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出版者:中国建筑工业出版社

作者:陈章洪

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2000-9-1

价格:34.0

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787112042937

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现代土木工程设计理论与实践：从材料到复杂结构体系的综合指南 本书旨在为土木工程师、结构设计师、工程技术人员及相关专业的高年级学生提供一套全面、深入且高度实用的现代土木工程设计理论与实践指导。它并非侧重于特定构件或材料的选择，而是着眼于整个结构设计流程的系统性、前瞻性和综合性考量，以应对当前建筑行业对结构安全、经济性、可持续性以及抗灾能力的日益严苛的要求。 --- 第一部分：基础理论的深化与应用 本书首先对土木工程结构设计所依赖的力学基础进行了系统性的回顾与提升，重点强调了理论向工程实践的转化路径。 第一章：结构分析的数值方法前沿 本章深入探讨了有限元方法（FEM）在处理复杂几何体和非线性材料行为中的高级应用。内容涵盖了从单元选择（如梁单元、板壳单元、三维实体单元）到网格划分策略的优化，特别是针对薄壳结构、空间桁架以及基础-土相互作用问题的建模技术。此外，还详细介绍了动力学分析中的模态分析、响应谱分析以及时程分析的实际操作与结果解读，尤其关注高层建筑和桥梁在风荷载、地震荷载下的瞬态响应。对Pushover分析和非线性动力分析在评估既有结构抗震性能方面的应用进行了详尽阐述。 第二章：材料本构关系与先进测试技术 超越传统的线弹性假设，本章聚焦于现代工程材料的复杂本构行为。内容包括： 1. 混凝土材料的长期性能研究： 深入分析了混凝土在不同荷载历史、温度和湿度条件下的收缩、徐变效应，以及高强混凝土和超高性能混凝土（UHPC）的损伤机制。 2. 钢材的疲劳与断裂力学： 详细阐述了钢结构连接处的疲劳累积损伤模型（如Miner法则的高级应用）和断裂韧性的评估方法。 3. 新型复合材料的应用潜力： 探讨了纤维增强聚合物（FRP）在结构加固和新建结构中的应用潜力，包括其长期耐久性和界面粘结性能的评估。 本章还介绍了先进的无损检测（NDT）技术，如声发射、超声波干涉测量等，在实时监测材料内部损伤和评估结构健康状态中的作用。 第三章：极限状态设计理论的系统整合 本书系统阐述了基于可靠性理论的极限状态设计（LSD）体系，并将其与基于性能的工程设计（PBED）理念相结合。重点讲解了荷载和抗力分项系数的确定依据、随机性处理，以及如何通过概率论方法量化结构失效风险。针对特定工程目标（如正常使用极限状态的控制），提供了详细的计算流程和规范兼容性分析。 --- 第二部分：复杂结构体系的性能化设计 第二部分将理论知识应用于处理工程中遇到的复杂结构类型，强调系统整体的协同工作能力。 第四章：大跨度空间结构与膜结构的气动弹性分析 针对体育场馆、会展中心等大跨度结构，本章深入研究了风对结构稳定性的影响。内容包括： 1. 风洞试验数据在工程中的转化： 如何将风洞测试获得的压力系数、气动导纳函数应用于结构动力学模型。 2. 