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出版者:西安电科大

作者:程安宁

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:2007-8

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787560618586

丛书系列:

图书标签:

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现代土木工程材料与结构性能分析 图书简介 本书全面深入地探讨了现代土木工程领域中最为关键的材料——混凝土、钢材、木材以及新型复合材料的性能、应用与结构设计理论。旨在为土木工程专业本科生、研究生以及一线工程师提供一本系统性、实践性强、且紧跟行业前沿的高质量参考资料。 第一部分：结构用关键材料的本构关系与性能表征 第一章：高性能混凝土的微观结构与宏观力学 本章首先聚焦于现代高性能混凝土（HPC）的材料学基础。详细分析了不同类型胶凝材料（如波特兰水泥、矿渣、粉煤灰、硅灰）对混凝土水化过程、孔隙结构以及长期耐久性的影响。内容涵盖了细观力学模型在预测混凝土抗压、抗拉强度和弹性模量中的应用。重点讨论了纤维增强混凝土（FRC）的应力-应变关系，特别是其韧性增强机制和开裂行为。通过对不同龄期和环境条件下的蠕变与收缩现象进行深入分析，为结构长期变形和开裂控制提供理论依据。 第二章：现代钢结构材料的强度、韧性与疲劳行为 本章深入探讨了结构钢材的设计性能。从冶金学角度阐述了高强度低合金钢（HSLA）的强化机制及其对屈服强度和极限拉伸性能的影响。详细介绍了钢材的韧脆转变温度和冲击韧性测试方法，强调了在低温环境下使用钢材时必须考虑的脆性风险。疲劳性能是本章的核心内容之一，系统梳理了S-N曲线的建立、高周疲劳与低周疲劳的差异，以及焊缝和连接区域的应力集中对疲劳寿命的决定性影响。此外，还引入了耐候钢（Corten Steel）的腐蚀机理与保护策略。 第三章：工程木材的力学特性与连接技术 木材作为一种可再生结构材料，其应用日益受到重视。本章重点分析了工程木材，特别是正交胶合木（CLT）和胶合木（Glulam）的各向异性力学特性。详细介绍了不同荷载方向（平行于纹理、垂直于纹理）的抗剪强度和抗压强度模型。木结构连接是其承载力的关键，本章详述了螺栓连接、销钉连接和金属连接件的受力分析，并探讨了湿胀干缩引起的连接性能退化问题。对于新型工程木产品，如正交层压木板的稳定性和防火性能也进行了专门论述。 第二部分：结构分析与设计方法 第四章：极限状态设计理论与可靠性分析 本章构建了现代结构设计的基础框架，即基于概率和可靠性的极限状态设计方法。详细阐述了荷载分项系数和材料分项系数的选取原则，并介绍了荷载组合的规范要求。重点讲解了材料强度和结构构件抗力分布的统计学模型，包括对正态分布、对数正态分布的运用。通过一阶可靠度方法（FORM）和二阶可靠度方法（SORM），对复杂结构体系的失效概率进行了量化评估。 第五章：钢筋混凝土结构的裂缝控制与服务性能 本章超越了传统的承载力设计，聚焦于钢筋混凝土结构的长期服务性能。详细研究了钢筋配置对裂缝宽度和间距的控制作用，引入了基于拉应力场理论的裂缝扩展模型。讨论了温度、收缩和外部荷载耦合作用下的应力重分布现象。对于海洋环境或腐蚀性介质中的结构，本章深入分析了氯离子侵蚀和碳化作用对钢筋保护层和结构寿命的影响，并介绍了电化学修复技术。 第六章：高层建筑的动力响应与抗震设计 本部分重点关注复杂结构体系在动态荷载下的反应。本章首先介绍了结构动力学基础，包括单自由度、多自由度系统的自由振动和强迫振动响应。随后，引入了反应谱分析法和拟静力分析法在地震工程中的应用。对于超高层建筑，着重探讨了非线性动力时程分析（Time History Analysis）的实施步骤，以及对风致振动的预测与控制措施，如粘滞阻尼器和调谐质量阻尼器（TMD）的应用。 第三部分：新型结构与先进技术 第七章：复合结构体系的相互作用与优化 复合结构，特别是钢-混凝土组合结构，是现代大型工程的趋势。本章详细分析了钢梁与混凝土楼板之间的横向连接机制，包括剪力钉、焊钉的受力机理和设计要求。探讨了组合梁、组合柱的承载力计算方法，并着重分析了在火灾荷载作用下组合结构的退化性能和温度场分布。 第八章：先进结构控制技术与智能监测 本章展望了结构工程的前沿技术。详细介绍了主动控制与被动控制策略在减小结构振动和提高抗灾能力中的应用。被动控制方面，讨论了隔震支座（如铅芯橡胶支座）的工作原理和场地效应的影响。主动控制方面，介绍了基于传感器反馈的智能阻尼系统。此外，本章还引入了结构健康监测（SHM）的概念，讨论了光纤光栅（FBG）传感器在应力、应变长期监测中的潜力，以及大数据分析在早期结构损伤识别中的应用。 第九章：可持续性设计与绿色建材应用 面向21世纪的可持续发展要求，本章探讨了土木工程材料的生命周期评估（LCA）。分析了传统混凝土生产过程中的碳足迹，并对比了地聚合物混凝土、再生骨料混凝土等绿色替代方案的性能与环境效益。讨论了结构设计如何通过优化材料用量和延长使用寿命来减少资源的消耗，并介绍了可回收结构系统的设计理念。 本书内容严谨，结合大量工程实例和最新的国际规范（如Eurocodes, ACI, GB标准）进行阐述，图表丰富，旨在帮助读者构建一个从材料本构到系统设计的完整知识体系。

