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出版者:同济大学出版社

作者:姜大敏

出品人:

页数:213

译者:

出版时间:2004-1

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560826271

丛书系列:

图书标签:

• 建筑工程
• 施工质量
• 验收
• 监理
• 实务
• 工程管理
• 质量控制
• 规范标准
• 建筑施工
• 行业应用

现代建筑结构设计与优化：性能化、可持续与智能化路径探索 图书简介 本书系统深入地探讨了当代建筑工程结构设计的前沿理论、先进技术及其在工程实践中的应用与发展趋势。聚焦于如何构建既满足结构安全与使用功能，又兼具高性能、高可靠性、环境友好性与智能化潜力的现代建筑结构体系。全书内容涵盖了从基础理论的深化到复杂工程问题的解决方案，旨在为结构工程师、设计人员、科研工作者及相关专业的院校师生提供一套全面、系统且富有洞察力的参考资料。 --- 第一部分：结构设计理论的深化与性能化设计 第一章：结构可靠性与风险评估的精进 本章深入剖析了传统极限状态设计方法的局限性，重点介绍基于性能的目标化设计（Performance-Based Design, PBD）的理论基础与应用流程。内容包括： 概率极限状态分析（Reliability Analysis）的现代工具集： 引入先进的蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）、一阶可靠性方法（FORM）和二阶可靠性方法（SORM）在实际工程荷载与材料不确定性建模中的应用。 多目标优化与决策制定： 探讨如何在满足不同性能水平（如正常使用、生命安全、防止倒塌）的需求下，平衡初始成本、全生命周期维护成本与抗风险能力之间的关系。 极端荷载与灾害工程： 详细论述了罕遇地震、强风、爆炸冲击等极端事件对结构体系的耦合作用分析，以及如何通过韧性设计（Resilience Design）提高结构的快速恢复能力。 第二章：先进材料与结构体系的性能化评估 聚焦于新型结构材料的力学性能、本构模型及在复杂受力下的行为预测： 高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC）： 深入研究UHPC在抗压、抗拉、抗剪及耐久性方面的独特优势，重点分析其纤维增强机制和非线性本构关系在有限元分析中的精确表达。 先进钢结构设计： 探讨高强钢材（如Q690以上级别）的应用潜力、焊缝的可靠性评估，以及冷弯薄壁型钢结构的稳定性和节点构造优化。 新型复合材料结构： 关注纤维增强复合材料（FRP）在结构加固、抗腐蚀及轻量化结构中的应用，包括FRP-混凝土组合梁、板的界面性能研究。 智能与自适应结构材料： 介绍形状记忆合金（SMA）、压电材料等在振动控制、应力释放中的潜力，及其在结构健康监测（SHM）系统中的集成设计。 第三章：结构动力学与振动控制 系统阐述建筑结构在动态荷载下的响应分析与主动/被动控制技术： 非线性动力响应分析： 采用时间域和频域相结合的方法，对高层建筑、大跨结构在风致激励和地震激励下的非线性时间历程响应进行精确模拟。 被动控制技术： 深入解析粘滞阻尼器、屈服型阻尼器、粘弹性阻尼器在不同结构类型中的选型原则、布置策略及减隔震效率评估。 主动与半主动控制： 重点介绍基于传感器反馈的磁流变阻尼器（MR Damper）、液压驱动器等主动控制系统的工作原理、控制算法（如LQR、最优控制）及其在保障结构快速响应和能量耗散中的作用。 --- 第二部分：复杂工程结构的设计前沿与优化 第四章：超高层与复杂形态建筑结构设计 本章针对当前建筑界热点，提供突破性的设计方法论： 巨型结构与筒中筒体系： 分析巨型框架、伸臂桁架、核心筒与外围巨型立柱之间的相互作用机制，探讨其刚度分配与扭转稳定性控制。 抗风设计与气动弹性分析： 详细介绍风洞试验数据的获取与应用，CFD模拟在预测风荷载分布中的作用，以及基于调谐质量阻尼器（TMD）的舒适度控制。 复杂几何结构（如曲面、自由形体）： 探讨曲率对结构应力场的影响，节点连接的复杂性处理，以及参数化建模（Parametric Modeling）在优化几何布局中的集成应用。 地面沉降与不均匀沉降的对策： 针对软土地基或复杂地质条件，设计深基础（桩基、筏板）与上部结构相互作用的非线性分析方法，以及沉降差异控制技术。 第五章：大跨度空间结构与轻量化设计 关注结构效率与美学表现的完美结合： 空间桁架与网壳结构： 深入研究其受力特性、几何稳定性（如屈曲分析），节点连接的优化设计（如铸钢节点、球型节点）。 索膜结构与预应力体系： 探讨预应力张拉过程的控制、膜材的力学特性、初始平衡态的确定以及与刚性结构的连接节点设计。 轻量化与模块化设计： 分析如何通过优化材料用量、采用桁架化或薄壳结构来降低自重，并介绍集成化模块设计对施工效率和质量控制的提升。 第六章：结构抗震韧性与基于先进分析技术的应用 从“抗住”到“快速恢复”的理念转变： 非线性静力推覆分析（Pushover Analysis）的深入应用： 不仅用于评估极限承载力，更侧重于确定延性耗能区域的分布与目标性能点的校核。 增量动力分析（IDA）： 详细阐述IDA在评估结构在不同强度地震下的性能退化曲线中的作用，为结构抗震等级的设定提供精确依据。 生命线结构与基础设施的抗震韧性： 探讨桥梁、隧道、能源设施等关键基础设施在灾后快速恢复能力的设计要求与技术路径。 --- 第三部分：结构设计、优化与信息技术的融合 第七章：参数化设计与生成式设计（Generative Design） 本章探讨设计思维的变革，将计算工具深度融入设计流程： 参数化建模基础： 掌握Grasshopper、Dynamo等工具在结构几何定义、网格划分及规范化处理中的应用。 拓扑优化（Topology Optimization）： 介绍如何在满足载荷路径要求的前提下，利用算法工具自动生成最优的材料分布和支撑结构，实现结构效率的最大化。 生成式设计流程： 结合性能约束（如最大应力、质量、刚度）与环境因素（如日照、风能），实现设计方案的自动生成与筛选。 第八章：结构健康监测（SHM）与数字化运维 面向建筑全生命周期的智能管理： 传感器技术与数据采集： 介绍光纤光栅（FBG）、应变片、加速度计等在实时监测中的部署策略。 数据处理与状态评估： 探讨模态识别、系统辨识技术在评估结构刚度退化、损伤定位中的应用。 数字孪生（Digital Twin）在结构管理中的构建： 如何将实时监测数据与精确的结构模型（FE Model）耦合，实现对结构剩余寿命、维护需求的预测性管理。 第九章：可持续性与绿色结构设计 将环境保护与结构工程紧密结合： 生命周期评估（LCA）的结构应用： 量化不同结构方案在材料生产、运输、使用及废弃阶段的碳足迹。 循环经济与结构再生： 探讨高性能、易拆解的节点设计，以及可回收材料在结构工程中的应用潜力。 能效与结构一体化： 结构设计如何协同建筑围护系统，优化自然采光、通风，降低建筑的整体能耗。 --- 总结与展望 本书的编写风格注重理论的严谨性、方法的先进性和工程的实用性。通过对这些前沿领域的深入探讨，旨在引导读者超越传统的规范设计框架，掌握面向未来挑战的结构设计与优化能力，为实现更安全、更经济、更具可持续性的建筑环境奠定坚实的理论和技术基础。内容体系紧密围绕“高性能化、智能化、可持续化”三大核心发展方向展开，覆盖了结构工程研究与实践中诸多关键和新兴的交叉学科议题。

