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现代土木工程结构设计与施工实践指南 (2023年修订版) 图书简介 本书旨在为土木工程领域的设计师、工程师、施工管理人员、科研人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一套全面、深入且与时俱进的结构工程设计与施工技术参考。本书内容聚焦于当前主流的结构设计理论、新材料应用、先进的施工技术以及最新的行业规范要求，力求构建一座连接理论研究与工程实践的桥梁。 第一部分：结构设计基础理论与新进展 本部分深入剖析了现代结构设计所依赖的力学基础，并重点介绍了近年来结构工程领域取得的重大理论突破。 第一章：结构分析的计算力学基础 1.1 结构力学的基本假设与演进： 回顾经典的梁、板、壳单元的受力分析模型，探讨有限元方法（FEM）在复杂结构体系分析中的应用基础。详细介绍基于变分原理的结构稳定性分析方法。 1.2 结构动力学基础： 阐述单自由度、多自由度体系的自由振动与强迫振动分析。重点引入随机振动理论及其在地震工程中的应用，包括反应谱法和时程分析的详细步骤与适用条件。 1.3 极限状态设计理论深化： 全面解析基于可靠性理论的极限状态设计方法。深入探讨材料强度、构件承载力分项系数的确定依据，以及荷载分项系数与作用组合的优化选择。 第二章：先进材料的本构关系与设计考量 本章侧重于高性能和新型结构材料在实际工程中的应用细则。 2.1 高性能混凝土（HPC）设计参数： 详细介绍不同强度等级HPC的抗压、抗拉、抗剪性能，特别关注其在收缩、徐变和耐久性方面的特殊要求。阐述超高压混凝土（UHPC）在复杂构件中的应用潜力与设计规范。 2.2 结构钢材的韧性与疲劳设计： 梳理新型高强钢材（如Q550级以上）的设计强度取值和塑性性能指标。深入探讨在反复荷载作用下，钢结构疲劳寿命的预测模型（S-N曲线法、应力范围法）及其疲劳验算流程。 2.3 复合材料与新型结构体系： 介绍纤维增强复合材料（FRP）在结构加固、预应力体系中的应用技术。讨论木结构、竹结构等可持续性材料在现代工程中的设计规范与防火、防腐措施。 第二部分：各类结构体系的深化设计 本部分针对不同结构类型，提供了详尽的设计流程、规范应用指导和典型构造节点处理。 第三章：钢筋混凝土结构抗震设计精要 本章严格遵循最新的抗震设计理念，强调基于性能的抗震设计方法。 3.1 抗震设计基本原则与烈度区划： 阐述中国抗震设防体系（多遇、基本、罕遇地震水平）的设计目标。详细解读场地类别对地震动参数的影响。 3.2 梁、柱、剪力墙的抗震构造措施： 重点指导暗柱、潜梁、消能梁柱节点等复杂区域的配筋细则，确保构件在屈服后仍能保持足够的延性。讨论轴压比、抗剪强度校核的优先顺序。 3.3 结构整体抗扭与拓扑优化： 介绍在规则性和不规则结构中，如何进行扭转耦连效应的分析与控制。讨论在多层框架结构中采用屈曲约束支撑（BRB）等耗能装置的设计流程。 第四章：钢结构设计与节点详图 本章聚焦于钢结构的设计优化与施工连接的可靠性。 4.1 整体稳定性分析与验算： 详细讲解细长柱、悬挑梁的整体稳定性系数（$mu$）的确定，包括欧拉公式的修正与实际应用。讨论在风荷载和地震作用下的P-Delta效应分析。 4.2 焊接与螺栓连接设计： 全面分析焊缝的强度、延展性验算，特别是斜焊缝和角焊缝的受力分析。螺栓连接中，抗剪连接（承压型与摩擦型）的承载力确定及预拉力控制。 4.3 复杂钢结构节点详图与工厂制作： 提供节点区域的应力集中分析，指导工字钢、H型钢截面形式的选择与优化。重点讲解桁架节点、刚性节点、半刚性节点的构造细节。 第五章：预应力混凝土结构设计 5.1 预应力技术基础与类型选择： 介绍先张法和后张法的原理、适用范围与工艺控制。讨论高强钢绞线的松弛性能与锚具效率。 5.2 预应力损失计算与应力校核： 详述弹性、徐变、收缩和钢绞线松弛引起的预应力损失的精确计算方法。在不同荷载组合下，构件的应力状态（承载力极限状态、使用极限状态）的校核步骤。 第三部分：结构施工技术与质量控制 本部分内容从设计蓝图转化为实体结构的关键步骤，强调工艺控制与质量保障。 第六章：现代施工技术与工艺优化 6.1 现浇混凝土施工控制： 重点阐述大体积混凝土的温度控制方案，包括冷却水管布置、保温措施等，以有效控制内外温差导致的裂缝。指导泵送混凝土的质量控制与接缝处理。 6.2 钢结构现场安装与精度控制： 介绍大型构件的起重方案、临时支撑设计。关键高精度安装（如大跨度拱桥、空间网架）的测量放线技术与误差修正流程。 6.3 基础与深基坑工程： 探讨桩基础的承载力试验与监测技术。详细介绍地下连续墙、SMW工法等深基坑支护结构的受力分析、监测指标与风险控制。 第七章：结构健康监测与工程可靠性保障 7.1 结构无损检测技术： 介绍超声波法、回弹法、电磁感应法在现有结构评估中的应用。指导裂缝的成因分析与修补技术。 7.2 结构改造与既有结构评估： 针对老旧建筑物的结构安全性评估流程，包括荷载再评估、构件承载力折减系数的确定。介绍粘钢、碳纤维布加固、增大截面法等常用技术的适用条件与施工要点。 本书内容体系完整，理论深度与工程实用性兼备，是工程技术人员案头必备的参考工具书。 --- （字数统计：约1500字）
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