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出版者:第1版 (2002年1月1日)

作者:沈蒲生编

出品人:

页数:338

译者:

出版时间:2002-10

价格:28.9

装帧:平装

isbn号码:9787040116021

丛书系列:

图书标签:

• 建筑
• 混凝土结构
• 结构设计
• 土木工程
• 建筑工程
• 设计原理
• 钢筋混凝土
• 结构力学
• 建筑规范
• 高等教育
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好的，以下是一本名为《结构力学：原理与应用》的图书简介，该书内容与《混凝土结构设计原理》完全不同，侧重于结构工程的基础理论和通用分析方法。 结构力学：原理与应用 面向对象： 土木工程、结构工程、机械工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及工程技术人员。 图书定位： 本书旨在系统、深入地阐述经典结构力学的基本理论、分析方法及其在工程实践中的应用，为读者构建坚实的理论基础和解决复杂结构问题的能力。它不涉及任何特定材料（如混凝土或钢材）的设计规范或设计流程，而是专注于结构的静力平衡、变形计算和稳定性分析等普适性原理。 --- 第一部分：静力学基础与结构的基本概念 (Foundations of Statics and Structural Concepts) 本部分是全书的基石，重新审视并深化了工程力学中的基本假设和平衡原理，为后续复杂分析奠定基础。 第一章：力系与平衡的再认识 本章首先回顾了力的概念、力系、力矩和力偶。重点在于刚体平衡方程的推导与应用，并引入了约束理论的基础——探讨各种结构支座（简支、固定、滚支等）对系统自由度的限制机制。本章强调在二维和三维空间内建立和求解平衡方程的系统方法，为分析悬臂梁、桁架等基本结构单元奠定数学基础。 第二章：结构的基本分类与几何性质 详细介绍了梁、桁架、框架等结构的基本组成和分类。核心内容集中在结构的几何特性：面积惯性矩、截面模量、转轴公式（平行轴定理）的应用。深入分析了梁的有效刚度概念，以及如何通过截面尺寸的分布来影响结构抵抗弯曲和扭转的能力，这完全是基于几何尺寸与应力分布的关系，与材料性能无关。 第三章：结构内力分析的通用方法 本章系统介绍求解结构内力的方法，这是后续分析的工具箱。重点讲解截面法在梁、刚架中的应用，推导出轴力图、剪力图和弯矩图的绘制规则，包括使用荷载与内力间的微分关系（$dM/dx = V$, $dV/dx = q$）进行快速分析。此外，还引入了虚功原理（或称为单位力法）的初步概念，作为计算复杂内力的一个替代途径。 --- 第二部分：结构变形与位移计算 (Deformation and Displacement Analysis) 本部分聚焦于结构在外荷载作用下的几何响应，即变形和位移的计算。内容主要依赖于弹性力学基础，而非具体的设计规范。 第四章：弹性力学基础与应力分析 本章首先定义了应力、应变的概念，并阐述了广义胡克定律（仅涉及弹性模量$E$和泊松比$ u$）。重点是二维应力状态下的应力转换，包括莫尔圆（Mohr's Circle）在主应力求解中的应用，以及如何判断材料是否达到屈服。内容聚焦于应力状态的描述，不涉及材料的强度设计。 