Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung,  Berechnung Und Konstruction Fem '98

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出版者:Ernst & Sohn
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1999-12
价格:USD 67.00
装帧:Paperback
isbn号码:9783433017753
丛书系列:
图书标签:
  • 有限元
  • 结构工程
  • 计算力学
  • FEM
  • 建筑工程
  • 建模
  • 计算
  • 构造
  • 工程分析
  • 软件应用
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具体描述

Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion FEM '98 导言 《Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion FEM '98》是一本深入探讨有限元方法(FEM)在建筑实践中应用的书籍。本书汇集了1998年举办的同名国际会议上的优秀论文,涵盖了从理论基础到实际应用的全方位内容,为工程师、研究人员和学生提供了宝贵的参考。本书旨在 bridging the gap between theoretical finite element knowledge and the practical challenges faced in the construction industry. 核心内容聚焦 本书的核心内容紧密围绕着有限元方法在建筑设计、分析和施工过程中的应用展开,具体可以细分为以下几个主要方面: 先进的建模技术 (Advanced Modeling Techniques): 几何建模与离散化: 书中详细阐述了如何将复杂的建筑构件(如梁、板、壳、实体构件)以及整体结构进行精确的几何描述,并将其转化为有限元模型所需的网格。这包括各种离散化策略,例如单元类型(一维、二维、三维单元)、节点定义、单元连接方式等。特别地,书中可能包含了针对非均质材料、复杂边界条件以及几何不连续性(如裂缝、孔洞)的先进建模方法。 材料建模: 建筑材料的性能往往是非线性的,并随时间和环境因素变化。本书深入探讨了如何对各种建筑材料(如混凝土、钢材、木材、土工材料)进行精确的材料模型构建。这可能包括线弹性、弹塑性、损伤力学、徐变、收缩以及温度效应等多种材料行为的模拟。针对特定应用,如混凝土开裂、钢材屈服等,可能还会有专门的材料模型介绍。 接触与连接模拟: 现代建筑结构中,构件之间的连接方式多种多样,如焊接、螺栓连接、预应力连接等。书中会详细介绍如何使用有限元方法精确模拟这些连接的力学行为,包括接触面的摩擦、粘结、滑移以及连接件的失效模式。这对于分析结构的整体稳定性和承载能力至关重要。 载荷与边界条件: 准确地施加荷载和定义边界条件是有限元分析准确性的基础。本书会讨论各种类型的荷载(如自重、活荷载、风荷载、地震荷载、温度荷载)以及不同的约束条件(如固定端、铰接、弹性支撑)在模型中的实现方式。 高效的计算方法 (Efficient Computational Methods): 单元方程的推导与组装: 书中将详细介绍各种单元(如梁单元、板单元、壳单元、实体单元)的位移插值函数、应变-位移关系、应力-应变关系,并推导出单元刚度矩阵和等效节点力向量。在此基础上,会讨论如何将这些单元信息组装成整体结构的总刚度矩阵和总荷载向量,形成大型稀疏线性方程组。 线性方程组的求解: 有限元分析的最终目标是求解大型线性方程组。本书会介绍多种数值求解算法,包括直接法(如高斯消元法、Cholesky分解法)和迭代法(如共轭梯度法、广义最小残量法)。针对大规模结构分析,还会探讨高效的迭代求解器和并行计算策略。 非线性分析技术: 许多建筑结构的响应是非线性的,例如材料非线性、几何非线性(大变形)以及接触非线性。本书会深入探讨非线性有限元分析的算法,包括增量平衡法、修正牛顿法、洛桑-巴塞罗那方法等,以及如何处理收敛性问题。 动力学分析与振动特性: 建筑结构在地震、风等动力荷载作用下的响应至关重要。书中会介绍动力学分析的理论基础,包括质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵的构建,以及求解动力学方程的方法,如模态分析、瞬态动力学分析和响应谱分析。 实际应用与案例研究 (Practical Applications and Case Studies): 结构整体稳定性分析: 建筑物作为整体,其稳定性是结构安全的关键。本书会展示如何利用有限元方法进行整体结构的稳定性分析,识别潜在的失稳模式,并评估结构的临界承载能力。 构件性能评估: 从细观到宏观,本书会关注各类建筑构件(如桥梁、高层建筑、隧道、水坝、薄壳结构、空间网格结构)的力学性能评估。这可能包括构件的内力分析、应力分布、变形预测以及抗裂度、耐久性等性能的评估。 风荷载与地震作用下的响应: 针对建筑结构在风荷载和地震作用下的动力响应,本书会提供详细的分析方法和案例。这包括风致振动分析、地震波输入下的时程分析以及抗震设计优化。 土木工程应用: 除了传统建筑结构,本书也可能涵盖有限元方法在更广泛的土木工程领域的应用,例如边坡稳定性分析、隧道开挖效应、基础沉降分析、水工结构分析等。 施工过程模拟: 随着施工技术的进步,对施工过程中结构受力状态的模拟也日益重要。本书可能包含对施工顺序、临时支撑、预应力施工等过程的有限元模拟方法。 优化设计与参数研究: 有限元分析的结果可以为结构设计优化提供依据。本书会讨论如何利用有限元模型进行参数研究,探索不同设计方案对结构性能的影响,从而达到经济高效的设计目标。 软件与工具的讨论: 虽然本书主要关注理论和方法,但也会提及在建筑实践中广泛使用的有限元软件(如ABAQUS, ANSYS, SAP2000等)及其在模型构建、分析求解和结果后处理中的作用。 本书的价值与贡献 《Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion FEM '98》的出版,标志着有限元方法在建筑领域的应用达到了一个重要的里程碑。本书的价值体现在: 理论与实践的桥梁: 它有效地将抽象的有限元理论与具体的建筑工程问题联系起来,为工程师提供了可操作的分析工具和解决方案。 知识的系统性梳理: 通过汇集1998年的前沿研究成果,本书为当时及后续的有限元在建筑领域的应用发展提供了系统的知识框架。 案例研究的借鉴意义: 书中丰富的案例研究,为读者提供了解决类似工程问题的思路和方法,具有重要的参考价值。 推动技术进步: 本书的出版促进了有限元技术在建筑行业的推广和应用,推动了结构分析和设计水平的提升。 结论 《Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion FEM '98》是一本极具深度和广度的专业书籍,它系统地介绍了有限元方法在建筑实践中的建模、计算和构造方面的应用。对于任何希望深入理解和掌握有限元技术在现代建筑工程中应用的专业人士而言,本书无疑是一部不可或缺的宝贵资源。它不仅能够提升读者的理论认知,更能为解决复杂的工程难题提供强有力的技术支持。

