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出版者:

作者:Wandmacher, Cornelius/ Johnson, A. Ivan

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价格:45

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isbn号码:9780784400708

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• 工程学
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土木工程中的结构分析与设计 本书深度剖析现代土木工程领域中结构分析与设计的核心原理、计算方法与实践应用。 旨在为土木工程专业的学生、初级工程师以及寻求知识更新的资深从业者，提供一套全面、系统且注重实际操作的理论与技术框架。本书内容紧密围绕结构力学、材料科学以及现代设计规范的交叉领域展开，强调理论的严谨性与工程实践的紧密结合。 第一部分：结构力学的基本原理与高级应用 本部分首先回顾并深化了静力平衡、材料本构关系以及应力-应变分析的基础知识。重点探讨了复杂荷载工况下的内力求解，包括但不限于活荷载、风荷载、地震作用的等效静力表示。 随后，深入讲解了结构分析的核心工具：位移法（力矩分配法）与挠度分析。详细阐述了刚度矩阵的建立过程，尤其是在处理具有铰接、悬臂和约束条件的复杂结构体系时的矩阵装配与求解技术。针对超静定结构，本书提供了多种矩阵分析方法的图解说明，并结合实际案例演示了软件求解的前置模型建立步骤。 弹性力学的基础概念，如平面应力与平面应变状态的判断、应力集中效应的评估，被引入到结构构件局部细节分析中。本章还包含对薄壁结构和壳体结构在受力分析中的特殊考虑，特别是引入了膜应力和弯曲应力的耦合分析。 第二部分：结构材料性能与选择 结构性能的最终体现高度依赖于所用材料的特性。本书用大量的篇幅详细分析了结构钢材（包括高强度钢和耐候钢）的屈服、极限强度、疲劳性能以及焊接节点的性能要求。对于钢结构，详细讨论了连接件的设计——从螺栓连接的抗剪、抗拉设计到焊缝的强度与延展性校核，并引入了基于性能的抗震设计中对塑性铰区域材料性能退化的考量。 混凝土作为土木工程中最主要的材料，其工作机理被深入剖析。内容涵盖了从普通钢筋混凝土到预应力混凝土（束锚体系、预应力损失计算）的完整理论框架。特别关注了混凝土的非线性特性，包括开裂阶段的应力重分布、长期效应（徐变与收缩）对结构长期变形和应力的影响。针对高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC），探讨了其高强度带来的设计优化潜力和施工挑战。 复合材料结构，如钢-混凝土组合梁、组合柱的设计原则也得到了阐述，重点分析了界面剪力连接的有效性及整体受力性能的提升。 第三部分：结构构件设计与规范应用 本部分是理论指导实践的核心环节，紧密结合国际主流设计规范（如AISC, Eurocode, GB标准等）的要求，系统讲解了主要结构构件的设计方法。 1. 梁与板的设计： 详细介绍了梁的承载力设计（极限状态设计法），包括抗弯承载力的计算、抗剪承载力的校核，以及在不同支撑条件下的配筋设计。对于钢梁，考虑了局部屈曲和整体失稳的控制。板的设计部分涵盖了双向板的应力分析、柱上板的抗冲切设计，以及无梁楼盖体系的构造要求。 2. 柱与基础的设计： 对轴心受压和偏心受压构件的稳定性设计进行了详尽的讨论，强调了长细比、欧拉临界荷载的概念以及侧向扭转屈曲的预防。对于偏心受压，系统梳理了P-M曲线（压力-弯矩相互作用图）的绘制与应用。 基础设计部分聚焦于扩大基础、桩基础和筏板基础。对地基的承载力确定、沉降控制、以及桩身受力和与地基的相互作用进行了深入分析。特别是对于软土地基上的深基础设计，详细阐述了分层沉降的评估方法。 3. 结构体系与抗震设计： 本书专门辟出一章讨论框架结构、剪力墙结构、筒体结构以及斜交网格结构的设计特点与适用条件。对于抗震设计，详细解释了等效侧力法、模态反应谱分析法的原理和应用范围。重点讲解了基于性能的抗震设计理念，包括延性构造的必要性、耗能元件的设置（如屈曲约束支撑BRB），以及抗震次结构（如非结构构件）的连接要求。 第四部分：现代结构分析技术与施工控制 为适应现代工程需求，本书引入了有限元分析（FEA）在结构工程中的应用。详细解释了网格划分对结果准确性的影响，以及如何通过FEA模拟复杂边界条件和非线性材料行为。 施工环节的质量控制是结构安全的重要保障。本部分讨论了钢结构施工中的焊接质量检验（无损检测）、高强度螺栓的预拉力控制。对于钢筋混凝土结构，关注了混凝土浇筑的顺序控制、模板支撑体系的稳定性校核，以及后张预应力体系的张拉与灌浆质量控制程序。 总结： 《土木工程中的结构分析与设计》提供了一个从微观材料性能到宏观结构体系的完整技术路径。它不仅教授“如何计算”，更着重于解释“为何如此设计”，帮助读者建立起对工程安全、经济性和耐久性的全面理解，是土木结构工程师不可或缺的参考手册。本书的案例分析均取自真实的工程项目，确保了理论知识与现场实际的无缝对接。