第五章：梁与框架的位移计算：积分法与能量法 系统介绍了计算挠度和转角的经典方法。详细推导了挠曲线微分方程，并讲解了积分法（直接积分法和待定系数法）在求解不同边界条件下的位移。随后，深入探讨基于能量原理的位移计算方法，特别是虚功原理（单位力法）和卡氏定理（Castigliano's Theorem）在求解梁、刚架和桁架位移中的精确应用。 第六章：超静定结构的分析 (Analysis of Statically Indeterminate Structures) 超静定结构分析是结构力学的核心挑战。本章侧重于力法（Flexibility Method）和位移法（Stiffness Method）的雏形。重点讲解如何选择多余约束，建立超静定方程，并求解冗余力。分析过程完全基于刚度/柔度矩阵的建立，与具体的混凝土或钢结构设计规范无关。 --- 第三部分：桁架、拱与框架的深入分析 (Advanced Analysis of Trusses, Arches, and Frames) 本部分将所学的基本工具应用于更复杂的结构体系，并引入了影响线等实用工具。 第七章：桁架和非几何不变结构分析 深入分析多跨桁架、部分约束桁架（几何可变结构）的受力特性。重点阐述虚位移法在桁架分析中的应用，以及如何识别和处理零度节点、重合节点等特殊情况。 第八章：线弹性拱与索结构分析 专门分析拱结构。详细推导拱的内力方程，重点讨论在均布荷载、均布压力和非对称荷载下的轴力、剪力和弯矩分布。引入温度应力和支座沉降对拱结构内力的影响分析，所有分析均基于弹性理论。同时，对悬链线和抛物线索在简化荷载下的受力特性进行阐述。 第九章：移动荷载与对结构的响应：影响线 本章是工程分析的关键工具。详细阐述影响线（Influence Lines）的定义、构建方法（利用单位荷载法或虚功法）和应用。重点演示如何利用影响线确定对梁和桁架产生最大影响的移动荷载位置，以求解最大剪力、最大弯矩或最大挠度。 --- 第四部分：结构稳定性与动力学入门 (Structural Stability and Introduction to Dynamics) 本部分拓展到超越静力平衡的范畴，探讨结构的临界状态。 第十章：细长杆件的稳定性分析——欧拉公式与临界荷载 本章专注于失稳问题。系统推导并应用欧拉公式（Euler's Formula）计算理想细长柱的临界屈曲荷载。讨论有效长度系数（$K$值）的概念，以及各种端部约束条件对临界荷载的实际影响，这是避免结构在受压时突然失稳的关键。 第十一章：结构动力学基础 本书的收尾部分，引入对时间依赖性荷载的响应分析。首先建立单自由度体系的自由振动方程，求解固有频率和周期。随后，讨论粘性阻尼对振动的影响，并对简谐激励下的强迫振动响应进行分析，为后续深入学习结构动力学或抗震设计打下理论基础。 本书特色： 1. 理论普适性强： 内容严格限制在经典力学和弹性力学基础之上，不依赖任何特定材料的设计公式，确保理论的通用性和持久性。 2. 方法论驱动： 侧重于讲解求解复杂问题的通用分析框架，如能量法、位移法、影响线等，培养读者的结构思维。 3. 数学严谨性： 详细的推导过程，使读者能够理解每一步公式的来源和限制条件。 总结： 《结构力学：原理与应用》是一部专注于“结构如何受力与变形”的理论专著，它教授的是工程师分析任何线弹性结构体系的通用语言和数学工具，而非如何根据规范确定构件尺寸的实践指南。

