Management of Deteriorating Concrete Structures pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Somerville, George

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 169.50

装帧:

isbn号码:9780415435451

丛书系列:

图书标签:

混凝土结构
劣化
管理
修复
耐久性
评估
加固
腐蚀
检测
维护

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具体描述

Demolishing and rebuilding is becoming less and less of an option, and developing trends such as the growth of PFI are directing attention to whole life costing. With the relentless drive towards greater sustainability, proper asset management of the existing infrastructure will become increasingly important in the future. This authoritative book draws together deterioration and repair/remediation with practical asset management. Despite the wealth of information there is a lack of clear guidance on how to carry out a practical assessment of concrete structures and manage repair in the field. Accordingly, this book gives solid practical guidance on assessment, and outlines when and how to act. The focus is on engineering aspects and decision-making, in terms of perspective, procedures and principles, while giving references for matters of detail such as test methods and the mechanisms of deterioration. It links deterioration to deficiencies in design, detailing, materials and construction quality. It then gives examples of how asset management systems have evolved for different types of structure in different countries. It shows how to move forward from inspection and diagnosis, through different methods of damage or structural assessment, to the selection of the optimum method of repair or remedial action. The concept of progressive screening is proposed - that is, only going as far as is necessary to reach a decision with confidence. The author has drawn on over thirty years experience on concrete durability and, in particular, on his involvement in three recent European-funded projects, involving collaboration between the owners of structures and researchers.

现代土木工程中的新型材料与可持续性实践内容概要本书深入探讨了当前土木工程领域新兴的高性能材料、先进的结构设计理念以及实现基础设施长期可持续发展的关键技术。全书分为四个核心部分，旨在为结构工程师、材料科学家以及政策制定者提供一个全面的视角，以应对日益复杂的工程挑战，并推动行业向更绿色、更耐用的未来转型。第一部分：高性能土木工程材料的前沿进展本部分重点关注正在彻底改变传统混凝土和钢材应用的新型材料。我们详尽分析了超高性能混凝土（UHPC）的微观结构、力学性能及其在复杂受力构件中的应用潜力。内容涵盖了UHPC的纤维增强机制、自愈合特性研究，以及如何通过精确控制骨料级配和化学外加剂来实现极高的抗压强度和耐久性。此外，我们对智能材料在结构健康监测（SHM）中的应用进行了深入剖析。这包括压电传感器的集成、光纤布拉格光栅（FBG）技术在应力应变实时反馈中的效能，以及这些传感器网络如何与结构模型进行数据融合，以实现早期故障预警。讨论还扩展到了可持续材料，例如地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）的开发背景、反应机理、与传统波特兰水泥的性能对比，及其在减少碳足迹方面的实际案例分析。我们不仅关注材料本身的性能指标，更侧重于如何将其高效、可靠地应用于实际工程环境中，并讨论了其标准规范的制定现状与未来方向。第二部分：先进结构分析与设计方法论本部分聚焦于超越传统线性分析的结构工程方法。我们将重点阐述基于性能的工程设计（Performance-Based Engineering, PBE）理念，特别是针对极端荷载事件（如强震、大风和爆炸冲击）的设计策略。内容详细介绍了非线性动力分析（NDA）的数值模型建立，包括材料本构模型的选择、接触面处理以及时间步进算法的优化。结构稳定性分析被提升到新的高度，我们探讨了薄壁结构和空间网格结构的屈曲模式识别与控制技术。书中提供了大量关于局部和整体屈曲临界荷载的精确计算方法，以及如何利用优化算法设计出具有更高稳定裕度的几何形态。在抗震设计方面，本书详细阐述了隔震与主动/被动减震技术（如粘滞阻尼器、屈服剪切键）的工作原理、参数选择准则，以及在复杂场地条件下的适用性评估。对于既有结构（Existing Structures）的评估与加固，本书提出了基于概率风险评估的评估框架，并详细比较了碳纤维增强聚合物（CFRP）、钢板粘接和新型预应力体系的适用性及长期经济效益分析。第三部分：基础设施的长期服务寿命管理基础设施的“长寿化”是现代社会面临的紧迫课题。本部分致力于构建一套系统的资产管理和维护策略。我们首先定义了服务寿命的量化指标，并引入了可靠性理论和寿命周期成本分析（LCCA）作为决策工具。内容涵盖了如何根据环境暴露等级（如海洋环境、冰冻-融化循环区）制定定制化的防护和养护计划。维护策略部分，我们详尽分析了非开挖修复技术（Trenchless Technology）在管道和桥梁修复中的应用，包括内衬法（CIPP）和喷涂法（Spray Lining）的工艺流程、材料选择及质量控制标准。对于不可避免的退化问题，我们讨论了如何利用先进的无损检测（NDT）技术，如地质探地雷达（GPR）、超声波检测和红外热成像，对结构内部的缺陷进行早期、准确的定位和量化。数据分析方面，本书介绍了基于机器学习和人工智能的预测性维护模型，该模型通过整合历史性能数据、环境监测数据和检测结果，实现对剩余使用寿命的动态预测。第四部分：可持续性与循环经济在土木工程中的整合本部分是全书的理念核心，探讨如何将可持续发展原则融入基础设施的整个生命周期。我们从资源效率的角度出发，审视了建筑垃圾的最小化策略，包括现场预制技术（Pre-fabrication）和模块化设计（Modular Construction）。内容着重讨论了再生骨料（Recycled Aggregates）在高性能混凝土中的应用限制与突破，以及如何通过精细化的筛分和活化处理，确保再生骨料的性能不低于天然骨料。循环经济的实践还延伸到了材料的“逆向物流”。书中分析了现有桥梁和构件在拆除后的材料回收潜力，并提出了“可拆卸设计”（Design for Disassembly, DfD）的原则，旨在简化未来材料的回收和再利用过程。最后，我们探讨了工程项目对生态系统的影响评估，并介绍了绿色基础设施（Green Infrastructure）的设计实践，例如透水铺装、雨水收集系统，以及如何通过优化结构选址和材料选择，实现碳中和或负碳排放的工程目标。目标读者本书内容严谨，技术细节丰富，适合结构工程、土木工程、材料科学领域的研究生、博士生，以及在政府部门、设计院、施工企业中从事基础设施规划、设计、建设和资产管理的资深工程师和技术决策者阅读。它不仅是一本技术参考手册，更是一部指引未来工程实践方向的战略性著作。