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出版者:

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页数:78

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出版时间:2010-5

价格:13.50元

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isbn号码:9787040290448

丛书系列:

图书标签:

• 道路工程
• 路面施工
• 交通工程
• 土木工程
• 建筑工程
• 公路建设
• 铺装工程
• 沥青路面
• 水泥混凝土路面
• 工程技术

建筑结构设计与工程实践：跨学科视角下的创新与优化 本书聚焦于现代建筑结构设计的前沿理论与复杂工程实践的深度融合，旨在为结构工程师、土木工程专业学生以及工程管理人员提供一套全面、深入且具有高度可操作性的参考指南。 本书并非关注道路路面或铺装材料的施工技术，而是将视角提升至整个建筑结构体系的宏观与微观层面。我们深入探讨了从结构选型、荷载分析到新型材料应用及抗震减灾等一系列关键环节，致力于推动建筑工程向更安全、更经济、更可持续的方向发展。 --- 第一部分：现代结构理论与分析方法革新 第一章：结构可靠性理论的深化与应用 本章详细阐述了当前结构设计中概率极限状态设计方法的最新进展。我们不再仅仅停留在传统的安全系数法，而是深入解析了基于性能（Performance-Based Design, PBD）的设计理念。内容涵盖了荷载和抵抗效应的随机性建模、可靠性指标的计算与校准，以及如何将这些理论应用于高层建筑、大跨度空间结构等复杂工程。特别强调了如何利用先进的统计工具，精确评估结构在不同使用年限和环境条件下的失效概率，确保设计决策的科学性与严谨性。 第二章：高性能计算在结构分析中的核心地位 本章系统介绍了有限元方法（FEM）在结构工程中的深度应用。内容覆盖了从单元选择、网格划分到边界条件设定的全过程。重点分析了非线性分析（材料非线性、几何非线性）在模拟真实结构响应中的关键作用，例如屈曲分析、塑性铰的形成与发展。我们详细演示了如何利用商业有限元软件（如ABAQUS, SAP2000的高级模块）对复杂节点域、剪力墙结构和筒体结构进行精确的动力学分析，以揭示传统解析方法难以捕捉的结构行为特征。 第三章：动力响应与抗震设计新范式 建筑抗震设计是结构工程的重中之重。本章详述了从反应谱分析到非线性时程分析的过渡与选择依据。我们着重探讨了性能化抗震设计的核心思想，即确保结构在不同烈度地震下的多重目标（如：可修复性、人员安全、避免倒塌）。内容包括：阻尼技术（粘滞阻尼器、屈服连接器）的选型与布置策略、隔震技术（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）的设计参数确定，以及如何进行场地效应分析和多维地震波的输入与处理。 --- 第二部分：新型结构体系与先进材料技术 第四章：超高层建筑的垂直运输与结构稳定性控制 针对摩天大楼的设计挑战，本章探讨了核心筒-伸臂桁架-外框架体系（Tube in Tube）、巨型框架等主流超高层结构形式的优化设计。讨论了在风荷载作用下的扭转响应控制、巨型结构节点的构造与施工控制。此外，我们详细分析了为应对重力荷载与位移限制而采用的巨型柱与叠合梁/板的连接技术，以及如何通过设置伸臂桁架有效减小顶部侧向位移。 第五章：大跨度空间结构与轻量化设计 本章关注于体育馆、会展中心等对空间跨度要求极高的结构。内容包括网壳结构、张拉整体结构（Tensegrity）的几何平衡分析、预应力索网的设计与张拉控制。重点剖析了如何通过优化拓扑结构，实现材料的最优利用，降低结构自重，从而减少基础的沉降与变形。对空间结构在施工阶段的临时支撑与控制措施进行了详尽的案例分析。 第六章：先进结构材料的工程应用 本书对传统钢筋混凝土之外的新型材料进行了深入的探讨，而非探讨路面铺装材料。内容涵盖： 1. 高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC）：分析其高强度、高耐久性的机理，及其在关键受力部位（如超大截面梁端、节点域）的应用设计，重点在于约束效应的模拟。 2. 钢结构连接的演化：研究了新型高强度螺栓连接、焊接技术（如摩擦型焊接、爆炸焊）在复杂节点中的可靠性评估。 3. 新型复合材料（FRP）：探讨纤维增强聚合物在结构加固、后张预应力构件中的应用潜力及其长期性能评估。 --- 第三部分：结构施工控制与全生命周期管理 第七章：施工阶段的结构安全与变形控制 结构设计与施工的衔接是工程成功的关键。本章关注于施工过程中的临时支撑系统设计、顺序卸载分析，尤其是在深基坑开挖、高大模板支撑体系下的结构安全控制。详细阐述了“施工荷载”的精确评估与控制，以及如何通过“结构健康监测（SHM）”系统，实时反馈施工过程中的应力、应变和挠度数据，指导现场施工决策。 第八章：结构耐久性与长期性能评估 本书强调了结构设计不仅仅是满足短期强度要求，更要考虑数十年乃至上百年的服役性能。内容包括：钢筋锈蚀机理、混凝土碳化对结构承载力的影响评估、海洋环境或寒冷地区的特殊防护措施。我们引入了“剩余寿命评估模型”，旨在指导基础设施的预防性维护与结构更新设计。 第九章：数字化建造与BIM在结构工程中的集成 本章探讨了建筑信息模型（BIM）技术在结构工程全生命周期中的赋能作用。重点分析了如何通过3D建模实现结构设计与深化、施工模拟（4D）、成本控制（5D）的无缝对接。特别探讨了参数化设计工具（如Grasshopper）在复杂几何结构生成中的应用，以及如何将结构分析模型直接转化为施工图和预制构件的加工数据，从而提高工程精度和效率。 --- 总结： 本书以严谨的结构力学为基础，结合最新的计算科学与材料技术，全面覆盖了从理论推导到工程实践的各个层面。它旨在超越简单的规范应用，引导读者掌握结构工程的核心思维，应对当前建筑领域所面临的复杂挑战，确保所建工程的结构安全、经济合理和环境友好。本书内容与道路路面施工技术无直接关联，而是专注于建筑物的主体结构设计、分析与实现。

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