防屈曲耗能支撑结构设计与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:建筑书店（原建筑社）

作者:周云

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:2007-8

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787112093281

丛书系列:

图书标签:

• 防屈曲
• 耗能支撑
• 结构设计
• 结构工程
• 抗震设计
• 结构减震
• 支撑结构
• 工程结构
• 建筑结构
• 有限元分析

钢结构连接节点与稳定性分析 本书旨在全面深入地探讨现代钢结构工程中的核心问题——连接节点的精细化设计与结构整体稳定性控制。 本书立足于工程实践，融合了最新的结构理论研究成果，为土木工程、结构工程领域的工程师、设计人员、研究学者以及高年级本科生和研究生提供了一部详尽且实用的技术参考。 --- 第一部分：钢结构连接节点设计理论与应用 钢结构体系的性能高度依赖于其节点单元的可靠性与传力效率。本部分将连接节点视为结构安全与经济性的关键瓶颈，从基础理论到复杂节点构造，进行系统性的阐述。 第一章：连接节点的基本受力机理与类型划分 本章首先界定了钢结构连接的内涵与外延，详细分析了拉、压力、弯矩、剪力及扭转等基本荷载在节点处的应力分布特征。随后，对现有连接节点进行分类，包括： 按构造分类： 焊接连接、螺栓连接（摩擦型、承压型）、铆接（历史回顾与现代应用局限性）。 按性能分类： 刚性节点、半刚性节点（铰接与刚性间的过渡模型）、柔性节点。着重分析半刚性节点在复杂荷载作用下的滞回性能与耗能潜力。 新型连接技术探讨： 预应力连接、自复位连接（Shape Memory Alloys, SMA应用初探）的受力特性。 第二章：螺栓连接的设计与详图细化 螺栓连接作为最常用且易于施工的连接方式，本章进行了深入的解析。 2.1 螺栓的强度与承载力计算： 详细阐述了考虑剪切、拉伸及组合受力下的抗剪承载力计算方法，重点对比了《钢结构设计标准》中对摩擦型和承压型螺栓的设计要求差异。讨论了疲劳荷载作用下螺栓的寿命预测模型。 2.2 节点板与连接件的优化设计： 系统分析了连接板、端板、加劲板的尺寸拟定原则。探讨了“连接件破坏优先”的设计理念，确保在极限荷载下，连接板或母材失效早于螺栓本身，从而提高节点可靠性。引入有限元分析（FEA）对高应力集中区域的连接板厚度进行优化迭代。 2.3 螺栓孔洞效应与间距控制： 详尽分析了螺栓孔洞对构件净截面承载力的折减系数取值，并依据现行规范，对螺栓的边距、行距进行了详尽的几何设计规范，特别针对地震区和抗风区的特殊要求进行了说明。 第三章：焊接连接的质量控制与性能评估 焊接是实现结构整体性的关键工艺，本章侧重于保证焊接质量与评估其长期性能。 3.1 焊缝的类型选择与设计强度： 详细对比了全熔透焊缝、部分熔透焊缝和角焊缝在不同受力状态下的设计强度指标，包括对焊缝抗拉、抗剪的承载力评估。讨论了焊脚尺寸与焊缝长度对结构耗能性能的影响。 3.2 焊接残余应力与变形控制： 分析了焊接过程中产生的残余应力场及其对后续荷载（尤其是疲劳和屈曲）的负面影响。提出了通过合理的焊接顺序、预热和后热处理来控制焊接变形和残余应力的工程措施。 