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这本书的厚度和书页的密度都暗示着其内容丰富且信息量巨大。我对于如何将抽象的力学原理应用到具体的建筑设计实践中一直抱有浓厚的兴趣,而有限元方法在我看来是实现这一目标的最有效途径之一。这本书的书名“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 清楚地表明了它将有限元方法的核心内容——建模、计算与构造——与建筑实践紧密地联系起来。我特别期待在“Modellierung”(建模)部分,能够详细了解如何将复杂的建筑结构,比如不规则形状的平面、多层结构的复杂连接,以及新型建筑材料的特性,有效地转化为有限元模型。这其中可能包括对不同单元类型的选择策略,以及如何处理网格划分的精度和效率之间的平衡。在“Berechnung”(计算)方面,我希望能够深入理解有限元法的基本原理,例如如何构建刚度矩阵,如何求解方程组,以及如何进行不同类型的结构分析,如静力分析、动力分析和屈曲分析,并能够掌握如何解读和应用这些计算结果。而“Konstruktion”(构造)的提及,让我更加期待这本书的实践指导性,我希望它能展示如何将 FEM 分析结果转化为具体的构造决策,例如如何优化构件的截面尺寸、选择合适的材料、设计安全的连接节点,以及如何应对工程中的常见问题,这些都将对我未来的设计工作提供宝贵的参考。

