具体描述
《21世纪高等院校应用型规划教材•工程力学》根据教育部有关近机械类专业力学课程教学基本要求编写。理论力学部分主要讲静力学知识，包括静力学的基础知识、平面力系、空间力系和刚体的定轴和定轴转动等；材料力学部分主要研究工程构件在载荷作用下变形和破坏的规律，在保证构件既安全又经济的前提下，为构件选用合适的材料，确定合理的截面形状和尺寸提供理论依据，包括材料力学的基础知识、拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲、应力状态等。《21世纪高等院校应用型规划教材•工程力学》还提供了较多的例题和习题，以便教师的选用和学生的预复习。
好的，这是一份关于一本名为《建筑结构设计与分析》的图书简介，其内容与《工程力学》无关，力求详尽且自然流畅。 --- 图书简介：《建筑结构设计与分析》 第一部分：绪论与设计哲学 《建筑结构设计与分析》 是一部面向土木工程、建筑学以及相关领域专业人士和高年级学生的权威著作。本书的核心目标是系统阐述现代建筑结构从概念形成到最终实施的全过程中的理论基础、设计方法以及关键的工程实践。我们深知，结构设计不仅仅是满足荷载计算的数学问题，它更是一门融合了科学严谨性、经济合理性与艺术美学的综合性学科。 本书在开篇部分，并未直接深入复杂的力学模型，而是首先确立了结构设计的哲学观。我们探讨了“安全、适用、经济、耐久”四大基本原则在不同时代背景下的演变，并重点讨论了当代可持续发展理念如何重塑结构工程师的角色。读者将了解到，成功的结构设计源于对建筑功能、环境条件、材料特性以及建造工艺的深刻理解。 我们详细剖析了结构体系的选择过程，从传统的梁板框架体系、剪力墙体系，到更复杂的筒体结构、巨型结构乃至先进的张拉整体结构（Tensegrity）。每一类体系的选择都伴随着对空间利用率、抗震性能以及施工难度的权衡。本部分旨在引导读者建立宏观的结构设计视野，避免陷入纯粹的计算细节而忽略了整体布局的合理性。 第二部分：材料的深度解析与性能优化 结构设计的基石在于材料。本书投入大量篇幅，深入研究了现代建筑中最常用的结构材料的本构关系、老化机制与性能优化策略。 2.1 钢材的冶金学与结构应用 超越标准的材料强度数据，《建筑结构设计与分析》深入探讨了不同等级钢材（如高强钢、耐候钢）的微观组织结构与其宏观力学性能之间的内在联系。我们详细解析了钢材在疲劳、屈曲以及极端温度（高温火灾与低温环境）下的响应特性。特别关注了焊接结构中的残余应力控制、焊缝的无损检测技术，以及现代钢结构连接节点（如刚性、半刚性、铰接节点）的精细化设计，确保连接不仅能可靠传递内力，还能在变形阶段维持结构的整体性。 2.2 混凝土的本构模型与耐久性 混凝土作为最广泛使用的材料，其非线性行为是结构分析的难点。本书采用了最新的研究成果，详细介绍了混凝土在不同应力状态（单轴、双轴、三轴）下的本构模型，包括塑性损伤理论和粘塑性模型。更重要的是，本书强调了耐久性设计的重要性。我们系统阐述了氯离子侵蚀、碳化、硫酸盐侵蚀等对钢筋和混凝土造成的长期损害机制，并提供了针对海洋环境、寒冷地区等特殊环境的防护措施与配筋策略，确保结构的服务年限符合设计要求。 2.3 复合材料与新型结构体系 面向未来建筑，《建筑结构设计与分析》介绍了钢-混凝土组合结构、木结构（包括工程木材如CLT）以及纤维增强聚合物（FRP）在结构加固与新建中的应用。对于组合结构，我们着重分析了界面剪力滞后的精确计算方法以及如何通过有效的锚固设计实现材料的协同工作，以发挥各自的最佳性能。 第三部分：荷载与作用的精确评估 结构的可靠性直接依赖于对作用在其上的各种荷载的准确评估。