3.3 无损检测（NDT）技术在节点质量评估中的应用： 介绍了超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤等主要无损检测技术在钢结构节点施工验收中的应用标准、局限性及数据判读方法。 第四章：复杂节点（如桁架节点与柱脚节点）的受力分析 本章聚焦于结构中受力最复杂、设计难度最大的节点类型。 4.1 复杂桁架节点（多杆汇交节点）的应力流追踪： 采用“力流线”概念分析T型、Y型、K型等节点处多杆件荷载的汇交与传递路径。重点讨论了节点区域的“栓钉作用”与板件承压屈曲问题。 4.2 钢结构柱脚节点设计： 系统阐述了直接埋入式（锚栓连接）和外包式（套筒灌浆）柱脚的设计要点。详细分析了柱底弯矩、剪力和轴力组合作用下地脚螺栓的预拉力确定、锚固长度设计，以及地基梁（基座板）的厚度计算与局部承压验算。 --- 第二部分：钢结构整体稳定性与二阶效应分析 结构的整体稳定性是保证其正常服役的前提。本部分将结构视作一个整体，探讨在轴向压力和侧向荷载作用下的失稳模式及其对策。 第五章：构件的局部与整体屈曲理论 本章是稳定性分析的理论基础。 5.1 欧拉屈曲理论与修正： 回顾了欧拉公式，并引入弹性模量折减、初始缺陷等因素修正了屈曲荷载的计算方法。 5.2 截面局部屈曲与有效截面法： 详细分析了受压翼缘和腹板的局部屈曲模式，引入了有效宽度法和有效截面系数（$omega$）的概念，用于处理宽厚比超限的截面。 5.3 柱的整体稳定性：欧拉-梁柱理论与稳定系数： 阐述了考虑侧向约束条件（有效长度系数$K$值）的确定方法，结合线弹性与非线性屈曲分析，指导确定结构柱的临界屈曲荷载。 第六章：框架结构的侧向稳定分析 侧向刚度是衡量框架结构抵抗倾覆能力的关键指标。 6.1 侧向刚度需求与抗侧力体系： 对比分析了刚性柱脚框架、梁柱刚接框架、斜撑/桁架支撑框架和伸臂桁架等不同抗侧力体系的优缺点及其在不同高度建筑中的适用性。 6.2 考虑P-Δ效应（二阶效应）的分析： 重点阐述了二阶P-Δ效应（轴力P作用下结构的位移Δ产生的附加弯矩）对框架结构承载力的显著削弱作用。详细介绍了二阶效应的放大系数法、精确二阶分析法（非线性分析）以及基于性能的侧向刚度需求判据。 6.3 结构连接对侧向刚度的影响： 探讨了节点连接的“半刚性”特性如何通过影响梁柱节点域的转动刚度，进而影响到整个框架的侧向刚度，强调了节点设计必须与整体稳定性分析的迭代。 第七章：抗震设计中的稳定性考量 在地震作用下，结构需在保证强度同时，维持足够的延性和侧向刚度以避免脆弱性失稳。 7.1 延性设计与“强柱弱梁”原则的稳定性体现： 分析了在强震作用下，结构塑性铰形成顺序对整体失稳的影响。强调了柱子在屈服后仍需保持足够的轴压承载力，以防止因柱失稳导致的结构整体倒塌。 7.2 耗能与稳定性之间的平衡： 探讨了旨在提高耗能能力的连接（如采用易损耗能元件）在维持结构整体几何稳定性方面的要求，尤其关注耗能元件屈服后，主体结构（特别是柱）的剩余承载能力验算。 --- 附录 常用钢材力学性能参数表 钢结构连接节点详图集（典型节点构造示例） 结构稳定性分析常用软件后处理及结果解读指南 本书图文并茂，包含大量工程实例和 FEA 模拟结果，力求将深奥的结构理论转化为可操作的设计指导。

