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出版者:McGraw-Hill Companies

作者:Kenneth Leet

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-12-01

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070371002

丛书系列:

图书标签:

• structures
• concrete
• 混凝土设计
• 钢筋混凝土
• 结构工程
• 土木工程
• 建筑工程
• 结构力学
• 材料力学
• 设计规范
• 桥梁工程
• 隧道工程

好的，这是一份关于一本名为《结构工程中的高级分析技术》的图书简介： --- 结构工程中的高级分析技术 深度剖析现代结构分析的理论前沿与实践应用 图书简介 在当代土木与结构工程领域，面对日益复杂的设计挑战、对结构性能的更高要求以及新材料和新技术的不断涌现，传统的分析方法已逐渐显露出局限性。本书《结构工程中的高级分析技术》旨在填补这一知识鸿沟，为结构工程师、研究人员和高年级学生提供一套全面、深入且具有前瞻性的分析工具箱。它不仅仅是对现有规范和标准的机械性重复，而是深入探讨支撑现代结构设计背后的数学原理、计算模型和前沿数值方法。 本书的结构设计遵循螺旋上升的原则，从坚实的理论基础出发，逐步过渡到复杂的实际工程应用，最终聚焦于前沿研究方向。全书共分为七个核心部分，详尽阐述了从线性到非线性、从静力到动力、从确定性到概率性的多维度分析视角。 --- 第一部分：分析理论基础的深化与拓展 本部分着重于巩固和深化读者对结构力学基本假设的理解，并将其扩展到更广阔的分析范畴。 章节焦点： 1. 连续介质力学与本构关系进阶： 详细审视弹性、弹塑性、粘弹性及粘塑性材料在三维应力状态下的本构模型。重点分析了损伤力学（Damage Mechanics）在材料退化建模中的应用，特别是疲劳和脆性断裂的微观机制如何映射到宏观应力应变场。 2. 变分原理与能量方法再探： 对最小势能原理、虚功原理及其在有限元方法中的应用进行严谨的数学推导。引入了非保守系统下的能量方法，为处理结构振动与阻尼问题奠定理论基础。 3. 几何非线性理论： 深入研究大变形对结构刚度和稳定性的影响。从欧拉-伯努利梁理论到更精确的几何非线性壳体理论，详细解析了鞍点问题、屈曲路径的追踪（如弧长法）以及由几何效应引起的突变现象。 --- 第二部分：计算力学：有限元法的深度解析 本书将有限元法（FEM）视为核心分析工具，并对其实现细节和潜在陷阱进行了深入剖析。 章节焦点： 1. 单元选择与插值函数的精确性： 比较了各种常用单元（如四面体、楔形、高阶单元）的性能，特别关注了剪切锁定（Shear Locking）和体积锁定（Volumetric Locking）问题，并介绍了减缩积分（Reduced Integration）和混合公式等克服策略。 2. 网格无关性与收敛性研究： 系统阐述了如何评估有限元解的精度，包括 $h$ -收敛和 $p$ -收敛的概念。引入了后处理技术（如应力平滑和误差估计），确保计算结果的可靠性。 3. 接触分析的复杂性： 详细探讨了多点约束（MPC）、非线性约束以及摩擦接触的数值处理。对比了罚函数法、增广拉格朗日法和乘子法在处理接触刚度矩阵时的优劣。 --- 第三部分：高级动力学与地震工程 本部分超越了简单的特征值分析，专注于模拟结构在复杂时变载荷下的瞬态响应。 章节焦点： 1. 模态分析与模态叠加法的局限： 在特征值提取之后，探讨了模态参与系数在分析非对称或阻尼结构时的适用范围。引入了复模态分析（Complex Eigenvalue Analysis）来处理阻尼系统的固有特性。 2. 瞬态动力学求解策略： 对显式（Explicit）和隐式（Implicit）时间积分方法进行了深入比较，包括中心差分法、Newmark-$eta$ 法和代数求解器的稳定性分析。着重讨论了如何选择时间步长以保证数值稳定性。 3. 地震输入与场地效应： 从反应谱方法深入到基于时间历程的分析。详细阐述了人工地震波的合成、基岩运动到地表运动的转换（土-结构相互作用，SSI），以及非线性土体响应的建模。 --- 第四部分：材料与几何的非线性行为分析 本部分是本书的实践核心之一，专注于解析结构在超越弹性极限后的复杂行为。 章节焦点： 1. 弹塑性分析（Elasto-Plasticity）： 深入探讨了屈服准则（如 Von Mises, Tresca）的选择，流动法则（Flow Rule）的推导，以及强化模型（如随动强化、随动硬化）对残余应力的影响。 2. 大变形下的稳定性与后屈曲分析： 详细介绍了平衡路径的演化，包括真实应力的引入。重点阐述了下降型载荷-位移曲线的数值追踪技术，如峰值载荷点的识别和后屈曲路径的计算。 3. 蠕变、松弛与温湿度耦合效应： 在考虑长期荷载时，对材料时间依赖性（如混凝土和高分子材料）的建模进行了专题讨论。引入了热-力耦合分析的基本方程，特别是在火灾或极端环境下的应用。 --- 第五部分：可靠性与不确定性量化（UQ） 本书强调现代工程决策必须基于概率和不确定性框架。 章节焦点： 1. 随机过程与随机场理论： 将结构载荷和材料参数视为随机变量或随机场进行描述。引入了高斯过程、克里金插值法（Kriging）在空间变异性建模中的应用。 2. 可靠性指标的计算： 详细介绍了二阶矩方法（FORM）和渐近第一阶可靠性方法（ASOFRM）的迭代过程。并讨论了 Monte Carlo 模拟在验证复杂模型中的作用。 3. 性能基础设计（Performance-Based Design, PBD）： 将结构分析与概率目标相结合，例如计算达到特定性能水平（如“立即使用”或“生命安全”）的概率，并将其融入到优化设计流程中。 --- 第六部分：模型降阶与高效计算 面对日益庞大的分析模型，本部分聚焦于如何经济高效地获取高精度解。 章节焦点： 1. 模态基降阶（Modal Decomposition）技术： 探讨如何利用结构的特征向量构建低维度的动力学模型，特别是适用于处理高频响应和长期动态问题的 Pade 近似和 Krylov 子空间方法。 2. 分离尺度分析与多尺度建模： 针对复合材料、纤维增强结构或具有微观裂纹的材料，介绍了如何耦合微观（Representative Volume Element, RVE）分析与宏观（整体结构）分析，实现计算效率和精度的平衡。 3. 并行计算与分布式求解： 简要介绍了大规模有限元系统的矩阵分解技术，如子结构分解（Substructuring）和并行迭代求解器的基本原理。 --- 第七部分：前沿应用与展望 本部分将技术应用于新兴领域，展示高级分析技术的未来潜力。 章节焦点： 1. 结构健康监测（SHM）中的逆向分析： 探讨如何利用传感器数据（如振动响应）通过数据同化方法（Data Assimilation）反演识别结构损伤的类型和位置。 2. 增材制造（3D Printing）中的残余应力分析： 专门针对增材制造过程中的复杂热-应力耦合问题，介绍了层层扫描的瞬态热分析方法及对最终结构性能的影响评估。 3. 人工智能辅助的结构优化： 探讨如何将深度学习网络用于加速复杂非线性问题的迭代求解过程，实现实时或近实时的结构性能预测。 --- 目标读者： 本书适合于从事桥梁、高层建筑、基础设施及先进材料结构设计与研究的专业工程师、研究生及博士生。它要求读者具备扎实的结构力学和基础有限元知识。通过深入学习，读者将能够自信地应对现代工程实践中最具挑战性的非线性、动态及概率性分析任务。本书的附录部分提供了关键算法的伪代码和关键数学公式的详细推导，极大地增强了其作为案头参考手册的价值。

