ETABS入門與工程上之應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科技圖書

作者:聯邦工程顧

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003年03月01日

价格:NT$ 450

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isbn号码:9789576553622

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• 结构工程
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• 结构分析
• 有限元
• 地震工程
• 钢结构
• 混凝土结构
• 工程软件
• 结构设计

土木工程结构设计与分析的权威指南：精通有限元建模与实践应用 本书聚焦于现代土木工程结构设计与分析的核心技术，旨在为结构工程师、岩土工程师、结构设计院专业人士以及土木工程专业高年级学生提供一套系统、深入且高度实用的专业知识体系。本书内容覆盖了从基础理论到前沿应用的全景图，侧重于如何利用先进的数值计算工具，解决实际工程中遇到的复杂结构问题。 本书的编撰严格遵循工程实践的需求，结合最新的规范要求和行业最佳实践，内容组织逻辑严密，深入浅出，确保读者不仅能掌握软件操作层面的技能，更能理解其背后蕴含的力学原理和设计哲学。 --- 第一部分：结构分析与设计基础理论的深化理解 本部分将结构力学的基本概念提升至现代工程分析的高度，为后续的软件应用和复杂问题处理打下坚实的理论基础。 1. 结构力学与材料本构理论的再审视： 深入探讨线弹性、弹塑性及粘弹性材料在不同荷载条件下的本构关系。重点分析材料非线性对结构响应的影响，特别是混凝土与钢材在极限状态下的行为。对几何非线性（如P-Delta效应）的产生机理和计算方法进行详尽论述，强调其在柔性结构设计中的关键性。 2. 有限元方法（FEM）的核心机制： 本书不局限于将有限元视为一个“黑箱”工具，而是深入剖析其数学基础。详细讲解变分原理、位移法在有限元中的应用、单元刚度矩阵的建立过程（包括梁单元、板壳单元的详细推导）。讨论网格划分（Mesh Generation）的质量对计算精度和效率的影响，并提供优化网格的实用准则，特别是在处理局部应力集中区域（如节点连接处或开洞周边）。 3. 荷载与规范化设计原理： 系统梳理和解读国内外主要结构设计规范中关于恒载、活载、风荷载、雪荷载和地震作用的取值与组合原则。详细介绍基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）的基本理念，阐述如何根据工程要求（如使用极限状态、破坏极限状态）选择合适的分析方法和设计指标。对特殊荷载，如温度应力、地基沉降差异等，进行专门的分析和建模探讨。 --- 第二部分：高级结构建模与复杂工程问题分析 本部分是本书的实践核心，详细介绍了如何将复杂的工程实体转化为精确的数值模型，并进行高阶分析。 4. 复杂结构体系的建模技术： 空间桁架与框架结构： 探讨如何准确模拟连接节点（刚性、半刚性、铰接）对整体受力的影响。 结构-地基相互作用（SSI）： 详细讲解地基弹簧模型的选择（Winkler模型、半空间弹性体模型），以及如何将SSI纳入上部结构的整体分析，尤其在抗震设计中的应用。 高层与超高层建筑分析： 重点讨论风洞试验数据的CFD模拟结果如何转化为结构分析输入，以及如何进行多工况下的扭转效应分析和侧向刚度控制。 特殊结构单元的应用： 介绍如索单元、拉杆单元、薄壳单元在膜结构、预应力结构和复杂异形构件中的精确应用。 5. 非线性分析的实施与结果判读： 系统区分材料非线性、几何非线性与接触非线性。 材料非线性： 讲解钢筋混凝土的受拉开裂、受压屈服，以及钢材的弹塑性滞回曲线的选取。提供稳步加载（Load Stepping）和力控制（Force Control）的分析策略。 动力学分析进阶： 深入讲解模态分析（Modal Analysis）的原理与应用，包括如何确定结构的自振周期和振型。详细阐述瞬态响应分析（Time History Analysis）中输入地震波的选择、阻尼比的确定，以及结果的时间历程输出与包络处理。 屈曲与稳定性分析： 阐述线性屈曲分析（Eigenvalue Buckling）和非线性屈曲分析（Arc-Length Method）在判断结构失稳点上的差异与适用场景，特别是针对受压构件和深梁的稳定性校核。 6. 施工阶段模拟与时间效应分析： 工程的实现是一个动态过程，本书特别强调施工序列对结构最终状态的影响。 分阶段加载（Staged Construction）： 详细演示如何模拟混凝土的浇筑顺序、模板拆除时间、预应力张拉过程，以及钢结构的时序安装对结构应力重分布的影响。 时间依赖性效应： 探讨混凝土的徐变（Creep）和收缩（Shrinkage）对长期挠度、预应力损失和结构内部应力的影响，并提供相应的长期荷载折减因子应用方法。 --- 第三部分：工程应用与结果优化 本部分将分析结果转化为可行的设计决策，强调后处理、校核与优化。 7. 规范校核与构件设计自动化： 介绍如何利用分析结果进行构件的强度和稳定性校核。详细讲解如何根据程序输出的内力（弯矩、剪力、轴力）和应力分布，对照设计规范（如AISC/ACI/Eurocode或相关国家标准）完成钢筋混凝土截面配筋计算、钢结构焊缝和连接的校核。强调“分析是输入，设计是输出”的闭环思维。 8. 优化设计与性能评估： 灵敏度分析： 讲解如何通过改变关键参数（如梁高、柱截面、核心筒刚度）来评估对整体结构性能（如侧向刚度、楼层加速度）的影响，实现经济性和安全性的平衡。 抗震性能评估： 超越传统的等效静力法，重点介绍基于性能的抗震设计中的关键指标，如位移延性系数、构件损伤指标的解读，以及如何通过精细化模型验证结构在罕遇地震下的残余功能需求。 9. 结构优化与故障诊断： 介绍在既有结构评估和改造升级中，如何利用现场实测数据（如振型、模态频率）反演修正有限元模型，进行“模型修正”（Model Updating）。讨论结构健康监测（SHM）系统数据在指导长期运营维护中的应用，以及如何利用数值模型对结构异常响应进行故障诊断。 --- 本书特色总结： 本书以“精深理论指导高效实践”为核心宗旨，避免了对单一软件界面的冗长介绍，而是将重点放在问题定义、模型构建的合理性、分析方法的选择，以及对复杂计算结果的工程化解读上。它是一本面向工程深度需求的参考书，帮助工程师从“使用工具的人”蜕变为“驾驭工具的决策者”。通过本书的学习，读者将能够自信地应对现代土木工程领域中日益严苛的结构分析与设计挑战。