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这本书的装帧设计和印刷质量实在是太出色了，拿到手里就能感受到沉甸甸的质感。封面采用的哑光纸张，手感细腻温润，那种低调的奢华感立刻抓住了我的眼球。封面的排版设计也极具匠心，字体选择典雅而不失现代感，特别是那几个关键术语的烫金工艺，在光线下熠熠生辉，透露出一种专业和严谨的气息。内页的纸张选择也非常考究，不仅护眼，而且墨迹清晰，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。很多技术类书籍往往在装帧上敷衍了事，但这本书显然是将细节做到了极致，让人在阅读技术内容之前，就已经对作者和出版方的专业态度肃然起敬。翻阅过程中，那种翻动书页的沙沙声，都让人心情愉悦，这是一种久违的阅读体验，远非电子书可以比拟。可以说，光是这本书的物理呈现，就已经值回票价，它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的艺术品，陈列在书架上也是一道亮丽的风景线。

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全书的图表绘制水平达到了专业级别，清晰度、信息密度和美观度都是上乘之作。我尤其注意到，作者在展示复杂结构受力模型时，所采用的三维透视图和剖面图，标注得极为精确，连最细微的连接细节都考虑到了。与以往我阅读的很多教材不同，这里的图例不仅仅是辅助说明，它们本身就是一种强有力的论证工具。例如，在对比两种不同支撑布置方案的动力响应曲线时，作者不仅给出了数值结果，还配上了清晰的位移云图，使得读者可以直观地“看见”结构在地震作用下的变形模式差异，这对于理解能量耗散的机制至关重要。更难得的是，这些图表在排版上没有拥挤感，留白得当，即便是A4纸大小的图表，信息量巨大但丝毫不会让人感到眼花缭乱。这背后无疑投入了大量的时间和精力进行后期处理和校对，体现了极高的专业素养。

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我特别欣赏这本书在理论深度和工程实践之间的完美平衡。很多同类书籍要么过于侧重晦涩难懂的数学推导，让人望而却步；要么就是流于表面的工程案例堆砌，缺乏理论支撑。然而，这本书却做到了令人惊叹的衔接。它不仅详尽地阐述了背后的力学原理和计算模型，而且每一个理论分支的引入都紧密联系着实际工程中的某个具体问题。比如，在讨论某个复杂节点的应力分布时，作者没有满足于给出标准公式，而是深入剖析了不同荷载条件下，材料性能的非线性变化如何影响最终的稳定性和耗能效率。这种“由浅入深、由理及用”的叙事逻辑，使得初学者可以循序渐进地建立认知框架，而资深工程师也能从中找到可以深化研究的突破口。书中穿插的那些从实际项目总结出的“经验之谈”，更是点睛之笔，让那些原本冰冷的公式立刻鲜活了起来，充满了工程智慧的火花。

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这本书的章节组织结构体现了一种非常清晰的、自洽的逻辑流程。它似乎是按照一个真实的项目从概念设计到施工交付的完整生命周期来布局的。第一部分奠定了基础理论，像是为地基打桩；接着是针对不同场景（高烈度区、超高层建筑等）的专项设计方法，这就像是针对特定土壤条件进行配方调整；随后的章节则聚焦于新型材料与连接技术的研究进展，探讨了未来的发展方向，让人感觉自己站在了行业的前沿。最让我欣赏的是，它并没有将设计流程线性化，而是多次在关键节点设置了“设计哲学与风险控制”的探讨环节。这些章节往往是篇幅不长但信息密度极高的“小品文”，它们迫使读者停下来思考，不仅仅是如何“算出”一个结果，更是要思考这个结果的“可靠性”和“合理性”所在。这种宏观与微观、技术与哲学相结合的结构安排，极大地提升了这本书的阅读价值，使其超越了一本普通的技术手册。

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从语言风格上来说，作者采用了严谨、客观但又不失引导性的笔触，这使得阅读过程非常流畅，几乎没有遇到“咬文嚼字”或晦涩难懂的句子。它不像某些学术论文那样充满了陈旧的套话和被动语态，而是像一位经验丰富、耐心细致的导师在向你讲解复杂的工程难题。例如，当介绍一种优化算法时，作者会先用简洁明了的语言概述其核心思想，然后才引入数学模型，这极大地降低了读者的心理门槛。即便是对于一些前沿的计算力学概念，作者也能用精确且贴合实际的工程术语进行阐释，确保了信息传递的准确性和高效性。这种“平易近人”的表达方式，使得这本书对于初入该领域的年轻工程师具有极强的吸引力，同时也不会让资深专家感到内容过于基础而失去兴趣，完美地实现了跨越不同经验水平读者的沟通目标，这在专业书籍中是相当难能可贵的成就。

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