预应力混凝土结构设计原理

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出版者:人民交通
作者:李国平
出品人:
页数:227
译者:
出版时间:2009-11
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787114080036
丛书系列:
图书标签:
  • 混凝土结构
  • 工部
  • 土木
  • 预应力混凝土
  • 结构设计
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  • 结构力学
  • 工程结构
  • 预应力
  • 施工技术
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具体描述

《预应力混凝土结构设计原理(第2版)》根据土木工程专业平台课程的教学要求,以预应力混凝土结构设计原理为主要内容,综合阐述了土木工程专业相关领域中预应力混凝土结构的特点,详尽介绍了先张与后张、有粘结与无粘结、体内及体外预应力体系及工艺、结构构造与受力性能,以及结构计算理论和方法,并用大量计算示例详细解释。

《预应力混凝土结构设计原理(第2版)》可作为土木工程专业本科学生的教材,也可作为土木工程各相关领域中工程技术人员、大专院校学生和教师的参考用书。

钢筋混凝土结构设计进阶:后张法与预应力构件的优化应用 图书定位: 本书并非探讨预应力混凝土基础理论的入门读物,而是面向已掌握常规钢筋混凝土设计原理、并希望深入研究现代高性能结构体系的土木工程师、结构设计师、高校高年级本科生及研究生。它聚焦于在复杂荷载条件、特殊结构形式下,如何利用先进的后张预应力技术,实现结构构件的轻量化、耐久性提升与经济性优化。全书以工程实践为导向,强调理论与数值分析的结合,旨在培养读者对预应力构件在全寿命周期内的性能预测与精细化设计能力。 核心内容概述: 本书摒弃了对基本概念(如应力平衡法、预应力损失计算基础等)的重复论述,直接切入预应力技术在高阶结构设计中的应用与挑战。全书结构严谨,分为五个主要部分: --- 第一部分:后张预应力体系的精细化分析 本部分重点解析后张法(Post-tensioning)在设计深化阶段的关键技术点,尤其关注体系的复杂性与非线性行为。 1. 预应力筋道的空间布置与优化 三维曲线布束的几何控制: 深入探讨在复杂平面形状(如桥梁箱梁、异形柱)中,如何精确控制预应力筋的投影曲线,以满足结构自平衡抗弯、抗剪的精确要求。引入参数化建模方法,探讨筋道偏心率在截面不同位置对控制应力的影响。 局部应力集中与锚固区设计: 详细分析预应力筋在锚具处的应力扩散机制。重点讨论大吨位扁形束、圆形束在现浇段、梁端固结段的局部应力峰值,以及如何通过设计加腋、植筋网、或使用膨胀型锚具来有效分散拉应力,避免混凝土沿筋道方向的开裂破坏。 摩擦损失的修正模型: 传统摩擦模型在多波曲线中存在较大误差。本章引入基于有限元模拟的摩擦损失修正系数,考虑筋道曲线曲率变化率、夹角变化对超张拉损失的实际影响,尤其针对超高层建筑竖向预应力分布的应用。 2. 预应力构件的非线性长期效应 蠕变与收缩的耦合作用: 阐述在考虑钢筋配筋率和混凝土强度等级变化时,预应力损失的长期演化。对比不同龄期张拉对结构在10年、50年使用阶段的挠度、裂缝开展程度的差异化影响。 疲劳性能分析: 针对承受交通荷载的桥梁或工业厂房结构,分析交变荷载下预应力筋的疲劳累积损伤。引入S-N曲线的修正方法,结合预应力残余应力,评估构件的极限使用寿命。 --- 第二部分:预应力与结构抗震性能的耦合 本部分着眼于在地震作用下,预应力构件如何通过“自复位”特性提升结构韧性,并探讨其与传统延性设计的区别。 3. 预应力自复位体系的设计与验证 “应力-应变”滞回环分析: 研究在超高应力水平下,预应力混凝土柱、梁端(如PC-MEP节点)的滞回曲线特征。强调如何通过合理的预应力束设计,确保在多次强震作用后,结构残余变形控制在可接受范围内。 锚下区与粘结性能研究: 探讨在需要粘结的局部区域(如部分预应力梁的剪跨区),预应力筋与混凝土的粘结强度如何影响构件的抗剪和抗震性能。分析张拉后的界面应力分布。 4. 组合结构中的预应力优化 钢-混凝土组合梁的应力传递: 针对后张法预应力作用下的组合结构(如采用组合剪力键的楼板),分析横向荷载分配与界面滑移的控制。研究预应力对剪力键在受拉状态下的抗剪承载力的贡献。 --- 第三部分:特殊构件与先进应用案例 本部分深入探讨预应力技术在非常规结构中的应用,聚焦于解决具体工程难题。 5. 预应力与结构抗扭、抗剪的协同设计 斜筋预应力的优化配置: 在箱梁或厚板结构中,利用斜向预应力筋(或束)来替代或减少传统箍筋对抵抗剪力和扭矩的依赖。详细推导斜向预应力作用下的主拉应力路径。 后张法在深梁和剪力墙中的应用: 探讨在大跨度深梁和核心筒结构中,如何通过预应力来控制混凝土的开裂弯矩,显著提高承载效率,并降低传统配筋的难度。 6. 预应力技术的效率提升与施工控制 新型预应力材料的应用: 介绍高强度钢绞线(如2000MPa级以上)在超大跨度结构中的应用限制与技术要求,重点讨论其在高温、高湿环境下的长期性能衰减。 张拉过程的实时监测与反馈控制: 论述基于传感器技术的张拉过程实时反馈系统,如何确保现场张拉力与设计值的一致性,尤其是在多束同步张拉的复杂节点。 --- 本书特色: 本书的叙事风格旨在模拟资深工程师之间的技术研讨,语言精准、逻辑严密,避免使用过于简化的理论模型。全书配有大量基于有限元软件(如ABAQUS, Midas Civil/Gen)的数值模拟结果图表,用以验证和深化理论分析,并提供了数个复杂工程实例的参数设置与结果解读。学习本书,读者将能够从容应对现代工程中对预应力结构提出的更高性能化、更经济化的挑战。