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对于《Reinforced Concrete Design》这本书，我有着一种莫名的期待，或许是因为“Reinforced Concrete”这个词本身就充满了力量感和稳定性，让人联想到坚固的建筑。我一直对工程建造的宏观图景充满兴趣，尤其是那些庞大的、改变城市天际线的建筑。我好奇，在建造这些令人惊叹的结构时，工程师们是如何在“钢”与“柔”之间找到完美的平衡点。书中是否会涉及到一些非常规的设计思路，或者是在特殊环境下（比如极端气候、地质条件）的结构设计挑战？我设想，这本书不仅仅是关于计算公式，更可能包含着设计哲学的探讨。例如，如何在有限的资源下，设计出既安全又经济的结构？如何通过巧妙的结构布局，实现建筑的功能性和美观性的统一？我特别希望能看到一些关于绿色建筑和可持续设计的理念在钢筋混凝土结构设计中的应用，比如如何减少碳排放，或者如何利用再生材料。我猜测，这本书的结构可能非常系统化，从基础理论到具体的构件设计，再到整体结构的稳定性分析，层层递进。我希望它能解答我心中的一些关于“为什么”的疑问，比如为什么某些地方要使用大截面的混凝土柱，而另一些地方却可以用纤细的钢筋桁架。我更希望它能启发我的思考，让我从更广阔的视角去理解工程师们的创造力，而不是仅仅停留在技术细节上。