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不得不提的是，这本书的插图和图表设计达到了一个令人惊叹的水准。很多描述性的文字，如果单靠文字来解释，很容易陷入晦涩难懂的境地，但这本书巧妙地运用了大量的流程图、示意图和对比表格，极大地提升了信息的传达效率。比如，在阐述不同测量仪器校准曲线差异的那几页，作者绘制的图形不仅仅是简单的线条图，而是融入了误差分析的色彩分层，即便没有阅读旁边的文字说明，也能大致理解其核心差异所在。更绝的是，有些关键公式的推导过程，作者甚至为其设计了三维的视觉辅助，仿佛将公式的逻辑结构立体化了，这对于习惯于空间思维的工程技术人员来说，简直是如虎添翼。这种对视觉化学习的重视，远超我预期的技术书籍的标准，让枯燥的计量学学习过程充满了探索的乐趣。

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这本书的装帧和纸张质量简直是教科书级别的典范，那种厚实而富有质感的触感，拿在手里就感觉沉甸甸的，充满了专业书籍应有的分量。封面设计简洁大气，色调沉稳，一眼就能看出这是一本严谨的学术著作，而不是那种花里胡哨的入门读物。我尤其欣赏它字体排版的考究，行距和字号的搭配非常合理，即便是面对那些复杂的公式和图表，阅读起来也丝毫不会感到吃力，这对于需要长时间盯着书本的工程师和学生来说，简直是一种福音。内页的印刷清晰度极高，即便是最细小的标注也能看得一清二楚，这在处理那些涉及到精密测量和数据分析的内容时，显得尤为重要。整体来说，光是上手的第一印象，就足以让人对接下来的阅读内容抱持极高的期待，感觉这不是一本普通的参考书，而是一件值得收藏的工具。那种墨香混合着纸张特有的气味，让人不由自主地想要沉浸其中，去探索那些深奥的计量学原理。

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这本书的叙事口吻，用一种非常平易近人但又不失权威性的方式，与读者进行了一场跨越时空的对话。它没有采用那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调，而是像一位经验丰富的前辈，带着我一步步揭开工程测量中的神秘面纱。我能感受到作者在撰写时，不仅仅是罗列知识点，更是在分享他多年实践中积累的“行话”和“窍门”。例如，在谈到如何避免在跨国项目中因单位混淆导致的重大失误时，作者给出的建议非常具体且带有强烈的警示意味，这远比教科书上僵硬的规定来得更有说服力。这种“人情味”的表达方式，极大地降低了技术阅读的心理门槛，让我愿意主动去攻克那些原本看起来遥不可及的专业难题。它更像是一本“内幕”手册，而不是一份标准化的说明书。

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从内容深度来看，这本书展现了对计量标准未来发展趋势的深刻洞察力。它不仅仅停留在对当前公认标准的机械复述，而是花了相当的篇幅去探讨“计量不确定性”在现代高精度工程中的核心地位。作者并没有将误差视为一个负面概念，而是将其提升到了一个需要被量化和管理的科学范畴。这种辩证的思维方式，让我开始重新审视自己过去对“精确”的理解。书中对“可追溯性链条”的详细解析，更是让我茅塞顿开，明白了为何一个小小的计量单位校准，会对整个大型项目的质量控制产生连锁反应。这本书的内容深度足以让资深工程师进行知识迭代，同时也为研究生提供了扎实的理论框架，它似乎成功地架起了一座连接基础理论与前沿实践的坚实桥梁。

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这本书的章节结构安排得极其精妙，它不像我之前读过的那些技术手册那样，将知识点东拉西扯地堆砌在一起，而是遵循着一种非常清晰的逻辑脉络进行推进。从最基础的计量概念和历史演变开始，作者非常耐心地铺垫了必要的基础知识，使得即便是对这个领域知之甚少的新手也能跟上节奏。随后，内容逐步深入到各种工程应用中的具体测量标准和转换方法，每一步的过渡都显得水到渠成，毫无生硬感。我特别欣赏作者在介绍完一个理论概念后，总是紧接着提供大量的实际案例分析，这些案例似乎都取材于真实的工业现场，充满了烟火气，让抽象的理论瞬间变得具象化和可操作。阅读过程中，我经常会停下来，反复琢磨作者是如何将复杂的国际单位制（SI）与传统英制进行精确对标和换算的，那种细致入微的讲解，简直就是一场关于精度与规范的艺术展示。

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