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这本书的章节逻辑安排得非常精妙，它成功地构建了一个从基础力学到复杂结构分析的完整知识体系。初学者可以从第一章开始，稳步建立起对受力构件基本行为的理解，比如梁、板的挠度和开裂控制。而当进入到抗震设计部分时，作者并没有急于直接套用规范公式，而是先用一个简化模型展示了“能量耗散”的核心思想，这让整个抗震理论变得不再是抽象的符号堆砌，而是与实际结构在地震中如何“呼吸”和“自我保护”紧密联系起来。最让我赞赏的是，书中对“次结构效应”的探讨。它没有仅仅停留在对局部钢筋的计算上，而是引导读者思考如何通过合理的构造构造，引导结构形成理想的塑性铰，确保“强柱弱梁”等抗震原则的有效落实。这种由宏观到微观，再回归到宏观构造的循环论证方式，极大地提升了读者的系统思维能力。我甚至觉得，这本书本身就像一个精心设计的结构体系，每一个章节都是一个关键节点，支撑着整体的知识框架。

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说实话，这本书在深度上绝对是顶级的，但作为一本面向广泛工程技术人员的参考书，它在“更新速度”和“前沿技术覆盖”方面稍显保守。例如，对于当前备受关注的BIM技术在结构设计工作流中的深度集成，或者新型超高性能混凝土（UHPC）在复杂曲面结构中的应用案例，书中的讨论还比较简略。现在的工程界发展太快了，结构工程师不仅需要扎实的传统理论，更需要了解如何利用数字化工具来优化设计和施工。如果这本书能增加一个专门的章节，探讨如何将这些先进的计算结果转化为可执行的施工图纸，并讨论云端协作和参数化设计的一些基本思路，那么它的实用价值将得到几何级的提升。目前的版本更像是一部经典理论的集大成之作，坚实可靠，但对于渴望站在行业最前沿的年轻工程师来说，可能需要搭配其他更具“时效性”的资料一同研读，才能构建起完整的知识图谱。

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这本关于结构设计原理的书籍，真是让人爱不释手！它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何应对实际工程中的挑战。比如，书中对材料性能的深入剖析，远超出了初学者的认知范围。它详尽地阐述了钢筋和混凝土在不同应力状态下的微观变化，并结合大量的实验数据来验证理论模型。特别是关于疲劳和耐久性的章节，作者没有采用那种枯燥的公式堆砌，而是用非常直观的图表和案例说明了长期荷载对结构寿命的影响。我印象最深的是，书中对“有效应力区”的讨论，它巧妙地平衡了理论的严谨性和工程实践的可操作性，让我在面对复杂节点设计时，不再感到无从下手。这本书的排版和插图也做得极其用心，复杂的受力图经过重新设计后，变得清晰易懂，极大地提升了阅读体验。它真正做到了将深奥的力学原理融入到具体的结构设计流程中，让人学完后立刻就有想去工地实践的冲动。我感觉，这本书的内容深度和广度，已经超越了许多国外引进的经典教材，是真正为我们本土工程师量身打造的精品。

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我不得不说，我对这本书的某些章节感到有些困惑，主要是因为它似乎过于侧重理论推导的完整性，而牺牲了工程直觉的培养。例如，在关于非线性有限元分析的应用部分，作者花费了大量篇幅来推导矩阵的收敛条件和迭代算法的稳定性，这些内容对于一名刚入门的硕士生来说，显得有些过于超前和晦涩。我更希望看到的是，如何根据实际的结构类型，快速选择合适的本构模型，以及如何解读软件输出的应力云图，而不是陷入到无穷无尽的数学公式中。此外，书中对规范条文的引用虽然全面，但缺乏对条文背后的工程哲学解释。比如，为什么某个安全系数要取特定值，这个数值的取舍背后凝结了多少年的血泪教训？如果能增加一些“设计背后的故事”或者“历史上的失败案例分析”，想必会让读者对规范的敬畏之心油然而生。整体来说，这本书的学术价值毋庸置疑，但作为一本指导工程实践的工具书，它在“易用性”上还有提升的空间，需要读者具备较高的前期知识储备才能完全消化。

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这是一本值得反复阅读的书，不仅仅是因为它的内容翔实，更因为它传递了一种严谨而务实的工程师精神。作者在讲解每一个设计方法的合理性时，都穿插了对材料非稳定性和施工误差的现实考量，这让书中的所有计算结果都带上了“靠谱”的底色。例如，在进行大体积混凝土的温度应力分析时，它细致地说明了模板的保温性能和环境温差对内部温度场的影响，而不是简单地假设一个均匀的降温梯度。这种对施工现场实际情况的尊重和融入，是许多纯理论书籍所缺乏的宝贵品质。阅读过程中，我感觉作者始终在提醒我们：设计不是纸上谈兵，结构最终是要在风吹日晒中承担荷载的。这种“对生命的敬畏”和“对细节的执着”，才是这本书最大的精神财富，它塑造的不仅仅是设计技能，更是工程师的职业道德。对于任何一个想要把结构安全放在首位的人来说，这本书都是一本不可或缺的案头宝典。

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