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出版者:CRC Press

作者:Amin Ghali

出品人:

页数:868

译者:

出版时间:2003-8-14

价格:GBP 129.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780415280914

丛书系列:

图书标签:

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• 结构分析
• 力学
• 土木工程
• 结构力学
• 有限元分析
• 桥梁工程
• 建筑工程
• 材料力学
• 结构设计
• 岩土工程

《结构力学：原理与实践》 作者： [虚构作者姓名，例如：艾伦·麦格雷戈 (Alan McGregor)] 出版社： [虚构出版社名称，例如：卓越学术出版社 (Excellence Academic Press)] 出版日期： [虚构出版日期，例如：2023年10月] 内容简介： 《结构力学：原理与实践》是一部全面深入的结构分析领域的权威著作，旨在为土木工程师、机械工程师、建筑师以及相关领域的学生提供坚实的理论基础和实用的分析工具。本书突破了传统教材的局限，以清晰的逻辑、严谨的推导和丰富的实例，将抽象的力学概念转化为直观的理解，并引导读者掌握解决复杂工程问题的能力。 核心理念与内容结构： 本书的核心理念在于强调结构分析的“为什么”和“如何做”。我们不仅展示了各种分析方法的步骤，更深入剖析了其背后的力学原理，让读者真正理解为何特定的方程和技术能够准确地描述结构的受力行为。全书共分为 [例如：十五章]，循序渐进地构建起完整的结构力学知识体系。 第一部分：基础理论与基本概念 第一章：绪论与基本假设： 在本章中，我们将首先界定结构分析的核心任务，即预测结构在外部载荷作用下的响应。我们将详细阐述结构分析在工程设计中的重要性，并概述其在建筑、桥梁、航空航天、机械制造等各个领域的广泛应用。随后，我们将引入结构分析所依赖的关键基本假设，如材料的线弹性、小变形、均质性和各向同性等。这些假设的合理性及其对分析结果的影响将被深入讨论，为后续的学习奠定坚实基础。 第二章：力的基本概念与载荷分析： 本章将对力、力矩、应力和应变等基本力学概念进行严谨的定义和梳理。我们将深入探讨各种常见的外部载荷类型，包括集中力、分布荷载、弯矩、扭矩以及温度变化和支座沉降等。每种载荷的产生原因、数学表达方式以及在结构分析中的处理方法都将被细致讲解。此外，本章还将介绍载荷组合的原则，以及如何根据设计规范考虑不同荷载的组合效应。 第三章：材料的力学性能与本构关系： 材料是结构的基本组成单元，理解其力学性能是进行结构分析的前提。本章将详细介绍各种工程材料（如钢、混凝土、木材、铝合金等）的典型力学性能指标，包括弹性模量、泊许比、屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。我们将重点讲解线弹性本构关系，并适时引入非线性材料模型，为理解更复杂的结构行为做铺垫。通过实验数据和图表的呈现，让读者直观感受材料在受力过程中的响应。 第二部分：梁的分析 第四章：梁的内力分析： 梁是工程中最常见的结构构件之一。本章将聚焦于梁的内力分析，即确定梁内任意截面上的剪力、弯矩和轴力。我们将详细介绍绘制剪力图 (SFD) 和弯矩图 (BMD) 的方法，并阐述如何利用这些图来评估梁的安全性和刚度。本章将采用解析法和图解法相结合的方式，确保读者能够熟练掌握各种梁的内力计算。 第五章：梁的挠曲与转角： 除了内力，梁的变形也是结构分析的重要内容。本章将深入探讨梁的挠曲（位移）和转角。我们将推导梁的挠曲微分方程，并介绍积分法、面积矩法和叠加法等多种求解梁挠曲和转角的解析方法。丰富的实例将展示如何利用这些方法计算不同边界条件和荷载作用下的梁的变形。 第六章：超静定梁的分析： 许多实际工程中的梁是超静定的，即其约束条件超出了静力平衡方程所能确定的未知数。本章将重点讲解超静定梁的分析方法，包括容许力法、容许位移法（也称为力法和位移法）等。我们将详细阐述这些方法的理论依据、基本步骤以及适用范围，并提供大量实例来演示如何求解超静定梁的内力和变形。 