耦合振动研究： 重点分析了振动控制系统（如调谐质量阻尼器TMD或液体粘滞阻尼器）的设计与优化，以抑制颤振、涡振和行走激励引起的过大位移。 3. 预应力索网结构的张拉控制与几何稳定性： 探讨了索网结构的初始预应力精确施加技术及其在复杂载荷下的几何刚度变化。 第五章：深厚基础与地基的相互作用 本章超越了传统的地基承载力验算，聚焦于地基与上部结构之间的动态耦合效应。内容涉及： 1. 桩基与土体的非线性相互作用： 采用Winkler弹簧模型结合更精确的P-Y曲线模型来模拟桩身与土体的侧向抗力，尤其关注深桩在软土地基中的沉降控制。 2. 地下结构与地下水的相互作用： 探讨了基坑开挖、地下室结构自重与地下水位的变化对周边环境（邻近结构、地下管线）的影响评估。 3. 复杂地基处理技术的适用性分析： 对换填、注浆、高压喷射灌浆（GJP）等技术的效果评估方法进行了探讨。 第六章：既有结构的评估、加固与性能化改造 在存量建筑时代，结构评估与改造成为关键环节。本章详细介绍了： 1. 结构健康监测（SHM）的数据驱动评估： 如何利用分布式传感器网络收集的应变、位移数据，结合模态识别技术，对结构健康状态进行实时量化评估。 2. 基于性能的抗震加固策略： 针对不同抗震设防目标（如生命安全、立即使用、即时运转），设计不同的加固方案，包括增设消能支撑、外部环带约束、梁柱节点增强等。 3. 结构寿命预测与剩余寿命评估： 结合腐蚀模型和疲劳累积损伤，对钢筋混凝土和钢结构设施的剩余服役年限进行科学预测。 --- 第三部分：可持续性与智能化建造集成 本书的最后部分展望了土木工程的未来方向，强调环境友好型设计和信息技术的深度融合。 第七章：绿色与低碳结构体系的设计考量 本章探讨如何在满足结构安全的前提下，实现建筑的低碳化目标。内容包括： 1. 全生命周期评价（LCA）在结构设计中的整合： 如何量化不同结构方案（如钢结构、混凝土结构、木结构）在其全生命周期内的隐含碳排放。 2. 再生材料在结构工程中的优化应用： 探讨了使用再生骨料混凝土、粉煤灰、矿渣等工业副产品在满足结构性能要求下的掺配技术。 3. 可拆卸性（Design for Disassembly, DfD）的设计原则： 提前规划连接节点，以方便未来建筑的拆除、回收和再利用。 第八章：BIM/GIS与结构设计工作流的集成 本章重点阐述了现代信息技术如何重塑结构设计流程： 1. 从LOD 300到LOD 500： 结构BIM模型的深化，从几何信息到包含制造、安装、维护数据的集成。 2. 结构分析模型的自动化生成与反馈： 探讨如何利用API接口，实现结构分析软件与BIM平台之间的数据双向交互，减少模型转换错误。 3. 地理信息系统（GIS）在大型基础设施项目中的应用： 结合场地环境数据、地质数据与结构模型，实现对基础设施复杂系统的整体化管理。 结论：面向未来的结构工程师 全书的最后总结了结构工程师在新时代所面临的挑战与机遇，强调了跨学科合作、持续学习和对工程伦理的恪守，是确保人类工程安全与可持续发展的核心要素。 --- 本书特色： 理论与实践的紧密结合： 每一个复杂概念都辅以详尽的案例分析和工程实例。 前沿性视角： 紧跟国际规范更新和技术发展趋势，对UHPC、FRP、SHM等前沿技术进行深入解读。 系统性框架： 将结构设计视为一个从材料本构到全生命周期管理的有机整体，避免了对单一技术点顾此失彼。 高度专业化： 语言精准，内容深度适宜于专业工程师群体，适合作为高级培训或研究生教材。

