧与现代的力学理论相结合，阐述那些古老的建筑技艺背后所遵循的力学规律。如果书中能够穿插一些关于古代建筑材料特性的讨论，比如不同种类木材的力学性能差异，或是石材的承重能力分析，那就更完美了。我相信，这本书能够帮助我更深入地理解中国传统建筑的魅力，不仅仅是视觉上的美感，更是内在的科学逻辑。

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这本书的封面设计非常吸引人，简约大气，用一种沉稳的蓝色作为底色，中间点缀着一些精细的建筑结构线条图，隐约透露出一种科学与艺术的融合感。当拿到手中，就能感受到它的分量，厚实的纸张和扎实的装帧，让人觉得这是一本可以长久珍藏的书。我一直对工程建筑背后的原理感到好奇，尤其是在看到那些高耸入云的摩天大楼或是宏伟壮观的桥梁时，总会想知道它们是如何在巨大的力量作用下保持稳定而不倒塌的。这本书的名字，结构力学，恰好触及了我内心深处的这个疑问。虽然我并非专业的工程师，但作为一个对世界充满探索欲的读者，我希望能够通过这本书，了解那些支撑起我们现代文明的看不见的力量。我尤其期待书中能够通过生动形象的图示和通俗易懂的语言，来解释那些复杂的力学概念，比如应力、应变、弹性模量等等，让我能够真正理解材料在承受不同载荷时会发生怎样的变化。我相信，这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪，它会让我重新审视身边的每一个建筑，每一个构件，去发现隐藏其中的智慧和科学。

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