第三部分：杆件结构与平面框架分析 第七章：桁架结构分析： 桁架由直杆组成，杆件端部通过铰链连接，是最基本的空间结构形式之一。本章将介绍桁架结构的基本组成原理和分类。我们将详细讲解节点荷载法和截面法两种求解桁架内力的经典方法，并通过实例演示如何分析承受各种载荷的简单和复杂桁架。 第八章：平面框架的内力与位移分析： 框架是更为复杂的结构形式，由梁和柱通过刚接或滑接连接而成。本章将介绍平面框架的建模方法，并详细讲解框架的内力分析（剪力、弯矩、轴力）和位移分析（节点位移和转角）。我们将重点介绍竖梁法和变分法等用于求解框架力学行为的经典方法，并展示其在实际工程设计中的应用。 第四部分：高级主题与数值方法 第九章：弹性力学基础与应力分析： 本章将带领读者进入更宏观的弹性力学领域。我们将介绍二维应力状态的描述，包括应力分量、应力张量以及应力圆。我们将推导应力变形关系，并介绍泊松比和剪切弹性模量之间的关系。此外，本章还将触及应力集中的概念，以及其对结构性能的影响。 第十章：结构振动分析导论： 在现代工程设计中，结构的动力响应日益受到重视。本章将对结构振动分析进行初步介绍。我们将讲解自由振动和强迫振动的基本概念，并推导单自由度系统的振动方程。我们将探讨固有频率和振型的重要性，并简要介绍多自由度系统的振动特性。 第十一章：有限元方法入门： 有限元方法 (FEM) 是当今结构分析领域最强大的数值工具之一。本章将对有限元方法的原理进行深入浅出的介绍。我们将讲解如何将连续体离散化为有限个单元，以及如何建立单元刚度矩阵和整体刚度矩阵。我们将重点演示一维梁单元和二维平面应力单元的建立过程，并解释如何利用有限元方法求解复杂结构的内力和位移。 第十二章：结构稳定性分析： 结构的稳定性是确保其安全可靠运行的关键因素。本章将深入探讨结构稳定性分析，特别是柱的稳定问题。我们将介绍临界力（欧拉临界力）的概念，并推导柱的稳定性方程。我们将讨论不同边界条件对柱稳定性的影响，以及如何考虑偶发偏心荷载等实际因素。 第十三章：动力荷载下的结构响应： 本章将进一步扩展结构动力学的内容，关注结构在动态荷载下的响应。我们将介绍地震、风荷载、机械振动等典型的动力荷载特性，并讨论如何将这些荷载引入结构动力学模型。我们将介绍响应谱法、时程分析法等常用的动力分析方法，并结合实例展示如何评估结构在动力荷载作用下的安全性和性能。 第十四章：塑性分析基础： 在某些工程应用中，理解结构在材料屈服后的塑性行为至关重要。本章将对塑性分析进行初步介绍，重点关注塑性铰的形成及其对结构承载能力的影响。我们将介绍塑性分析的基本原理，并结合梁和框架的实例，演示如何确定结构的极限承载能力。 第十五章：工程实例与案例分析： 理论学习最终需要付诸实践。本章将精选一系列来自不同工程领域的实际案例，包括桥梁、高层建筑、工业厂房、航空器结构等。我们将详细分析这些案例的结构形式、载荷条件、分析方法和设计结果，深入剖析结构设计中的挑战与创新。通过对真实工程问题的剖析，读者将能够将所学知识融会贯通，提升解决实际工程问题的能力。 本书的特色与优势： 1. 理论与实践的完美融合： 本书不仅提供了严谨的理论推导，更辅以大量贴近实际的工程算例，帮助读者将抽象的力学原理与工程实践紧密联系起来。 2. 循序渐进的教学方法： 内容组织由浅入深，从基本概念到高级主题，逐步引导读者构建起完整的知识体系，适合不同阶段的学习者。 3. 清晰易懂的讲解风格： 作者以简洁明了的语言，辅以丰富的图示和表格，将复杂的力学概念化繁为简，确保读者能够轻松理解。 4. 强调物理意义的理解： 本书着重于让读者理解力学概念的物理意义，而非仅仅记忆公式，培养学生独立思考和分析问题的能力。 5. 涵盖现代分析工具： 对有限元方法等现代数值分析工具进行了深入介绍，为读者掌握前沿技术打下基础。 6. 丰富的图解与插图： 大量高质量的图解、示意图和实验照片，直观地展示了结构受力过程、变形情况以及分析结果，极大地增强了学习的趣味性和有效性。 《结构力学：原理与实践》不仅仅是一本教科书，更是一本指导工程师解决实际工程问题的宝贵参考书。无论您是初学者还是经验丰富的工程师，本书都将为您打开结构分析的全新视野，助您在工程领域取得更大的成就。

