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出版者:广东人民

作者:孙芳铭

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2010-6

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787218067247

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一份以《高考深度阅读 现代文阅读与鉴赏》为主题的图书简介，但内容完全不涉及该主题，而是围绕一个架空的、与文学阅读无关的领域展开，力求详实、自然，且不含任何人工痕迹。 --- 图书名称： 建筑结构力学与失效分析：从理论基石到工程实践 图书简介 本书系一套面向土木工程专业学生、初入职场的工程师以及结构安全领域研究人员的深度专业参考教材。它旨在系统性地构建读者对现代建筑结构力学原理的认知框架，并在此基础上深入探讨材料在不同荷载条件下的响应、结构体系的稳定性问题以及常见破坏模式的深入分析。全书内容严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程应用之间找到最佳的平衡点。 第一部分：力学基础与材料本构关系 本书首先回顾了工程力学中的基本概念，着重于对材料力学和弹性力学的核心理论进行整合。不同于传统的线性弹性分析，本部分引入了更贴近实际工程环境的非线性问题探讨。 1. 连续介质力学基础： 详细阐述了应力张量、应变张量的定义、平衡方程和几何方程。特别强调了在三维复杂受力状态下，如何精确描述结构内部的内力分布。引入了拉普拉斯方程在静力学求解中的应用，并对平面问题的解析解进行了系统梳理。 2. 材料本构模型的进阶： 这一章节是本书的核心内容之一。我们不再停留在经典的胡克定律层面，而是深入探讨了钢材、钢筋混凝土、高强混凝土以及新型复合材料的本构关系。对于钢材，重点分析了屈服、应变硬化和残余应力的影响；对于混凝土，则详细介绍了受压脆性破坏和受拉开裂的演化过程，包括考虑了时间效应（徐变与收缩）的长期性能预测模型。此外，对粘弹性材料和塑性铰模型的建立与应用也进行了详尽的阐述。 3. 能量原理与变分方法： 介绍了虚功原理、最小势能原理以及互易定理。这些原理不仅是理解结构响应的理论基石，也是进行数值分析（如有限元方法）前必须掌握的数学工具。书中通过具体的梁、板单元案例，演示了如何运用能量法推导单元刚度矩阵。 第二部分：结构稳定性与动力响应 结构稳定性是高层建筑和复杂空间结构设计中不可回避的关键问题。本部分着重于从微观到宏观层面，分析结构失稳的临界条件及动力学行为。 1. 经典稳定性理论： 详述了欧拉屈曲公式的推导及其适用范围。针对后屈曲行为，引入了非线性几何分析的方法，特别是对偶然偏心和初始缺陷对临界荷载的影响进行了量化研究。对于复杂截面和约束条件的构件，详细介绍了等效长度系数的选取原则和实际工程中的修正方法。 2. 薄壁结构与剪力墙体系： 针对现代建筑中常用的薄壁构件（如钢结构中的冷弯型材和高层建筑中的剪力墙），分析了它们在承受侧向荷载时的整体稳定性，包括局部失稳和整体失稳的耦合问题。对剪力墙的平面外稳定性及地震作用下的非线性响应进行了专门讨论。 3. 结构动力学基础： 本章建立了单自由度和多自由度体系的运动微分方程。重点讲解了模态分析（特征值问题）在结构动力学中的应用，以及如何通过模态叠加法预测结构的振动响应。对风荷载和地震荷载的模拟方法，特别是反应谱分析和时程分析的适用场景，进行了对比和指导。 第三部分：结构失效分析与工程案例 理论知识的最终落脚点在于工程实践中的安全保障。本部分通过对典型破坏案例的解剖，加深读者对结构失效机制的理解。 1. 疲劳与断裂力学： 针对交通枢纽、桥梁等承受周期性荷载的结构，系统介绍了疲劳损伤累积的S-N曲线法和Miner准则。引进了基于断裂韧性的裂纹扩展分析（如应力强度因子和J积分），用于评估既有结构中微小裂纹的扩展风险。 2. 节点与连接的破坏模式： 结构往往在连接部位失效。本书细致分析了梁柱节点、钢桁架节点在不同荷载下的受力状态，包括螺栓的抗剪承载力、焊缝的疲劳寿命以及节点域的局部屈曲问题。通过大量工程实例，指出了设计和施工中常见的薄弱环节。 3. 火灾下的结构响应： 现代建筑面临的特殊荷载——高温。本章探讨了钢结构和混凝土结构在火灾荷载下的热传导、温度场分布及其对材料力学性能的劣化效应。重点分析了构件的升温速率、热膨胀应力以及高温下结构的整体承载力下降规律，并介绍了防火设计规范的原理。 4. 案例研究与数值模拟： 选取了数个具有代表性的结构倒塌或严重损坏案例（如局部过载导致的支撑结构屈曲、地震作用下的剪力墙破坏），运用有限元软件（如ABAQUS/ANSYS）对失效过程进行后评估模拟，展示了理论分析与实际观测结果的印证过程。 本书配有大量的例题、习题以及配套的工程计算实例，旨在培养读者独立分析复杂工程问题的能力，是结构工程师职业生涯中不可或缺的参考工具书。其深度和广度，确保了读者能够从容应对从概念设计到施工验收各个阶段的力学挑战。

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