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现代建筑结构设计与安全规范精讲 内容简介 本书深入探讨了现代建筑结构设计的核心理论、前沿技术以及严格的安全规范要求。全书内容丰富、结构严谨，旨在为土木工程、结构工程专业人员及相关领域的研究人员提供一本全面、实用的参考手册。 第一部分：结构设计基础理论的深化与拓展 本部分首先回顾了经典结构理论的基础知识，如材料力学、结构力学和材料科学的最新进展。重点放在如何将这些基础理论应用于复杂工程问题。 1. 材料性能的深度剖析与新型材料的应用 详细分析了钢材、混凝土以及木材等传统结构材料在不同荷载条件下的非线性响应。特别引入了高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）的微观结构特性、耐久性评估方法以及在现代高层建筑中的应用案例。此外，对先进复合材料，如纤维增强聚合物（FRP）在结构加固和新型结构体系中的应用潜力进行了详尽的论述，包括其长期性能监测和设计参数的确定。 2. 结构分析方法的革新 本书系统介绍了基于先进计算力学的结构分析方法。除了传统的有限元法（FEM），本书花费大量篇幅讲解了接触分析、断裂力学在结构损伤评估中的应用。针对动力响应分析，详细阐述了模态分析、谱分析和时间历史分析的适用场景和精确化处理技术。重点解析了非线性分析（几何非线性、材料非线性）的处理流程、收敛性判断标准以及如何有效利用商业软件进行高效建模。 3. 极限状态设计理论的精确化 深入探讨了基于可靠性理论的极限状态设计方法（LSD）。详细阐述了荷载分项系数和材料分项系数的确定依据，并结合概率论工具，评估结构系统可靠度指标。针对罕遇地震等极端事件，介绍了基于性能化设计的概念，即结构在不同烈度地震下的预期性能目标设定与设计实现路径。 第二部分：结构设计实践与关键构件设计 本部分聚焦于结构设计流程中的实际操作，涵盖了从初步方案到详图设计的全过程，特别关注复杂结构节点的处理。 1. 复杂高层建筑结构体系设计 系统性地介绍了框架-核心筒、伸臂桁架、巨型结构等体系的适用性分析与优化设计。针对超高层建筑，详细讨论了风荷载、地震作用下的耦合效应，以及如何通过设置粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）等隔减震装置来控制结构的水平位移和加速度响应。结构平面布局的抗扭刚度控制策略被重点强调。 2. 基础工程的深化设计 基础设计不再局限于承载力验算。本书深入讨论了地基土体与结构相互作用（SSI）的分析，特别是软土地基上的深基础设计。对于桩基础，除了常规的单桩承载力计算，还详细讲解了群桩效应、桩土共同作用下的沉降计算，以及在复杂地质条件（如岩溶、液化土层）下的特殊处理技术。 3. 钢结构与组合结构设计 详尽阐述了焊接、螺栓连接的设计与施工控制要点。重点剖析了耗能连接（如屈曲约束支撑BRB）的设计原理和应用，以提升结构的抗震冗余度。在组合结构方面，重点论述了钢-混凝土组合梁、组合柱的受力机理、连接件的抗剪承载力设计以及施工阶段的受力转换。 第三部分：结构抗震、抗风与结构健康监测 本部分关注结构的抗灾能力和长期服役性能保障。 1. 精细化抗震设计 全面遵循最新的抗震设计规范，不仅停留在传统的设计方法，更侧重于基于性能的抗震评估与加固设计。详细讲解了场地效应分析、反应谱的修正，以及在非线性分析中如何准确模拟材料的塑性铰形成和能量耗散过程。对于重要生命线工程，探讨了基于位移控制的抗震设计理念。 2. 抗风工程的数值模拟与控制 针对高耸结构，详细介绍了风洞试验数据的应用方法。讲解了如何建立精确的空气动力学模型，分析涡激振动、颤振等失稳现象。结构抗风设计从刚度控制转向阻尼控制，对不同类型风阻尼器的选型和安装位置进行了实例分析。 3. 结构健康监测（SHM）与寿命管理 介绍了光纤光栅（FBG）、压电传感器等先进传感技术在结构内部应力、应变实时监测中的应用。重点阐述了如何从海量监测数据中提取有价值的结构状态信息，利用模态识别技术评估结构损伤的早期指标，并构建面向全寿命周期的结构维护和退役决策支持系统。 第四部分：施工控制与质量保障 结构设计的成功最终依赖于高质量的施工。本部分强调了设计意图在施工过程中的准确实现。 1. 复杂施工阶段的结构分析与控制 讨论了深基坑工程中土体支护与主体结构之间的相互影响，临时荷载对永久结构的影响评估。对于大跨度结构，详细分析了预应力张拉、大体积混凝土温控、结构顶升等关键施工步骤中的受力变化，并提出了相应的监控方案。 2. 施工质量的无损检测与评估 系统介绍了超声波检测、电磁波雷达（GPR）等无损检测技术在评估混凝土密实度、钢筋保护层厚度、连接焊缝质量中的应用原理和数据解读方法。强调了质量控制与设计参数的闭环反馈机制。 本书语言专业、图表详实，适合高等院校土木工程专业高年级学生、研究生，以及从事建筑设计、施工、结构评估和研究的工程师作为案头工具书。通过系统学习，读者将能够掌握现代结构工程的设计理念、计算技巧与工程实践的紧密结合点。
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