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这本《ETABS入門與工程上之應用》的结构编排着实让人眼前一亮，它不像市面上那些枯燥的教科书，一上来就堆砌理论公式，让人望而生畏。作者显然是深谙初学者的心理，从最基础的软件界面认识开始，循序渐进地引导读者进入结构分析的殿堂。我记得最清楚的是它对“建模思维”的强调，它不是简单地教你怎么点击鼠标，而是告诉你为什么要在特定的位置输入特定的数据，这种对底层逻辑的解析，远比单纯的“操作手册”要高明得多。尤其是关于荷载工况的设定，书中用了大量的实际工程案例来辅助说明，比如地震作用下的多点支撑，风荷载的推导过程，讲解得细致入微，即便是初次接触有限元分析的人，也能很快抓住要领。阅读的过程中，我感觉自己像是在一位经验丰富的前辈指导下进行学习，每一个步骤的背后都有清晰的工程背景支撑，而不是空泛的数学推导。书中对不同截面属性的定义和对材料参数的敏感性分析部分，也处理得非常到位，为后续的优化设计打下了坚实的基础。它成功地将一个看似高深的软件工具，转化为一套可以被普通工程师掌握的实用技能。

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从排版和可读性上讲，这本书的体验相当不错。对于一本技术书籍而言，清晰的图文对应至关重要，而这本书在这方面做得相当细致。屏幕截图的选取非常恰当，几乎每一步操作都有对应的视觉参考，字体选择和行间距也考虑到了长时间阅读的舒适性。不过，我个人觉得在某些关键的理论引入点，比如结构阻尼比的确定，如果能增加一些简化的图示来解释其物理意义，而不是仅仅给出公式，会更有助于建立直观认识。此外，对于习惯于使用不同版本ETABS软件的读者来说，书中的界面截图如果能注明版本信息会更严谨，因为软件更新迭代快，界面布局有时会有细微变化，这能减少初学者在比对时产生的困惑。总的来说，这是一本设计用心，注重用户体验的技术读物，阅读过程很少出现“找不着北”的窘境。

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这本书在构建“分析流程”的系统性上表现出色，它提供了一个清晰的、可复制的“项目执行蓝图”。它不仅仅是零散知识点的堆砌，而是围绕一个完整的工程实例，从数据准备、几何建模、荷载施加、工况组合到最终出图的全流程进行讲解。这种“项目驱动式”的学习方法，极大地增强了读者的学习代入感和成就感。我尤其欣赏它对“分析报告撰写”的侧面指导，虽然不是核心内容，但书中提醒了工程师在提交报告时应重点强调的关键信息，如最大层间位移角、关键构件的应力比等。这体现了作者深知结构工程师的最终任务不仅仅是算出数值，而是要对计算结果负责并进行有效沟通。如果后续版本能增加一些关于BIM集成或参数化设计的初步探讨，将能更好地与当前工程技术的发展趋势接轨，使本书的实用价值再提升一个层次。

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老实说，我期待这本书能在“后处理与结果解读”部分给予更深入的剖析，但目前的呈现略显保守。在进行复杂的非线性分析或者动态响应谱分析时，仅仅展示软件给出的结果图表是不够的。例如，对于位移控制的限值判断，书中更多的是罗列规范的条文，却很少有专门的章节去探讨当出现局部塑性铰时的应力重分布情况，以及如何通过调整边界条件或加强配筋来有效控制结构的变形。我希望能看到更多关于如何利用ETABS的高级输出功能（比如Section Forces Diagram的叠加分析、或者基于时间步的构件损伤评估）的案例。这本书在“入门”层面做得无可挑剔，但对于那些想要向“高级用户”迈进的读者来说，可能需要额外的资源来补充对复杂工程问题的处理能力。目前的章节布局更倾向于“学会操作”，而不是“精通分析”。对于那些追求更精确、更精细化设计的人来说，书中关于结果验证和误差分析的内容篇幅略显单薄，是一个可以加强的方向。

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这本书最大的价值在于其“工程应用”的视角，而不是纯粹的软件教程。很多技术书籍要么是官方的帮助文档复述，要么是脱离实际的学术探讨。而这本《ETABS入門與工程上之應用》非常接地气。它没有回避现实中经常遇到的难题，比如如何在复杂的抗扭结构中准确定义剪力墙的约束条件，或者在进行隔震/消能减震设计时，如何正确地定义基础的非线性特性并与上部结构进行耦联计算。作者似乎非常清楚工程师在实际工作中会遇到的“坑”，并提前用醒目的标注或注解进行提醒。特别赞赏它对“规范精神”的贯彻，它不仅仅是告诉你“软件让你输入A”，而是解释了“规范要求你考虑B，所以软件在这里需要输入A”。这种对规范理解与软件操作的完美融合，使得这本书的指导性极强，让人在学习软件的同时，也在同步深化自己的结构设计理念，避免了“唯软件论”的倾向。

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