钢筋混凝土结构非线性分析

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页数:431
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出版时间:2010-6
价格:58.00元
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isbn号码:9787560329611
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  • 非线性
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  • 有限元
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  • 混凝土结构
  • 计算力学
  • 数值方法
  • 结构设计
  • 工程结构
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具体描述

《钢筋混凝土结构非线性分析》主要介绍了钢筋混凝土结构在火灾、地震、爆炸灾害作用下非线性响应分析的理论和方法。主要内容包括:火灾高温作用下钢筋混凝土结构构件截面温度场的非线性有限元分析方法和过程;钢筋混凝土结构抗火设计的一般原则、结构构件极限承载力的计算方法以及影响构件极限承载力变化的主要因素;火灾作用下钢筋混凝土超静定结构内力、变形的发展变化过程和相应的非线性计算分析方法;火灾后钢筋混凝土材料力学性能和结构构件剩余承载力的变化以及钢筋混凝土结构构件可靠性的评估方法;大体积混凝土的温度场的基本原理、非线性有限元计算过程以及防裂措施和裂缝补救方法;钢筋混凝土结构的地震反应时程分析方法以及强地震作用下的静力弹塑性分析方法;爆炸冲击波载荷以及爆炸冲击下的材料动力性能;钢筋混凝土结构梁、柱、板以及结构整体在爆炸冲击波作用下的弹塑性动力响应、结构动力响应非线性分析的数值方法以及爆炸作用下的数值模拟技术与技巧。《钢筋混凝土结构非线性分析》可作为土木工程学科结构工程、防灾减灾工程及防护工程等专业的研究生教材,也可作为钢筋混凝土结构科研人员的参考书籍。

《钢筋混凝土结构非线性分析》:深入探究结构行为的奥秘 本书并非一本通俗易懂的入门读物,而是面向结构工程领域专业人士、研究生以及对钢筋混凝土结构复杂性有深度求知欲的工程师们精心编撰的学术专著。它旨在突破传统线性分析的局限,深入揭示钢筋混凝土结构在荷载作用下,特别是达到或超越弹性极限时所呈现的真实、复杂的非线性响应。 核心内容概述: 本书的核心在于系统地阐述钢筋混凝土结构从弹性阶段到弹塑性阶段,乃至最终破坏的全过程中的非线性行为。我们将从微观层面探究材料的本构关系,理解混凝土的开裂、压碎以及钢筋的屈服、强化等关键力学机制,并在此基础上,构建宏观结构层面的非线性分析模型。 主要探讨的领域包括: 材料本构模型的精细化: 传统分析多采用理想线弹性模型,而本书将详尽介绍适用于不同应力状态下的混凝土和钢筋非线性本构模型。这包括考虑混凝土受拉开裂、受压软化,以及钢筋的强化效应等。我们将深入探讨各种经验模型和理论模型的优劣,以及它们在数值模拟中的应用。 非线性分析的理论基础: 本书将系统介绍实现非线性分析的几种主流数值方法,包括增量加载法、弧长法等。我们将详细讲解这些方法的原理、算法推导以及在有限元分析中的具体实现。重点会放在如何处理位移、应力、应变等参数在加载过程中的迭代更新。 结构整体非线性行为的模拟: 结合材料的非线性特性和数值分析方法,本书将指导读者如何构建和求解钢筋混凝土结构的整体非线性模型。这涵盖了梁、柱、板、墙等典型构件的非线性分析,以及框架、剪力墙等复杂结构的整体响应模拟。 滞回性能与延性分析: 钢筋混凝土结构在地震等动荷载作用下的耗能能力至关重要。本书将深入研究结构的滞回曲线,分析其塑性变形、刚度退化和承载力衰减的机理,并提供评估结构延性性能的方法。 破坏机理的深入剖析: 不同于线性分析中的失效准则,非线性分析能够更真实地模拟结构从宏观破坏到局部失效的全过程。本书将探讨各种可能的破坏模式,如弯曲破坏、剪切破坏、斜裂缝破坏等,并分析它们在非线性分析中的体现。 数值模拟的实践指导: 为了使理论知识更具实践性,本书将结合工程实际案例,详细介绍如何利用现有的高级结构分析软件(例如 ABAQUS, ANSYS, MIDAS 等)进行钢筋混凝土结构的非线性分析。我们将演示模型的建立、参数的设置、荷载的施加、结果的解读以及对分析结果的有效验证。 本书的独特价值: 严谨的理论体系: 本书建立在扎实的力学理论和成熟的数值计算方法之上,为读者提供了一个严谨、系统的非线性分析框架。 深入的机理探讨: 我们不仅关注“如何算”,更侧重于“为何如此”,力求让读者深刻理解钢筋混凝土结构在非线性状态下的内在力学行为。 面向工程实践: 尽管内容深入,本书始终与工程实际需求紧密结合,为工程师在结构设计、评估和加固方面提供强有力的技术支撑。 超越线性分析的局限: 读者将学会如何利用非线性分析来更准确地预测结构的极限承载能力、延性以及在极端荷载下的响应,从而实现更安全、更经济的设计。 目标读者: 钢筋混凝土结构设计工程师 结构抗震工程师 桥梁、隧道、建筑等领域的结构工程师 结构工程领域的硕士、博士研究生 从事结构监测、评估与加固的专业人员 对结构力学有深入研究兴趣的学者 通过阅读本书,您将能够掌握运用现代数值技术,深入洞察钢筋混凝土结构在复杂荷载条件下的真实行为,从而在工程实践中做出更明智、更可靠的决策。本书是对结构工程知识体系的一次系统性深化,将助您在应对日益复杂的工程挑战时,拥有更强大的分析工具和更深邃的洞察力。

