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出版者:Delmar Cengage Learning

作者:International Code Council

出品人:

页数:76

译者:

出版时间:2006-03-06

价格:USD 27.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781580012607

丛书系列:

图书标签:

• Sewage Disposal
• Private Sewage Systems
• Plumbing Codes
• Building Codes
• International Code Council
• ICC
• 2006 Code
• Onsite Wastewater Treatment
• Environmental Engineering
• Sanitation

建筑工程技术手册：新世纪的结构与材料革新 本书聚焦于21世纪初（2000年至2010年间）全球建筑行业在结构设计、新材料应用及可持续性实践方面取得的重大突破与标准演进。 本手册旨在为结构工程师、建筑师、项目经理以及建筑材料供应商提供一个全面、深入的技术参考框架，用以指导现代复杂建筑的规划、设计、施工与维护。 第一部分：结构工程的数字化转型与高性能计算（2000-2010） 本部分深入探讨了在千禧年后，建筑结构分析领域如何完成从传统手工计算到高性能计算（HPC）的范式转变。我们详细分析了有限元分析（FEA）软件在超高层建筑和复杂空间结构设计中的应用。 1.1 结构分析软件的演进与验证： 非线性分析的普及： 重点阐述了如何利用先进的商业软件（如SAP2000、ETABS的高级模块）进行材料非线性、几何非线性分析，特别是在地震工程中模拟结构的真实屈服和破坏模式。讨论了如何根据新的抗震设计规范（如2006 IBC或Eurocode 8的初期版本）验证模型的准确性。 风洞试验与CFD模拟的结合： 探讨了计算流体力学（CFD）在预测复杂高层建筑的气动性能方面的作用。分析了风致振动、涡激振动以及如何利用CFD数据反哺结构阻尼设计，以满足日益提高的舒适度标准。 基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）的初步实践： 详细介绍了PBD理念如何开始取代传统的基于力的设计方法。通过案例研究，展示了如何设定明确的性能目标（如“大震不倒，中震可修”）并利用先进分析工具实现这些目标。 1.2 钢结构与混凝土结构的创新连接技术： 本章超越了传统的焊缝和螺栓连接，着重于新一代连接技术在速度和延展性方面的提升。 高强度螺栓与预应力技术： 探讨了ASTM A490/A325系列螺栓在复杂节点处的应用优化。深入分析了后张预应力混凝土技术（Post-Tensioning）在桥梁、大型楼板和复杂停车楼中的应用，特别是对张拉过程的质量控制标准。 摇摆（Rocking）系统与自复位结构： 这是一个新兴领域。本节分析了2000年代初期提出的利用能量耗散装置（如屈曲约束支撑, BRBs）和可更换元件的概念，如何使结构在强震后具备快速恢复使用能力，减少业务中断损失。 第二部分：新材料与高性能构件（2000-2010） 本部分专注于该时期内建筑材料科学的突破，以及这些材料如何被集成到主流设计规范中。 2.1 高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC）的工业化： HPC的配比优化： 详细介绍了硅灰、高炉矿渣、粉煤灰等矿物掺合料在提高混凝土耐久性、抗渗透性和早期强度方面的机制。提供了针对海洋环境和寒冷气候下HPC配方的设计指南。 UHPC的早期应用案例： 重点分析了UHPC（抗压强度超过120 MPa）在预制构件、薄壁结构以及需要极高耐磨性的构件（如人行天桥板）上的应用挑战与成功经验。讨论了其纤维增强机制。 2.2 结构工程中的新型金属材料： 耐候钢（Weathering Steel）的规范化应用： 分析了A588/A242等牌号耐候钢在桥梁和外部结构中的应用，强调了其表面锈层（Patina）的形成条件、维护要求以及与周边材料的兼容性问题。 轻质合金在幕墙与非承重结构中的集成： 探讨了铝合金（如6061-T6, 7075）在幕墙框架、屋顶结构及复杂几何表皮系统中的承载能力和热膨胀管理。 2.3 增强复合材料在结构修复与加固中的角色： 碳纤维增强聚合物（CFRP）技术的成熟： 详述了CFRP板、梁和外包技术在既有钢筋混凝土构件的抗剪和抗弯加固中的应用流程。讨论了CFRP与基材的粘结性能、耐火性限制以及施工现场的质量控制标准（如表面处理和锚固）。 第三部分：可持续性与绿色建筑规范的交汇点 2000年代是全球对建筑能耗和环境影响的关注度急剧上升的时期。本部分探讨了结构设计如何回应绿色建筑运动。 3.1 结构材料的生命周期评估（LCA）初步考量： 隐含能量（Embodied Energy）的计算方法： 介绍了如何对钢材、混凝土、木材等主要结构材料的生产、运输和施工过程中的能源消耗进行量化。 本土化材料与低碳混凝土： 鼓励使用当地采掘的材料以减少运输能耗。探讨了利用地质胶粉替代部分水泥（如地聚合物的早期尝试）以降低碳足迹的潜力。 3.2 结构优化以适应绿色建筑标准： 自然采光与结构布局的平衡： 结构设计如何通过优化柱网布局和梁跨度，为最大化自然采光创造条件，同时兼顾结构效率。 屋顶承载力与可再生能源系统： 探讨了结构工程师在设计屋顶时，如何预留额外的活荷载余量，以支持未来的太阳能光伏板阵列、绿色屋顶系统或雨水收集设备。 第四部分：施工精细化管理与质量保证体系 结构设计蓝图到实际建成的鸿沟需要严格的施工管理来弥合。本部分关注2000年代在施工现场推行的精细化质量控制措施。 4.1 预制化与模块化建造的兴起： 工厂质量控制（QC）与现场接口管理： 详细阐述了预制混凝土板、梁、甚至模块化楼层单元在工厂内实现的严苛质量标准（如尺寸精度、钢筋保护层厚度）。重点讨论了现场连接节点的精确对位和验收程序。 装配式建筑的荷载传递路径： 分析了干连接（Dry Connections）和半湿连接（Semi-Wet Connections）中，如何保证荷载的可靠传递，以及如何对这些连接进行无损检测（NDT）。 4.2 现代现场检测技术： 非破坏性检测（NDT）的应用拓展： 超声波回弹法、拉拔试验、电磁感应法等技术如何被规范化用于评估现浇结构和预制结构的强度和密实度。 钢结构无损检测的深化： 介绍了超声波相控阵（Phased Array UT）技术在复杂焊缝中替代传统超声波检测，以提高探伤效率和准确性。 本书总结： 本书为读者提供了一个清晰的视角，理解在2000年至2010年这一技术快速迭代的十年间，结构工程领域如何通过引入先进的计算工具、采纳创新的高性能材料，并开始系统地融入可持续发展的理念，从而为当前复杂多变的工程挑战奠定了坚实的技术基础。它是一份关于“如何建造更智能、更持久”的结构指南。

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