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这本书在问题的设置和习题的设计上，展现出一种令人敬佩的广度与深度。很多参考书的习题要么过于简单，停留在对公式的机械套用，要么又过于偏门晦涩，脱离了实际工程的范畴。但这本书的习题库却找到了一个完美的平衡点。初级的练习巩固了基础，确保了核心概念的掌握；而进阶的题目则开始模拟真实的工程挑战，要求读者不仅要会算，更要会“想”。我记得有一个关于多跨连续梁的题目，需要结合有限差分法和边界条件的巧妙处理，解题过程犹如一场智力上的马拉松。更妙的是，书后提供的解题思路提示非常精炼，它不会直接告诉你答案，而是为你点亮通往答案的那盏关键的“灯塔”，让你在经历独立思考的挣扎后，品尝到成功的喜悦。这种激励机制，极大地提升了我的自主学习能力。

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深入研读这本书，我发现其中蕴含的不仅仅是冰冷的数学推导，更是一种深植于土木工程哲学中的人文关怀。它时常会提醒我们，结构分析的最终目的，是为了确保生命和财产的安全，这份责任感贯穿始终。在讲解材料疲劳或极端载荷分析时，文字的语气变得异常严肃且审慎，仿佛在告诫我们，工程决策的背后，承载的是千家万户的信任。书中穿插的一些案例分析，并非简单的“输入参数，得出结果”的机械演示，而是深入剖析了工程失败的教训，探讨了设计者在特定历史和技术条件下的权衡与取舍。这种对工程伦理的强调，让这本书超越了一本单纯的技术手册，上升到了一部关于“如何负责任地建造世界”的启示录。它让我意识到，力学计算不仅是计算，更是一种对未来负责的承诺。

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这本书的参考资料和术语索引部分，是其专业性的一个低调但强有力的证明。我曾多次因为需要快速查阅某个特定规范的引用或一个不常用的希腊字母的含义而翻阅它。与其他书籍不同，它的索引做得极为细致和人性化，查找效率极高。更不用说书中引用的文献列表，那简直就是一张通往更深层次研究领域的地图。里面囊括了从经典理论奠基人到当代研究前沿的权威著作，指向性明确，避免了读者在浩瀚的学术海洋中迷失方向。对于那些希望将基础知识转化为科研能力的人来说，这部分内容无异于一份珍贵的宝藏。它不仅教会了你“是什么”，更告诉你“从哪里可以学到更多关于它的信息”，这种前瞻性和为读者未来发展铺路的用心，是真正的大师之作才有的气度。

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这本书的叙事节奏掌握得如同交响乐的指挥，起承转合之间充满了逻辑的韵律感。它没有一股脑地将所有艰深的公式砸向读者，而是采取了一种渐进式的教学策略。初期的章节，如同轻柔的前奏，首先建立起读者对基本概念的直觉认识，让你在不感到压迫的情况下，自然而然地接受了那些抽象的物理原理。随后，随着章节深入，内容的密度和复杂性开始攀升，但每一次的提升都伴随着前文知识的扎实铺垫，就像是盖楼，每一层砖瓦都放置得恰到好处，确保了上层结构的稳固。我尤其欣赏作者在处理那些关键转折点时的手法，他总能在看似无路可走的地方，巧妙地引入一个生动的工程实例或者一个历史背景的小故事，瞬间打破了理论的僵硬感，让知识点活了起来。这种行云流水的讲解方式，使得我阅读时很少产生“卡壳”的感觉，仿佛作者在耳边低语，引导我一步步走向真理的殿堂。

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这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，那种沉稳的深蓝色调配上清晰、现代的字体，立刻给人一种专业且值得信赖的感觉。我记得当时在书店里一眼就被它吸引住了，那种厚重感和精致的排版，让我觉得这绝不是那种囫囵吞枣的教材。光是翻开前几页，那些图表的清晰度和细节的打磨程度就让我惊叹不已。线条的粗细、标注的精准度，都体现出编者对结构力学这门学科的敬畏之心。尤其是一些复杂的受力图，原本在其他地方看起来总是模模糊糊的概念，通过这本书精心的视觉呈现，一下子变得立体而直观。它仿佛在用一种无声的语言告诉我：“别担心，我们会把最复杂的东西，用最清晰的方式呈现给你。” 这种对细节的极致追求，让我在阅读初期就充满了信心，感觉自己不是在啃一本枯燥的理论，而是在与一位技艺精湛的导师进行深入的对话。那种翻页时纸张与指尖摩擦的质感，也为整个阅读体验增添了一份仪式感。

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