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这本书的封面虽然略显朴素,但其传递出的专业感让我觉得内容一定非常扎实。我一直对现代建筑的复杂性和多样性感到着迷,而有限元方法正是理解和实现这些复杂性的关键技术之一。这本书的书名“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 让我看到了它在实践层面的指导意义。我非常希望在“Modellierung”(建模)部分,能够学到如何将建筑的各种几何特征,例如弧形墙体、悬挑结构、以及不同材料的组合,有效地转化为有限元模型。这其中可能涉及到对不同单元类型的选择,以及如何处理模型中的连接和约束。在“Berechnung”(计算)方面,我期望能够深入了解有限元法的基本理论,特别是如何运用它来分析结构在各种复杂荷载下的行为,比如风荷载、地震作用下的动力响应,以及材料本身的非线性行为。对我来说,理解计算结果的物理意义,并知道如何根据这些结果来评估结构的安全性至关重要。而“Konstruktion”(构造)一词,则暗示了这本书将把理论计算与实际工程构造紧密结合。我期待它能提供关于如何根据有限元分析结果来优化构件尺寸、选择合适的材料、设计可靠的连接节点,甚至是指导施工过程中可能出现的潜在问题,这些对于提升我的工程实践能力将非常有帮助。

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这本书的封面设计简洁而专业,让我对其中包含的内容充满期待。我一直认为,一个优秀的建筑师不仅需要具备艺术审美和空间想象力,更需要对结构的力学行为有深入的理解,才能创造出既美观又安全的建筑。有限元方法,在我看来,是实现这一目标的关键工具。这本书的标题“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 明确地指出了其内容的核心——有限元在建筑实践中的建模、计算与构造。我特别希望在“Modellierung”(建模)部分,能够学习到如何有效地将现实世界的建筑结构抽象成计算机可以处理的模型,这其中涉及几何建模、材料属性定义、边界条件施加等一系列关键步骤。我期待书中能提供关于不同类型建筑构件(如梁、柱、墙、楼板、基础等)的建模技巧,以及如何处理结构的连接和相互作用。在“Berechnung”(计算)方面,我希望能够深入了解有限元法的基本原理,包括单元分析、整体组装以及求解过程,并希望看到如何进行各种类型的结构分析,例如静力分析、动力分析(如地震响应分析)、热应力分析等,并且能够了解这些计算结果的意义和解读方法。而“Konstruktion”(构造)的提及,更是让我对这本书的实用性充满信心,我希望能看到书本如何将计算结果转化为实际的构造设计,例如如何根据应力分布来优化构件尺寸、如何选择合适的连接方式、以及如何在施工过程中应用这些知识。

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这本书的纸张质感和印刷质量都显得相当扎实,让人感觉它是一本能够长久阅读和参考的经典著作。我一直以来对结构力学的理论性知识有着浓厚的兴趣,但往往觉得它们与我日常的建筑设计工作存在一定的距离。有限元方法,作为一种强大的数值分析工具,能够有效地弥合这一差距。这本书的书名“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 恰如其分地概括了其内容,让我对它寄予厚望。我希望在“Modellierung”(建模)部分,能够学到如何将复杂的建筑结构,例如具有不规则形状的屋顶、复杂的楼梯系统,或者特殊的连接节点,转化为精确的有限元模型。这包括对网格密度、单元类型选择的理解,以及如何处理材料的非线性和几何的非线性。对于“Berechnung”(计算)这一块,我迫切希望能够深入理解有限元法的基本数学原理,掌握如何运用它来进行各种结构分析,例如评估结构在不同荷载下的变形和应力分布,预测结构的动力特性,或者分析结构的稳定性。更令我兴奋的是“Konstruktion”(构造)这个词,这意味着这本书的内容不仅仅停留在理论层面,而是会指导我如何将计算结果应用到实际的建筑构造设计中,例如如何根据分析结果优化材料用量,如何设计更可靠的连接方式,或者如何应对潜在的失效模式。