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总的来说，这本书的厚度和内容密度预示着它绝不是一本轻松的读物，它更像是一本需要经常翻阅、边学边用的工作手册。我更看重它在处理“灰色地带”问题时的态度和方法论。在实际监理工作中，遇到的很多问题并非黑白分明，而是需要在规范的框架内，结合实际情况进行合理的判断和决策。这本书如果能在“如何平衡工期压力与质量要求”这类实际矛盾中，为监理人员提供一套成熟的决策模型或者评估工具，那它就真正具备了极高的实战价值。希望它能帮助我构建起一套更加坚固、更有弹性的质量验收思维体系，而不是仅仅停留在表面功夫的应付上。

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我对这本书的深度和广度保持着一种审慎的期待。建筑工程的范围太广了，要做到“全”并且“精”是非常困难的平衡。我更希望看到它在某些高风险、高难度的分项工程上，比如超高层建筑的垂直度控制、复杂节点的防水处理等，能有专题性的深入论述，而不是平均用力。如果能结合一些典型的工程质量事故案例，分析失误的根源以及监理如何有效预防，那这本书的教育意义和警示作用就大大提升了。这种“反面教材”式的学习，往往比单纯的规范学习更深刻、更让人印象深刻，能帮助我们建立更强的质量红线意识。期待书中能有一些独到的见解，能帮我跳出思维定势，更全面地看待质量控制的全局性问题。

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从排版上看，编辑者显然是下了一番功夫的。图表的运用非常精妙，很多复杂的验收流程和表格都用流程图或对比图的形式清晰地呈现出来，极大地减轻了读者的理解负担。我个人对施工现场的“隐蔽工程”验收流程特别关注，因为这些环节一旦错过，后续的质量问题很难追溯。这本书在隐蔽工程的验收标准、检查点的设置以及监理旁站的记录要求等方面，如果能提供一些模板化的指导，那将是现场监理人员的福音。要知道，一份规范、完整的验收资料是保障监理人员自身权益的关键防线。这本书的逻辑结构似乎非常注重“可操作性”，这比纯理论探讨要实用得多，让人感觉作者是真正沉浸在工程现场，了解一线人员的痛点。

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翻开内页，纸张的质量和印刷的清晰度都很让人满意，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别关注了其中关于新型建筑材料和绿色施工验收标准的部分，这是目前行业内一个热点和难点。如果这本书能在这方面提供一些前瞻性的指导，而不是仅仅停留在传统的混凝土和钢筋验收上，那就太超值了。我期待它能深入剖析当前一些新型连接技术、高性能材料的应用中的潜在质量风险点，并给出监理介入的最佳时机和方法。毕竟，传统的验收体系在面对新技术时往往会显得有些滞后，急需有经验的专家提供实战经验的总结和提炼。如果这本书能做到这一点，它就不仅仅是一本规范汇编，更是一本指导行业进步的参考指南。

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这本书的装帧设计得非常专业，封面采用了沉稳的深蓝色调，配以清晰、有力的字体，给人一种严谨、可靠的感觉。刚拿到手的时候，我就被它厚实的质感所吸引，感觉里面肯定蕴含了大量的干货。从目录上看，章节划分得非常细致，从地基基础工程到主体结构，再到装饰装修工程，似乎涵盖了施工质量验收的方方面面。尤其是它对各个规范条文的引用和解读，感觉会是非常实用的工具书，能够帮助一线监理人员快速定位和核查关键节点。对于我们这些需要经常与施工方和建设单位打交道的人来说，一本内容翔实、条理清晰的参考手册是多么重要啊，这本看起来就是那种能镇得住场面的“定海神针”。希望它在处理复杂问题时的分析角度能更具穿透力，不仅仅是条文的堆砌，而是能提供一些实战中行之有效的“潜规则”和应对策略，这才是真正体现水平的地方。

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