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这本书在细节处理上展现出了令人敬佩的严谨态度，这才是区分一本普通参考书和一本经典著作的关键所在。我注意到，书中引用的所有数据、标准和规范，都标注了明确的出处，这极大地增强了内容的可信度，也方便了读者进行后续的交叉验证和深入研究。尤其是在涉及到公制和英制单位的转换时，作者没有采用简单的换算公式了事，而是详细解释了不同标准体系的历史背景和应用场景，这种对文化和工程传统的尊重，让人倍感专业。此外，这本书的“小贴士”或者说“专家建议”栏目设计得非常巧妙，它们通常出现在某一技术难点的关键转折处，用一种略带口语化但又不失专业性的语言，点拨读者可能会遇到的实际操作陷阱或者理论误区，这些往往是教科书中最容易被忽略，却在实际工作中至关重要的经验之谈。读完这些片段，总感觉自己像是得到了一位行业前辈的秘密指导，这些“内行话”的价值，是单纯的理论知识堆砌无法比拟的。

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阅读这本书的过程，更像是一场与时间赛跑的知识探索之旅。它的文字风格非常直接、有力，几乎没有任何冗余的修饰词，每一个句子都像经过精确计算的齿轮咬合一样紧密有效。作者在构建论点时，常用一种层层递进的论证结构，先提出一个核心问题，然后迅速引入支撑该问题的关键技术名词，紧接着就是对这些名词进行清晰界定和深入剖析，最后落脚于该技术在整个工程体系中的地位。这种行文节奏感极强，让你在不知不觉中，心率也跟着加快，仿佛自己正置身于一个高负荷的研发环境中，必须快速吸收和处理海量信息。我尤其喜欢它在介绍那些复杂流程图时的处理方式，往往会用一种拟人化的手法来描述机器的工作逻辑，使得原本冰冷的机械运作过程，焕发出一种生命力，让你对“机械”这两个字有了更深层次的哲学思考，而不仅仅停留在工具层面。这本书非常适合那种求知欲旺盛、阅读速度较快，并且追求效率最大化的专业人士。

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这本书的深度和广度简直让人叹为观止，它仿佛一张精心编织的知识网络，将现代工程学中各个关键分支巧妙地串联起来。我特别欣赏作者处理那些前沿技术时的那种平衡感，既没有过度炒作最新的概念，也没有对基础理论有所轻慢。比如，在谈到材料科学那一章节时，它不仅仅罗列了各种合金的性能数据，更是深入剖析了微观晶体结构如何决定宏观力学特性，这种追根溯源的探究精神，极大地提升了这本书的学术价值。读完关于热力学和流体力学交汇的那几章，我感觉自己对能量转换的理解提升到了一个新的层次，书中对那些经典公式的推导过程，讲解得极其详尽且富有洞察力，简直就像是把作者本人的思考路径一步步展示给我们看。更难得的是，它还穿插了一些工程案例分析，这些真实的工业应用场景，让那些抽象的公式和理论不再是空中楼阁，而是成为了解决实际问题的有力工具，这种理论与实践紧密结合的叙事方式，对于任何想要在工程领域深耕的人来说，都是一份无可替代的宝藏。

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这本书的封面设计非常有吸引力，色彩搭配稳重大气，那种深邃的蓝色和银灰色的搭配，一下子就让人联想到精密仪器和严谨的科学态度。光是看着书脊上的书名烫金字体，就能感受到一股专业气息扑面而来，让人迫不及待想翻开看看里面到底讲了些什么硬核内容。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但实际上，它的排版布局非常讲究，字体大小和行间距都拿捏得恰到好处，即使是需要长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳。而且，书中的插图和图表制作得异常精良，那些复杂的机械结构图，线条清晰锐利，标注准确无误，即便是初次接触这些领域的读者，也能通过这些视觉辅助工具，对抽象的概念有一个更直观的理解。作者在内容组织上的匠心独运也值得称赞，从宏观的系统介绍到微观的部件分析，逻辑过渡自然流畅，仿佛有一位经验丰富的老工程师在旁边循循善诱，将那些晦涩难懂的专业术语，用一种近乎艺术化的方式呈现出来，让人在获取知识的同时，也能享受到阅读的乐趣。这绝对不是那种冷冰冰的资料汇编，而是一本充满设计美学的技术读物。

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这本书的组织结构简直是工程思维的典范体现，它不是简单地把各个技术点并列在一起，而是构建了一个内在联系紧密的知识体系，你感觉每学完一个章节，就相当于在你的知识地图上点亮了一块新的区域，并且清晰地知道这块区域如何与其他已经点亮的区域连接。作者仿佛在用一种“系统论”的视角来审视整个机械工程领域，不断强调各子系统之间的相互依赖性和反馈机制。例如，在讨论制造工艺时，它会立刻回溯到设计参数的选择对最终成品性能的决定性影响，这种跨学科的整合能力，使得整本书读起来没有知识的断裂感。对于像我这样希望构建全面工程认知框架的读者来说，这种结构上的清晰度和逻辑上的闭环感是极其宝贵的，它不仅教会了我“是什么”和“怎么做”，更重要的是，让我理解了“为什么必须这样做”。这本大部头，与其说是工具书，不如说是一本帮助读者建立起完整、系统化工程世界观的路线图。

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教材大同小异，没有太好的，没有太不好的。

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