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出版者:

作者:Berg, David/ Marks, Robert/ Wertheimer, Lester

出品人:

页数:468

译者:

出版时间:2008-6

价格:886.00元

装帧:

isbn号码:9781427770370

丛书系列:

图书标签:

• 结构系统
• 结构工程
• 建筑工程
• 土木工程
• 建筑设计
• 结构分析
• 结构力学
• 建筑结构
• 工程技术
• 2009年出版

结构体系：2009 《结构体系：2009》是一部涵盖了21世纪初结构工程领域最新研究成果与实践进展的权威著作。本书不仅梳理了自2000年以来结构工程学科的关键发展脉络，更以前瞻性的视角，深入探讨了未来结构设计与建造所面临的挑战与机遇。 本书的编纂汇聚了全球顶尖的结构工程师、材料科学家、建筑师以及学术界的研究者，旨在为读者提供一个全面、深入且具有高度实用价值的学习平台。内容涵盖但不限于以下几个核心领域： 一、创新材料与高性能结构 先进复合材料的应用： 详细介绍了碳纤维增强聚合物（CFRP）、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）等先进复合材料在桥梁、高层建筑、航空航天结构等领域的应用案例和性能分析。书中不仅探讨了这些材料的力学性能、耐久性，还包括了其在设计、施工和维护中的具体实践要点。 高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC）： 深入研究了HPC和UHPC在提升结构承载能力、耐久性和抗裂性方面的潜力。本书提供了关于这些新型混凝土的组分设计、配合比优化、性能测试以及在极端环境（如海洋、腐蚀性土壤）下应用的技术指南。 新型金属材料与合金： 探讨了高强度钢、形状记忆合金、镁合金等在轻量化结构、隔震减震装置以及复杂节点设计中的应用。书中详述了这些材料的焊接、连接、加工技术以及在不同工况下的行为表现。 二、可持续性与绿色结构设计 生命周期评估（LCA）在结构设计中的应用： 阐述了如何通过LCA评估建筑材料和结构的“从摇篮到坟墓”的环境影响，并指导读者如何选择更环保的材料和设计方案，以减少碳排放和资源消耗。 可回收与可再生材料的应用： 介绍了竹材、木材、再生钢筋、再生骨料等可持续建筑材料的力学性能、设计方法以及在实际工程中的应用潜力。 节能型结构体系： 探讨了被动式设计理念在结构系统中的应用，如优化围护结构、自然通风、导热性能分析等，以降低建筑能耗。 韧性设计与适应性： 关注结构在面对气候变化、自然灾害（如地震、洪水、强风）时的适应性和韧性。书中介绍了如何通过冗余设计、易修复性设计以及智能监测系统来提升结构的整体韧性。 三、结构分析与数值模拟 高级有限元分析（FEA）技术： 深入探讨了非线性分析、动力分析、接触分析、断裂力学等高级FEA技术在复杂结构（如大跨度桥梁、深基坑、高层建筑）中的应用。本书提供了模型建立、网格划分、边界条件设置以及结果解读的详细指导。 计算流体动力学（CFD）与风工程： 介绍了CFD技术在预测风荷载、评估风致振动以及优化结构气动性能方面的作用。书中结合案例分析，展示了如何通过CFD模拟来指导桥梁、高层建筑和体育场馆等结构的抗风设计。 多尺度模拟与多物理场耦合： 探讨了如何将不同尺度的分析模型（如材料微观结构、构件性能、整体结构行为）进行耦合，以及如何处理多物理场（如力、热、电、流）之间的相互影响，以更准确地预测结构响应。 基于性能的工程（PbE）与性能化设计： 详细阐述了PbE的设计理念，即根据结构在不同震级地震下的预期性能（如使用功能、生命安全、防止倒塌）来确定设计方案。书中介绍了性能指标的确定、需求反应谱的应用以及非线性静力推覆分析等关键技术。 四、工程实践与创新建造技术 预制化与模块化建造： 深入分析了预制构件和模块化建造技术在提高施工效率、保证工程质量、降低现场施工风险方面的优势。本书提供了预制节点设计、连接技术、吊装施工以及质量控制的实践经验。 智能监测与健康诊断： 介绍了结构健康监测（SHM）系统在实时采集结构应力、应变、位移等信息方面的应用，以及基于监测数据的损伤识别、性能评估与寿命预测技术。书中涵盖了传感器技术、数据处理算法、人工智能在SHM中的应用。 3D打印与增材制造在结构领域的潜力： 探讨了3D打印技术在制造复杂构件、定制化结构以及创新建筑形式方面的可能性。本书分析了3D打印材料的力学性能、打印工艺以及相关设计规范的挑战。 既有结构改造与加固： 提供了针对不同类型既有结构（如老旧桥梁、历史建筑）的评估方法、加固技术（如碳纤维布加固、外包钢加固、增大截面法）以及案例分析，以延长结构使用寿命并提升其抗震性能。 《结构体系：2009》不仅是结构工程师、建筑师、施工管理人员的必备参考书，也是土木工程、建筑工程及相关专业高年级本科生和研究生的重要学习资料。本书的出版，为推动结构工程领域的科学研究和工程实践提供了宝贵的知识财富，也为应对21世纪复杂多变的工程挑战奠定了坚实的基础。

