Designing With Geosynthetics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Koerner, Robert M.

出品人:

页数:796

译者:

出版时间:

价格:1474.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780131454156

丛书系列:

图书标签:

• Geosynthetics
• Civil Engineering
• Geotechnical Engineering
• Construction
• Soil Mechanics
• Reinforcement
• Drainage
• Erosion Control
• Slope Stability
• Ground Improvement

土木工程与结构设计前沿：现代材料在土木工程中的应用 本书聚焦于土木工程领域中高性能、多功能材料的创新应用与设计方法，旨在为结构工程师、岩土工程师以及相关领域的研究人员提供一套全面、深入的技术参考和实践指南。 在全球基础设施建设日益复杂化、对耐久性和可持续性要求不断提高的背景下，传统材料已难以完全满足现代工程的挑战。本书正是顺应这一趋势，系统阐述了如何利用先进的工程材料，优化结构性能、提高工程可靠性并降低全生命周期成本。 本书共分为六个主要部分，涵盖了从材料科学基础到复杂结构应用的全过程。 --- 第一部分：高性能结构材料的理论基础与选择 本部分是全书的基石，详细介绍了现代土木工程中关键结构材料的力学性能、老化机理和环境适应性。 第一章：先进混凝土技术与性能提升 深入探讨了超高性能混凝土（UHPC）、自密实混凝土（SCC）的微观结构、强度发展规律及韧性增强机制。重点分析了纤维增强对混凝土抗裂性和抗剪切能力的影响，并给出了在海洋工程、高层建筑中的应用案例。讨论了碳化、氯离子侵蚀等长期性能退化因素，并提出了提高混凝土耐久性的新型配合比设计策略。 第二章：结构钢材与复合材料的演变 详细对比了高强度钢、耐候钢在不同气候条件下的腐蚀行为和焊接性能。引入了钢-混凝土组合结构的设计规范与分析方法，特别是针对地震荷载和疲劳荷载下的设计考量。同时，对结构用工程塑料及新型合金材料在特殊环境（如高温、低温或强腐蚀环境）下的应用潜力进行了评估。 第三章：先进材料的测试与表征 本章强调了材料性能量化评估的重要性。涵盖了无损检测（NDT）技术在结构健康监测中的应用，如超声波检测、声发射技术。详细介绍了用于表征材料微观结构和界面相互作用的先进仪器分析方法，包括扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）在材料失效分析中的具体应用流程。 --- 第二部分：岩土工程中的界面与加固技术 本部分着重于处理地基、边坡稳定以及地下结构与土体相互作用的工程问题，强调了通过材料干预实现地基性能优化。 第四章：土体改良与地基承载力提升 系统梳理了化学固化剂（如水泥、石灰、硅酸盐）在土体稳定化中的作用机理。详细介绍了深层搅拌法（DSM）和高压喷射注浆（JET-GROUTING）的技术参数控制与质量保证流程。针对软土地基的沉降控制，提出了基于预压固结结合排水通道技术的优化方案。 第五章：边坡稳定与支护体系设计 本章专注于复杂地质条件下的边坡稳定性分析，特别是对裂隙岩体和风化岩体的力学响应建模。深入讨论了锚杆、土钉墙的受力分析与设计规范，以及针对软岩或易滑坡区域的柔性支护结构（如重力式挡土墙、加筋土挡墙）的优化设计。强调了施工过程中的环境因素对支护系统长期稳定性的影响。 第六章：地下工程的防水与防腐蚀设计 探讨了隧道、地下室和沉井等地下结构面临的主要水文地质风险。详细介绍了主动防水（如注浆堵水）和被动防水（多层防水卷材、自修复材料）的体系构建。针对地下水中的化学侵蚀，提出了针对性的防腐涂层选择和电化学保护方案。 --- 第三部分：桥梁与建筑结构的高效能设计 本部分将理论知识应用于具体的结构工程实践，关注如何通过新材料和新构造，提升大型基础设施的抗震、抗疲劳和使用寿命。 