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这本书的排版风格虽然略显复古,但其清晰的逻辑结构和详细的公式推导让我感受到了严谨的学术氛围。我一直以来都希望能够更深入地理解建筑结构在各种复杂工况下的力学行为,并希望有能力运用先进的分析工具来指导我的设计。有限元方法,在我看来,正是这样一种强大的工具。这本书的书名“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 明确地指出了其核心内容,即有限元方法在建筑实践中的应用,涵盖了建模、计算和构造的整个过程。我非常希望在“Modellierung”(建模)部分,能够学习到如何将复杂的建筑结构,例如具有特殊几何形状的构件、或者包含多种材料的组合结构,有效地转化为有限元模型。这可能包括对不同单元类型的选择,以及如何处理边界条件和荷载的施加。在“Berechnung”(计算)方面,我期望能够深入理解有限元法的基本原理,掌握如何运用它来进行各种类型的结构分析,例如分析结构在风荷载、地震荷载或温度变化下的响应,以及如何评估结构的稳定性和动力特性。对于“Konstruktion”(构造)的强调,则让我看到了这本书的实用价值,我希望它能提供关于如何根据 FEM 分析结果来优化结构设计,例如如何调整构件尺寸、选择合适的材料、设计可靠的连接节点,甚至是如何指导施工过程中的一些关键环节,这些都将对我今后的工程实践大有裨益。

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这本书的扉页上留有淡淡的书卷气,让我立刻感受到其中蕴含的深厚知识。我一直认为,建筑设计不仅仅是形式和美学的追求,更重要的是对结构力学原理的深刻理解和灵活运用。有限元方法,作为一种能够处理复杂结构问题的强大工具,一直是我希望深入学习的领域。这本书的书名“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 准确地概括了它所要传达的核心信息,即有限元方法在建筑实践中的应用,覆盖了建模、计算和构造这三个关键环节。我尤其期待在“Modellierung”(建模)部分,能够学习到如何将现实世界中复杂的建筑结构,例如具有不规则形状的楼板、异形柱、以及复杂的连接节点,有效地转化为有限元模型。这可能包括对不同单元类型(如梁单元、板单元、实体单元)的选择策略,以及如何处理网格的细化和耦合。在“Berechnung”(计算)方面,我希望能够深入理解有限元法的基本数学原理,掌握如何运用它来进行各种结构的分析,例如静力分析、动力分析、屈曲分析、以及非线性分析,并能够正确地解读和应用计算结果。而“Konstruktion”(构造)的提及,则让我对其实践指导性充满信心,我希望它能展示如何将 FEM 分析结果转化为实际的构造设计,例如如何优化构件尺寸、选择合适的材料、设计可靠的连接方式,甚至是如何处理施工过程中的一些细节问题,这些都将对我成为一名更优秀的建筑工程师提供坚实的基础。

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翻开这本书,首先吸引我的是其排版风格,虽然是较早期的出版物,但清晰的图表和结构化的文字让我觉得非常易于阅读。我一直对建筑的力学性能感到着迷,特别是当结构遇到风、地震等动态荷载时,其响应往往是复杂且难以预测的。有限元方法(FEM)的出现,无疑是结构分析领域的一场革命,它能够将连续的物理问题离散化,从而通过计算机求解。这本书的标题“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 正好契合了我对这一领域的探索需求。“Modellierung” 部分,我期望它能够深入讲解如何将复杂的建筑几何体(例如曲面屋顶、剪力墙系统)转化为有限元模型,包括如何选择合适的单元类型(梁单元、壳单元、实体单元等)以及如何处理几何的非线性。关于“Berechnung”(计算),我希望能看到对有限元基本理论的清晰阐述,例如刚度矩阵的建立、方程组的求解方法,以及如何进行静态、动态和屈曲分析。对于“Konstruktion”(构造)的连接,我尤其感兴趣,因为它意味着书本内容会更具实践指导意义。我希望它能展示如何利用FEM分析结果来指导实际的结构设计,例如如何优化梁的截面尺寸、如何布置钢筋或预应力钢筋,甚至是如何设计连接节点以确保结构的整体安全性。这本书仿佛一座桥梁,连接了抽象的数学理论和具体的建筑实践,让我有信心能够更有效地解决复杂的工程问题。