作者简介

目录信息

第一章 绪论 第一节 预应力混凝土结构的基本概念 第二节 预应力混凝土结构的历史与发展 第三节 本教材的任务与学习要求 复习思考与习题第二章 预应力混凝土材料和预应力工艺及设备 第一节 预应力混凝土材料 第二节 预应力工艺及设备 复习思考与习题第三章 预应力及预应力损失计算 第一节 预应力钢筋张拉控制应力 第二节 预应力损失计算 第三节 有效预应力计算 第四节 减少预应力损失的措施 复习思考与习题第四章 预应力混凝土构件截面承载力计算 第一节 预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算 第二节 预应力混凝土受弯构件斜截面承载力计算 第三节 预应力混凝土偏心受压构件截面承载力计算 第四节 预应力混凝土偏心受拉构件截面承载力计算 复习思考与习题第五章 预应力混凝土构件截面应力及变形计算 第一节 预应力混凝土构件截面正应力计算 第二节 预应力混凝土构件截面剪应力与主应力计算 第三节 预应力混凝土构件考虑截面开裂的应力计算 第四节 预应力混凝土构件变形计算 复习思考与习题第六章 预应力混凝土构件的裂缝、疲劳及锚固区计算 第一节 部分预应力混凝土构件裂缝宽度计算 第二节 部分预应力混凝土构件疲劳验算 第三节 预应力钢筋锚固区计算 复习思考与习题第七章 预应力混凝土结构设计方法 第一节 预应力混凝土结构设计的基本思路 第二节 预应力混凝土结构计算的几个基本概念 第三节 预应力混凝土构件的设计方法 复习思考与习题第八章 无粘结预应力混凝土结构设计 第一节 概述 第二节 无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能 第三节 无粘结预应力混凝土受弯构件计算 第四节 无粘结预应力混凝土受弯构件设计 复习思考与习题第九章 体外预应力混凝土结构设计 第一节 引言 第二节 体外预应力混凝土系统的组成及构件类型 第三节 体外预应力混凝土受弯构件的力学性能 第四节 体外预应力混凝土受弯构件计算 复习思考与习题第十章 预应力混凝土结构抗震设计方法 第一节 概述 第二节 预应力混凝土结构抗震性能 第三节 预应力混凝土结构抗震设计方法 第四节 预应力混凝土结构抗震构造措施第十一章 预应力混凝土梁计算示例 第一节 预应力混凝土简支T形梁计算示例 第二节 无粘结预应力混凝土连续梁计算示例参考文献
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读后感

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用户评价

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这本书在讲解预应力混凝土的设计原理时,侧重于数学推导和力学公式的应用,这对于掌握计算方法的读者来说是极大的帮助。书中详细列举了各种荷载作用下的应力分析,以及如何通过施加预应力来抵消不利应力,从而提高构件的承载能力和耐久性。这些公式和计算过程严谨而清晰,能够有效地指导工程实践。但是,作为一名对结构设计抱有浓厚兴趣的读者,我更希望能看到一些更具启发性的内容。例如,在介绍某种预应力混凝土构件的设计方法时,书中能否提及历史上一些经典的预应力混凝土工程,以及这些工程在设计理念和技术创新上是如何突破的?或者,在讨论某个设计难题时,能否呈现几种不同的设计方案,并对比它们的优劣,从而展示设计思维的灵活性和创造性?目前的这本书,更多的是提供一套标准化的解题方法,而我渴望从中学习到更多的是解决问题的思路和设计哲学的碰撞。这种“思想的火花”或许更能点燃读者对结构设计的热情,并激发更深层次的思考。