第七章：预应力技术与后张预应力系统的优化 详述了后张预应力系统中的关键构件——预应力钢绞线、锚具和管道的性能要求。深入分析了预应力损失的计算模型，并重点讨论了极端温度下预应力体系的长期松弛与蠕变效应。对于新型无粘结预应力技术在复杂桥梁结构中的应用进行了案例分析。 第八章：结构抗震设计中的先进阻尼与隔震技术 本章全面介绍了黏滞阻尼器、金属屈服阻尼器和调谐质量阻尼器（TMD）的工作原理和适用范围。详细阐述了隔震支座（如叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座）的设计参数选择和安装精度要求，并给出了基于性能的设计（Performance-Based Design）流程，用于评估结构在罕遇地震下的响应。 第九章：既有结构评估与修复加固技术 针对历史建筑和服役多年的基础设施，本章提供了系统性的健康评估方法，包括结构动力特性测试和损伤识别技术。重点介绍了碳纤维布（CFRP）和钢板粘结技术在梁、柱加固中的应用规范，特别是粘结界面的受力机理分析和耐久性考虑。同时，探讨了喷射混凝土修复材料的选择与施工工艺。 --- 第四部分：交通基础设施的特种铺面与防护 本部分聚焦于道路、机场跑道等交通荷载环境下的特殊工程挑战，强调材料对交通流效率和运营安全的影响。 第十章：沥青与水泥混凝土铺面结构设计 深入分析了传统沥青混合料（密实级配、开级配）的粘弹性行为，以及Superpave设计体系的应用。对于水泥混凝土路面，重点讨论了板块接缝设计、温度和湿度对板体应力的影响。引入了温拌沥青和冷再生技术的环境友好性分析。 第十一章：道路与机场场地的排水与渗水控制 阐述了路基水稳定性对路面结构寿命的关键影响。详细介绍了用于路面结构内部排水的透水材料设计，以及在机场道面下设置的防止地下水上升的防渗层体系。讨论了冰雪控制策略中融雪剂对铺装材料的长期腐蚀效应。 第十二章：桥面铺装与防腐保护体系 桥梁结构易受车辆荷载和气候变化影响，本章专门讨论了薄层防水层、粘结层和桥面铺装的协同作用。分析了钢桥面和混凝土桥面常见的剥落、空鼓问题，并介绍了热铺防水粘结层（SMA）和高性能聚合物改性沥青在提高抗车辙能力方面的优势。 --- 第五部分：工程环境影响与可持续性 本部分着眼于工程项目的环境责任和资源效率，探讨如何通过材料创新实现绿色土木工程。 第十三章：再生材料在土木工程中的应用 详尽介绍了粉煤灰、矿渣、硅灰等工业副产品在混凝土中的替代使用比例、技术限制和长期性能验证。探讨了废弃橡胶、塑料在路基填料和沥青改性中的应用潜力及面临的工程挑战。强调了再生材料的生命周期评估（LCA）方法。 第十四章：工程材料的耐久性与气候变化适应性 讨论了温度、湿度、紫外线辐射等环境因素对工程材料的加速老化机制。重点分析了寒冷地区冻融循环对结构的破坏，以及热带/亚热带地区微生物侵蚀和化学风化的影响。提出了适应极端气候的设计裕度确定方法。 第十五章：工程结构的健康监测与寿命预测 介绍了传感器技术（如光纤光栅、应变片）在实时监测结构应力、应变和温度方面的集成应用。探讨了基于概率论的结构剩余寿命预测模型，以及如何将实时监测数据反馈到维护决策和预防性维修计划中，实现资产的精细化管理。 --- 第六部分：专业案例分析与设计实践 本部分通过对多个代表性工程项目的深入剖析，将前述理论和技术转化为可操作的工程经验。 第十六章：超高层建筑的结构体系创新 以一座具有挑战性的超高层建筑为例，分析了核心筒-巨型框架体系的选择依据、风洞试验结果与结构动力响应的耦合。重点剖析了巨型梁柱节点的施工控制和超高性能混凝土的应用。 第十七章：大型跨海桥梁的抗风与耐久性设计 选取一个典型的大跨度斜拉桥或悬索桥项目，详细介绍了其气动外形设计、颤振校核过程。重点分析了海洋环境下钢结构防腐体系的多重屏障设计（涂层、阴极保护、隔离）。 第十八章：水工结构的新型抗冲刷与防渗技术 针对水坝或河道整治工程，展示了高密度粘土心墙和新型合成材料在抗冲刷和防渗漏方面的应用。讨论了水工混凝土的抗渗等级确定以及大体积浇筑的温度控制技术。 本书的深度和广度，确保了其成为土木工程领域专业人士案头必备的、兼具理论深度与工程实用性的参考手册。

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