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说实话，当我拿起这本手册时，内心是抱着一丝怀疑的，因为市面上同类型的工具书实在太多，内容常常是拼凑和重复，缺乏真正的洞察力。然而，《建筑结构选型手册》很快就展现出了其独特的价值。它没有陷入繁琐的数学推导，而是聚焦于“选择”这个核心动作背后的逻辑链条。书中对不同结构体系的经济性评估部分，做得尤为出色。它没有给出绝对的“最省钱”方案，而是根据项目规模、工期要求和当地材料市场波动，提供了一套动态的成本敏感性分析模型。例如，对于中低层工业厂房，它细致对比了钢结构与预制混凝土结构在十年生命周期内的总拥有成本（LCC），这比单纯看初建成本要深刻得多。此外，书中对复杂结构节点的构造详图的呈现方式也令人印象深刻，那些原本需要反复查阅规范才能确定的细节，在这里被清晰、规范地绘制出来，极大地提高了施工图深化阶段的工作效率。这本书的专业性毋庸置疑，但更难得的是它的人文关怀，它似乎懂得工程师在实际工作中面临的种种压力与权衡。

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这次拜读《建筑结构选型手册》的体验，完全颠覆了我对传统工具书的刻板印象。这本书的排版设计极其考究，大量的图表不仅信息量巨大，而且视觉上非常友好，这在需要快速查阅资料的紧张工作环境下，无疑是一个巨大的加分项。我注意到，书中对不同结构体系的“可持续性”指标进行了量化分析，这在当前的行业趋势下显得尤为前瞻。它不仅考虑了材料的强度和延性，还评估了构件的回收潜力、生产过程的能耗，甚至预估了长期运营维护的难度。这种全生命周期的评估视角，使得选型不再是单一性能的优化，而是多目标函数下的平衡艺术。我特别欣赏其中对“适应性设计”的阐述，即结构体系如何预留未来的使用功能转换空间，这对于追求长久价值的建筑项目来说，是无法回避的课题。总而言之，这本书不仅仅是一本“选型手册”，它更像是一部引导未来结构设计哲学的纲领性文献，其广度、深度和前瞻性都达到了一个极高的水准。

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我是一名专注于既有建筑改造和结构加固的工程师，原以为结构选型手册这类书籍主要针对新建项目，但这本书却给了我很大的惊喜。它在“复杂条件下的结构优化”这一章中，对既有结构的承载力提升、空间拓展相关的结构转换策略进行了深入探讨。比如，在对老旧砖混结构进行增加层或扩大开洞处理时，书中详细列举了不同加固体系（如外加钢骨、碳纤维布、增大截面等）在满足规范要求前提下的相对优势和适用范围。特别是关于历史建筑保护性加固的章节，其谨慎和严谨的态度令人敬佩，它强调了结构干预的最小化原则，这在实际操作中至关重要，因为它要求我们在保证安全的同时，最大程度地保留原始风貌。这本书的深度远超一般的“选型”范畴，它实际上是一本结合了结构性能评估和历史保护理念的综合指南。阅读过程中，我不断在脑中勾勒出我们手头那些棘手的改造项目，并尝试套用书中的分析框架来审视我们的决策过程，每一次套用都带来了新的启发。

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对于结构工程的学生或初入职场的年轻人而言，《建筑结构选型手册》是他们建立完整知识体系的基石。它的叙事方式非常清晰，逻辑层次分明，仿佛一位经验丰富的前辈在循循善诱。与那些堆砌公式和图表的教材不同，这本书更注重建立“结构思维”。它通过大量的案例分析，展示了为什么工程师最终会放弃看似最优的A方案，而选择相对折中的B方案——这种决策背后的博弈，才是真正的工程智慧。书中对不同结构形式的抗风、抗震性能的直观对比，尤其精彩。它通过荷载作用下的变形云图和应力分布图，让抽象的力学概念变得具象化。学生们不再只是死记硬背规范条文，而是能够理解条文背后的物理意义。这种从“知道是什么”到“理解为什么”的转变，对于培养独立解决问题的能力至关重要。我强烈建议所有结构专业的本科高年级和研究生将这本书作为案头必备，它能有效弥补理论学习与工程实践之间的鸿沟。

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这本《建筑结构选型手册》的出版，对于我们这些常年与钢筋混凝土和结构设计打交道的工程师来说，无疑是一场及时雨。我刚翻开目录，就被其内容的广度和深度所折服。它不仅仅是简单地罗列各种结构形式的优缺点，更深入探讨了在不同地质条件、荷载标准以及经济预算约束下的最优选型策略。尤其值得称赞的是，书中用大量篇幅对比了传统框架结构、剪力墙结构、筒体结构乃至新型预应力结构在抗震性能和施工效率上的差异。以往我们依赖的很多参考资料都有些陈旧，信息更新慢，但这本书似乎融入了最新的设计规范和前沿的研究成果。比如，在超高层建筑的选型章节中，作者详细分析了巨型框架与伸臂桁架的耦合效应，并配有精美的三维示意图，让人一眼就能抓住核心的力学原理。对于年轻的设计师来说，这本书简直是快速入门、提升专业视野的绝佳工具书，它提供的不是死板的公式，而是活生生的决策依据。我个人特别关注其中关于绿色建筑结构一体化设计的章节，它引导我们思考如何在保证结构安全的前提下，最大限度地利用可再生材料和低碳技术，这无疑是未来建筑业的大势所趋。

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