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读后感

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用户评价

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我必须承认,这本书的难度系数相当高,对于非结构工程背景的读者来说,入门门槛几乎是垂直的。我在阅读过程中,经常需要频繁地查阅材料力学和结构动力学的参考书。这本书的逻辑链条非常紧密,前一章的结论直接作为后一章复杂模型的输入参数,一旦某个基础概念没理解透,后续的阅读就会陷入泥潭。我特别欣赏作者在描述有限元离散化方法时的严谨性,他详尽地解释了单元选择、网格划分对分析结果敏感度的影响,这一点在很多标准教材中都被一笔带过。书中对于材料非线性本构模型的讨论,尤其是关于滞回特性的模拟,可以说是目前市场上较为全面的综述之一。它清晰地划分了不同本构模型(如多线性、指数型等)在计算效率和精度上的权衡。我个人认为,这本书更适合作为研究生阶段的教材或者高级工程师的进阶参考手册,它要求读者具备扎实的数学功底和对数值方法的基本了解,才能真正领会其精髓。

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从我一个学习土木工程结构力学专业的学生的角度来看,这本书最大的亮点在于它成功地架起了理论研究与工程实践之间那座看似遥不可及的桥梁。它没有回避复杂性,而是选择正面迎击,用清晰的数学语言和丰富的工程实例来阐释“非线性”的本质。特别是对钢筋包钢混凝土构件的轴压屈曲与受弯屈曲的耦合分析部分,作者的推导过程逻辑清晰,每一步的物理意义都交代得明明白白。读完这部分内容,我不再仅仅是应用软件的“操作员”,而是开始思考软件背后模型建立的合理性。书中还引入了概率性分析的概念,探讨了材料参数不确定性对最终结构可靠度的影响,这极大地拓宽了我的视野,让我认识到结构安全评估的未来趋势必然是更加精细化和概率化的。这本书无疑是一部份量十足的学术专著,它需要的不仅仅是阅读,更是一种深入的“消化”和“重构”,才能真正将其知识体系内化为自己的设计工具。

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这本书的封面设计得非常引人注目,那种深沉的蓝色调配上醒目的白色字体,立刻给人一种专业、严谨的感觉。我本来以为这会是一本晦涩难懂的教科书,但翻开第一页后,发现作者的叙述方式相当灵活。它并没有一开始就堆砌复杂的数学公式,而是先用非常形象的比喻来解释什么是“非线性”,这一点对我这个初入这个领域的学生来说帮助很大。讲解材料本构关系的部分尤其精彩,作者似乎非常懂得如何将抽象的力学概念转化为可以被直观理解的图像和案例。特别是关于混凝土在受拉和受压区域的应力-应变曲线的讨论,作者加入了大量近期的实验数据作为支撑,使得理论推导不再是空中楼阁,而是有坚实的工程实践基础。不过,在尝试跟着书中的例子进行手算验证时,我感觉有些步骤跳跃得比较快,对于那些刚刚接触有限元分析软件的新手来说,中间的衔接可能需要多花点时间去揣摩。总的来说,它为我打开了一扇理解结构响应深层次机制的大门,不再满足于传统的线性假设。

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我是一位在设计院工作了十多年的结构工程师,平时工作强度很大,很少有时间能静下心来系统学习理论深度很高的书籍。说实话,我最初购买这本《钢筋混凝土结构非线性分析》的动机,更多是出于对行业前沿技术的追踪。这本书最令我印象深刻的是其对实际工程案例的剖析深度。它没有止步于理论模型的构建,而是深入探讨了在地震、火灾等极端荷载作用下,结构构件从弹性到弹塑性,乃至最终破坏的全过程。书中有几个关于复杂节点受力分析的章节,作者巧妙地结合了配筋细节和实际裂缝发展的照片进行对比说明,那种“所见即所得”的冲击力,比单纯看图集要震撼得多。它让我重新审视了我们日常设计中对安全系数的理解——并非单纯的冗余就能保证安全,而是对失效机理的准确把握才是关键。虽然部分数值模拟部分的章节我因为软件操作的差异性略有跳跃,但对于提升我对结构抗力机制的整体认知,这本书的价值无可估量。它更像是一本“内参”,指导我们如何跳出规范的条条框框,去思考更深层次的工程问题。

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这本专业书籍的装帧质量非常优秀,纸张的厚度和印刷的清晰度都达到了上乘水准,长时间阅读眼睛不容易疲劳,这对于这种需要长时间集中注意力的技术书籍来说,是一个重要的加分项。我个人关注的重点在于如何将理论模型应用于新型结构体系的评估。书中关于预应力混凝土构件在长期荷载作用下的二次效应分析,提供了不少启发性的思路。作者没有固守传统的“等效荷载”法,而是提出了一套更贴近实际工作状态的迭代求解方案。我尤其喜欢它在讨论结构屈曲和失稳问题时,采用了多种求解算法的对比分析,清晰地展示了每种算法的收敛性和适用范围。这种对比性的分析,帮助我理解了为什么在特定情况下,某些求解器会给出不合理的结果。唯一的遗憾是,书中对某些高级分析模块(比如接触面的模拟)的介绍略显简略,希望未来能有更多的补充或专门的姊妹篇来深入探讨这些前沿领域。

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