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这本书封面散发着一股严谨而深邃的气息,一看便知不是那种哗众取宠的读物。我一直对有限元方法在建筑工程中的应用充满好奇,特别是它如何将复杂的力学问题转化为可计算的模型,进而指导实际的工程设计。在我看来,建筑,尤其是那些宏伟的结构,背后蕴含着无数精妙的物理原理和数学计算。这本书的书名——“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98”,毫不含糊地指出了其核心内容,并且“Fem '98”的字样似乎暗示着这是一部在特定时期内具有里程碑意义的文献,或许能从中一窥有限元技术在建筑领域发展脉络的早期实践。我期待它能详细阐述如何将一个具体的建筑结构,例如一座高耸的桥梁或一座复杂的体育场馆,通过建模的手段分解成无数个微小的、易于处理的单元,然后运用有限元方程组来模拟其在各种载荷和环境条件下的行为。这种将宏观世界细致入微地转化为数字语言的过程,本身就充满了科学的魅力。而且,“Praxis”一词强调了其在实际工程中的应用,这意味着书本内容不会仅仅停留在理论层面,而是会深入到如何将这些理论转化为可行的计算流程和设计方案,这对我来说是至关重要的。我希望能看到书中对不同类型建筑构件(如梁、板、壳、实体等)的建模策略,以及如何处理边界条件和节点连接等关键问题。此外,对计算过程中的数值稳定性、收敛性以及误差分析的探讨,也将是我关注的重点,毕竟在实际工程中,精确性和可靠性是生命线。

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这本书虽然问世已久,但其封面上的专业术语和严谨的排版风格,都让我感受到其内在的价值。我一直以来对如何将抽象的数学理论应用于解决实际的工程问题抱有浓厚的兴趣,尤其是在建筑领域,结构的安全性与可靠性是至关重要的。有限元方法,在我看来,就是连接理论与实践的绝佳工具。这本书的书名“Finite Elemente in Der Baupraxis - Modellierung, Berechnung Und Konstruktion Fem '98” 明确地指出了其核心内容,即有限元方法在建筑实践中的应用,从建模、计算到最终的构造。我非常期望在“Modellierung”(建模)部分,能够学到如何有效地将复杂的建筑结构,例如具有复杂几何形状的屋顶、多层结构的连接方式、以及不同材料属性的组合,转化为精密的有限元模型。这可能包括对不同单元类型的选择,以及如何进行网格划分的优化。在“Berechnung”(计算)方面,我希望能够深入理解有限元法的基本原理,掌握如何运用它来进行各种类型的结构分析,比如评估结构在承受不同荷载(如重力、风荷载、地震作用)时的变形和应力分布,以及如何预测结构的动力响应和稳定性。而“Konstruktion”(构造)的提及,则让我对其实用性充满期待,我希望它能展示如何将 FEM 分析的结果转化为实际的构造设计,例如如何优化构件的截面尺寸、选择合适的材料、设计可靠的连接节点,甚至是如何指导施工过程中的关键步骤,这些都将为我提升实际工程能力提供宝贵的指导。

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这本书的书脊和字体都散发出一种老派学术著作的沉稳,让我感受到它承载着知识的重量。我从事建筑设计多年,虽然已经熟悉了许多标准化的设计流程和工具,但内心深处总觉得少了些对基础力学原理的深入理解,尤其是在处理一些非常规的结构形式或极端荷载情况时。有限元方法,在我看来,就是连接理论与实践的桥梁,它提供了一种系统化的方法来分析那些传统解析方法难以应对的复杂结构。书名中的“Modellierung”(建模)和“Berechnung”(计算)直接点出了这本书的核心优势,我非常期待它能提供一套系统性的建模指南,教我如何将建筑的几何形状、材料属性以及荷载条件转化为有限元模型。我希望书中能够涵盖从粗略的整体模型到精细局部模型的构建过程,以及在模型简化和网格划分方面的各种策略和权衡。更重要的是,“Berechnung”部分,我期待能够详细介绍有限元法的基本方程推导,以及如何在实际工程中应用这些方程进行结构分析,例如计算位移、应力、应变等关键参数。对于“Konstruktion”(构造)的提及,更是让我眼前一亮,这表明它不仅仅是理论的阐述,而是将计算结果与实际的工程构造紧密结合,例如如何根据计算结果来优化构件的尺寸、选择合适的材料,甚至指导施工工艺。这本书仿佛是为我量身定做的一本工具书,能帮助我更深入地理解我的设计,并更有信心地应对各种工程挑战。

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