本书对传统静力荷载的评估进行了深化，并着重于动态和环境荷载的现代分析方法。 3.1 规范化荷载的原理与取值 我们不仅仅复述了设计规范中给出的恒载、活载取值，而是追溯了这些数值背后的统计学基础和安全系数的确定逻辑。对于活荷载，我们探讨了概率论方法在确定极端活荷载组合上的应用，尤其关注了特定功能建筑（如体育场馆、大型商场）中复杂人群荷载的模拟。 3.2 抗震设计的前沿理论 地震作用是结构设计中的核心挑战。本书系统介绍了从传统的等效静力法到先进的反应谱分析和非线性动力时程分析的全过程。我们详细阐述了基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）理念，工程师需要明确定义结构在不同地震烈度下应达到的性能目标（如大震不倒、中震可修复）。此外，书中还包含了对消能减震技术（如粘滞阻尼器、金属屈服消能支撑）和隔震技术（如叠层橡胶支座）的原理分析、选型原则与连接设计要点。 3.3 风荷载与其他环境作用 对于高层和超高层建筑，风荷载的敏感性极高。本书深入讲解了边界层理论、风洞试验数据的处理方法，以及计算流体力学（CFD）在预测复杂体型建筑周围涡流脱落和局部风压分布中的应用。同时，我们讨论了温度应力、雪荷载的地域差异性分析，以及地基不均匀沉降对上部结构的影响评估。 第四部分：结构分析的数值模型与极限状态设计 《建筑结构设计与分析》 的核心技术篇章，聚焦于如何利用先进的数学工具对复杂结构进行精确的内力与变形分析，并将其转化为可靠的设计决策。 4.1 结构分析的有限元基础 本书对结构的有限元分析（FEA）进行了深入的理论铺垫，着重于选择合适的单元类型（梁单元、壳单元、实体单元）以及网格划分对计算结果精度和效率的影响。我们详细讨论了如何正确施加边界条件、荷载类型（点荷载、线荷载、体积力）以及如何处理材料的非线性行为（如混凝土的开裂与受压硬化）。 4.2 稳定性和屈曲分析 对于细长构件和高层框架，失稳问题往往比材料强度更具决定性。本书区分了欧拉屈曲理论、初始几何缺陷对稳定性的影响，并详细介绍了二阶P-Δ效应在框架分析中的引入与修正。对于网壳、拱等复杂几何结构，我们阐述了非线性屈曲分析（如弧长法）的应用。 4.3 极限状态设计方法的综合应用 本书全面贯彻“基于可靠度理论的极限状态设计”方法。我们详细解析了结构承载力极限状态（如弯矩、剪力、轴力单独或组合作用下的破坏判据）和使用极限状态（如应力、位移、裂缝宽度控制）的计算流程。这部分内容强调了不同荷载分项系数和材料分项系数的科学取值，确保了设计结果在概率意义上的安全性。 第五部分：实践案例与设计优化 理论的终极价值在于指导实践。本书的最后部分通过一系列详尽的工程案例，展示了结构设计从方案到施工图的全过程。 案例涵盖了超高层办公楼的抗风刚度设计、大型会展中心的空间网架结构分析与节点构造、以及复杂地下结构（如深基坑、地下室）的土-结构相互作用分析。通过对这些实际项目的剖析，读者将学会如何识别设计中的薄弱环节，如何通过调整结构布局或引入先进技术（如预应力技术、主动控制技术）进行优化，从而在满足安全性的前提下，最大限度地提高结构的经济性和美观性。 《建筑结构设计与分析》 旨在成为结构工程师在职业生涯中不断学习和参考的工具书，它提供的不仅是“如何计算”，更是“如何思考”——如何以系统化、前瞻性的眼光去构建安全、持久、富有创造力的建筑世界。 --- 适合人群： 土木工程专业本科生、研究生、结构工程师、建筑结构设计人员。
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