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一本关于混凝土的书,内容却鲜有提及混凝土的生产过程,令人有些意外。我原本期待能深入了解不同配比、不同工艺下混凝土的性能差异,以及这些差异如何最终体现在结构设计中。然而,这本书更多地聚焦于预应力技术的应用,对于混凝土本身的特性着墨不多。当然,预应力混凝土作为一种重要的结构形式,其设计原理的探讨至关重要,但如果能将混凝土的材料科学与工程应用更紧密地结合起来,或许能让读者对预应力混凝土的力学行为有更深刻、更全面的认识。例如,在讨论混凝土的抗拉强度、徐变、收缩等重要参数时,如果能更详细地阐述这些性能的来源,以及它们在预应力技术中扮演的角色,相信会为读者打开另一扇理解之门。这本书在预应力构件的张拉、锚固、应力计算等方面提供了详实的指导,但对于支撑这一切的基石——混凝土本身的内在品质,似乎留有遗憾。我希望未来的版本能在这方面有所补充,让这本书不仅仅是预应力技术的百科全书,更能成为理解混凝土结构设计全貌的指南。

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这本书在介绍预应力混凝土的设计原理时,大量的篇幅被用来阐述各种计算公式和应力分析方法,这对于需要进行精确计算的设计师来说,无疑是极其重要的。书中对于预应力混凝土构件在不同荷载作用下的内力、位移和应力分布的分析,都进行了严谨的推导和计算。我能够从中了解到如何精确地计算预应力混凝土构件的承载能力,以及如何通过调整预应力的大小和布置来优化构件的性能。然而,作为一名希望从更广泛的视野理解结构设计的读者,我感到这本书在“工程美学”和“可持续性”这两个方面,似乎有所欠缺。在很多优秀的预应力混凝土工程中,除了结构的力学性能,其外观的美感和对环境的影响也是设计的重要考量因素。我期待书中能有一些关于如何将美学原则融入预应力混凝土结构设计的内容,或者探讨如何在设计中实现材料的节约和结构的轻量化,从而提升工程的整体品质。一本真正优秀的工程技术书籍,应当是力学、美学和可持续性有机结合的产物,能够引导读者创造出既安全可靠又富有艺术感染力,并且对环境负责的建筑作品。

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这本关于结构设计的书籍,在技术细节的探讨上确实可圈可点,尤其是在预应力混凝土的某些具体应用场景的分析上,给我留下了深刻的印象。它详细阐述了如何计算预应力损失,如何进行构件的挠度和裂缝控制,以及在不同荷载组合下结构的响应。这些内容对于一名正在学习结构设计的工程师来说,无疑是宝贵的财富。然而,在阅读的过程中,我始终觉得缺少了一些宏观的视角,仿佛置身于一个精密的仪器内部,零件的运作原理清晰可见,但却看不到整个仪器最终要完成的任务的全貌。我期待书中能有更多关于预应力混凝土在大型桥梁、高层建筑等标志性工程中的案例分析,不仅仅是简单罗列尺寸和计算结果,而是更深入地剖析设计师在面对复杂工程问题时,如何运用预应力混凝土的优势来解决设计难题,如何权衡经济性、耐久性和美观性。一本优秀的技术书籍,除了传授“怎么做”,更应该启发“为什么这么做”,以及“这样做能达到怎样的效果”。这本书在“怎么做”上做得很好,但在“为什么”和“效果”的阐述上,可以有更大的提升空间,让我更清晰地认识到预应力混凝土在现代建筑工程中的价值所在。

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坦白说,这本书在理论知识的传授上,确实做到了详尽和系统,尤其是在预应力混凝土的受力机理、构件设计等方面,提供了非常扎实的基础。书中对于各种不同类型的预应力混凝土构件,如梁、板、柱等,都进行了详细的计算和分析,并给出了相应的规范条文和设计流程。这无疑为初学者和经验不足的设计师提供了重要的参考。然而,随着阅读的深入,我逐渐发现书中在实际工程应用中的“落地性”上,似乎可以做得更好。比如,在讨论施工环节时,能否更具体地描述预应力张拉过程中的注意事项,以及可能遇到的技术难题和解决方案?再比如,在进行耐久性设计时,除了理论上的抗腐蚀措施,能否结合一些实际工程的经验,分享如何评估构件在不同环境下的长期性能?一本优秀的工程技术书籍,不应该仅仅停留在纸面上的计算和理论,更应该与现场的施工、运行和维护紧密结合,形成一个完整的工程闭环。我希望这本书能在未来的修订中,更多地融入工程实践的经验和智慧,让理论与实践的距离更近一步,让读者在学习理论的同时,也能感受到工程现场的脉搏。

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