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《Reinforced Concrete Design》这本书名，本身就给我一种严谨、扎实的印象。我一直对工程师们如何将抽象的物理定律转化为看得见摸得着的坚固建筑感到好奇。我常常在想，那些承载着无数生命和活动的空间，是如何在设计之初就考虑到各种潜在的风险，并做出周密的安排的？我希望这本书能够提供一些关于结构失效模式的分析，让我了解在什么情况下，钢筋混凝土结构可能会出现问题，以及设计师是如何通过设计来预防这些问题的。我特别想知道，在不同类型的建筑中，钢筋混凝土结构的设计会有哪些显著的区别？比如，住宅楼、办公楼、工厂和桥梁，它们在设计理念和技术要求上一定有所不同。书中是否会提供一些比较性的分析，或者一些通用的设计原则？我设想，这本书可能会深入探讨材料的性能，比如混凝土的强度等级、钢筋的屈服强度以及它们如何相互作用，从而决定了结构的整体承载能力。我期待它能用清晰易懂的语言，解释那些看似复杂的力学概念，并配以相应的图表和计算示例，帮助我更好地理解。我希望这本书能够让我对钢筋混凝土结构的安全性有更深入的认识，从而在日常生活中，对周围的建筑有更多的敬畏和理解。

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这本书的书名，《Reinforced Concrete Design》，听起来就蕴含着精密的计算和深厚的技术功底。我一直对现代化的城市景观着迷，而钢筋混凝土无疑是构成这些景观的重要元素。我总是在思考，建筑师和工程师们是如何协同工作，将一个最初的概念变成一栋可以容纳成千上万人的实体建筑的？我希望这本书能够解答我关于结构设计流程的疑问，比如一个设计从概念提出到最终施工完成，会经历哪些关键的步骤，以及在每一个环节，钢筋混凝土设计扮演着怎样的角色。我特别想了解，在面对复杂的建筑造型或者特殊的场地条件时，设计师们是如何运用钢筋混凝土来解决这些难题的。书中是否会涉及到一些创新的设计手法，或者是一些突破性的技术应用？我设想，这本书的语言风格可能偏向于技术手册，但同时我也期待它能包含一些工程实践中的经验和教训，让我能从中学习到一些“软性”的知识，而不仅仅是理论。我希望它能让我明白，为什么在某些情况下，钢筋的配筋会如此密集，而另一些情况下又显得相对稀疏，这背后一定有其科学的考量。我更希望通过阅读这本书，能够对“设计”这个行为本身有更深刻的理解，它不仅仅是画图和计算，更是一种对安全、经济、适用和美学的综合考量。

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这本《Reinforced Concrete Design》的书名给我一种直接而明确的指引，它似乎就是我一直寻找的关于钢筋混凝土结构设计的权威参考。我最近在做一个与城市基建相关的项目，过程中涉及到了大量的混凝土结构，虽然我不是直接的设计师，但理解其设计原则和关键考量对我完成工作至关重要。我希望能在这本书中找到关于各种荷载（如恒载、活载、风荷载、地震荷载等）如何作用于结构，以及设计师如何将其转化为具体的钢筋布置和混凝土强度要求的详细解释。我一直在思考，为什么有些混凝土结构看起来那么纤细，却能承受巨大的压力？这其中一定有其独特的计算和设计诀窍。我期待书中能够深入讲解承载能力、变形控制、耐久性设计等关键方面，并能通过清晰的图示和实例，帮助我理解这些概念。我特别想了解，在现代建筑中，如何利用先进的材料科学和施工技术来优化钢筋混凝土结构的设计，使其更加环保和高效。例如，是否有关于高性能混凝土或新型钢筋的应用的讨论？我设想，这本书的语言风格应该是严谨且专业的，但我更希望它能在不牺牲科学性的前提下，尽可能地便于读者理解，尤其是对于像我这样需要快速获取信息并进行概念性理解的读者来说。我希望它能成为一本实用性极强的工具书，能够帮助我快速查找相关信息，解决实际工作中遇到的问题，而不仅仅是一本理论性的学术著作。

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这本书的书名是《Reinforced Concrete Design》，我之前一直对混凝土结构设计这个领域有模糊的认识，但从未深入了解过。直到我偶然翻到这本书，尽管我并非结构工程师，但它引发了我极大的好奇。我常常想象，那些宏伟的桥梁、高耸的摩天大楼，究竟是如何在无数的计算和理论支撑下，稳固地屹立于世的。这本书的封面设计就透着一种厚重感和专业性，让我觉得里面一定蕴含着工程界的智慧结晶。我一直在思考，设计师们是如何在保证结构安全的前提下，还能兼顾经济性和美观性的？这个过程一定充满了挑战和创新。我特别想知道，书中是否会阐述一些经典的案例分析，让我能直观地理解理论是如何应用于实际工程的。比如，在地震多发地区，混凝土结构的设计又会采取哪些特殊的防护措施？或者在跨度较大的桥梁设计中，会遇到哪些技术难题，又是如何被攻克的？我设想，这本书可能会从最基础的混凝土和钢筋的力学性能讲起，一步步引申到梁、板、柱、墙等构件的设计方法，最终触及整体结构的分析。我对手绘的结构图和计算公式充满了向往，虽然我可能无法完全理解其中的奥秘，但仅仅是窥见其严谨和精密的逻辑，就已经让我感到受益匪浅。我希望这本书能像一位经验丰富的工程师，娓娓道来，让我这位门外汉也能领略到混凝土结构设计的魅力所在，而不是枯燥乏味的公式堆砌。

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