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这部关于结构系统的著作，从我翻开它的那一刻起，就给我留下了一种深沉而又略带年代感的印象。它的装帧设计朴实无华，那种厚重的纸张和略微泛黄的书页，似乎都在无声地诉说着它问世于一个技术迭代尚未如此迅猛的年代。我本期待能从中找到关于最新材料科学突破或复杂非线性动力学分析的前沿论述，然而，这本书的重点似乎更集中于对经典承重体系，比如钢筋混凝土梁柱节点详图、基础的受力分析模型，以及如何运用传统的解析方法来确定静定或简简单单超静定结构的关键尺寸。它对荷载的分类、安全系数的取值，以及规范条文的引用，都带有一种历史的沉淀感，像是在指导一位刚刚入门的工程师，如何扎扎实实地打好地基。书中大量的图解，线条清晰，但透视图的绘制手法明显是那个时期更偏爱的手绘或早期CAD风格，少了如今三维建模软件所赋予的逼真感和参数化驱动的灵活性。阅读过程中，我时常需要结合自己的实践经验去“翻译”其中的某些简化假设，以适应现代工程中越来越精细化的需求。这绝非一本让人能“一目了然”的速成指南，它更像是一份需要耐心研读的、关于结构思维建立的严肃文本，强调的是对力流路径的直觉把握，而不是对复杂有限元模型的过度依赖。它没有提及任何关于“韧性设计”或“性能化设计”的深入探讨，仿佛那个时代的结构安全，更多地是通过保守的安全系数来实现的。

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翻阅到关于施工和现场控制的部分，我感受到了明显的局限性。书中提及的施工质量控制措施，大多停留在目测检查和简单的几何尺寸复核上。例如，混凝土浇筑的养护要求，描述得非常传统，缺乏对现代温控、防开裂措施的详细指导。更重要的是，对于信息技术在结构管理中的应用，如BIM（建筑信息模型）在施工协调中的作用，或者使用传感器进行结构健康监测（SHM）的理念，这本书完全是空白的。这让我反思，一本结构系统工程的著作，如果不能涵盖如何将设计意图精确、高效地传达到施工现场，并实现全生命周期的反馈，那么它的完整性就有所缺失。这本书的价值在于“设计和计算”的环节，而在“建造和运维”的衔接上，它的视角显得过于静态和理想化。它描绘的是一个在图纸上完美运行的系统，但对于现实施工中不可避免的误差累积和材料性能的波动，它提供的应对策略显得相对保守和经验化，而不是系统化和数据驱动的。

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从排版和图表的质量来看，这本书也带有明显的时代烙印。虽然文字清晰易读，但那些示意图和表格的呈现方式，缺乏现代出版物所追求的视觉冲击力和信息密度。很多关键公式和参数的展示，依赖于大段的文字描述来补充，而不是通过精美的可视化图表来强化理解。我特别留意了它对“可靠性”和“不确定性”的讨论，这部分内容相对薄弱，更多是通过安全系数这个“黑箱”来处理不确定性，而不是采用更现代的概率论方法进行量化分析。例如，书中没有对材料强度或荷载参数的概率分布进行深入探讨，这使得它在面对需要高可靠性指标或需要评估系统失效概率的复杂工程时，指导性就不够强了。总体而言，阅读体验是一次对“经典结构思维”的怀旧之旅，它提供了坚实的理论基础，但对于当代工程实践中日益重要的数字化集成、高性能材料应用以及对不确定性的量化管理，它无法提供直接的、前沿的答案。它更像是一部经典参考手册，而不是一本面向未来挑战的创新指南。

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当我试图在其中寻找关于新型复合材料——比如那些用于超高层建筑的超高性能混凝土（UHPC）或先进的纤维增强聚合物（FRP）加固技术时，我感到了一种明显的“断层”。这本书的视野似乎停留在上世纪末对结构稳定性和强度进行精确计算的黄金时代。它花了大量的篇幅去阐述拱、桁架体系的几何稳定性判别，以及如何通过力的平衡方程来解算复杂框架的内力。这种对基本力学的执着，在某种程度上令人敬佩，它迫使我重新审视那些已经被计算软件高度自动化的步骤背后的物理意义。比如，书中对次结构刚度矩阵推导的详尽描述，对比现在只需输入节点坐标和材料属性就能瞬间得到的结果，显得冗长而又充满手工的智慧。我尝试用书中的方法去校核一个我近期设计的剪力墙结构，结果发现，为了处理那些非均匀荷载和P-Delta效应，计算过程变得异常繁琐，充满了迭代和近似。这套体系无疑是健壮的，它在设计规范的框架内运行得非常可靠，但它在处理现代建筑中常见的、由不规则几何形状带来的复杂扭转和剪切耦合效应时，显得力不从心。这本书更像是一个“结构力学大百科”的缩写版，其核心价值在于巩固理论基础，而非展示工程创新的前沿。

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这本书的叙事节奏非常平稳，几乎像一位经验丰富的老教授在课堂上慢条斯理地讲解。它没有试图用引人入胜的案例研究或最新的建筑奇迹来吸引读者，而是采取了一种近乎教科书式的、逻辑严密的推进方式。对于那些习惯了互联网时代信息碎片化获取方式的读者来说，这种深入、连续的论述可能会带来一定的阅读障碍。例如，在介绍地基与上部结构相互作用时，作者选择了经典的Winkler地基模型，并详细推导了其微分方程，但对于现代更常用的半空间弹性理论或地基非线性分析方法，却只是一笔带过。这让我感觉，这本书更像是在为一个已经成熟的工程领域划定“标准操作流程”的边界。读完关于抗震设计的章节后，我注意到它主要基于传统的反应谱法和等效静力荷载法，对基于性能的抗震设计（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）所依赖的先进非线性时程分析方法，几乎没有涉及。这清晰地标记了这本书的时代坐标——它完美地概括了工程界在某个时间点上所共识的最佳实践，但对于应对未来更极端挑战的工具集，它尚未提供密码。

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