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出版者:機械工業

作者:金忠謀 編

出品人:

頁數:235

译者:

出版時間:2005-8

價格:22.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111167242

叢書系列:

圖書標籤:

• 大學本科
• 材料學
• 教材
• 力學/機械
• 力學
• 材料力學
• 工程力學
• 固體力學
• 結構力學
• 力學
• 教材
• 理工科
• 大學教材
• 應力
• 變形

《建築結構設計原理》 本書旨在為土木工程、建築學及相關專業的學生和從業人員提供一套全麵深入的建築結構設計基礎知識。本書側重於理解和應用結構設計的核心原理，而非羅列各種復雜的計算公式或特定的設計規範。我們相信，掌握瞭內在的力學規律和設計哲學，纔能在麵對韆變萬化的工程問題時，靈活運用知識，設計齣安全、經濟、適用的建築結構。 核心內容涵蓋： 第一部分：結構設計基礎 1. 荷載的認識與分類： 恒載（Dead Loads）： 深入探討建築自重、裝修荷載等恒載的精確計算方法，分析不同材料、不同結構形式對恒載的影響，以及如何進行荷載的細分與統計。 活載（Live Loads）： 詳細闡述不同使用功能（住宅、辦公、商場、倉庫等）的活載標準，以及活載的變異性、偶然性及其對結構安全的影響。探討動態活載（如設備振動）的特點與簡化處理。 風荷載（Wind Loads）： 介紹風的基本概念，風壓的形成與計算方法（迎風麵、背風麵、側麵風壓），考慮風的陣風效應、地形效應、建築物高度和形狀等因素對風荷載的影響。 雪荷載（Snow Loads）： 分析不同地區、不同屋麵形式下的雪荷載取值，探討積雪分布不均、融雪等復雜情況下的荷載估算。 地震作用（Earthquake Actions）： 闡述地震波的特性、場地土對地震波的影響，地震作用的本質（慣性力）以及地震作用的基本分類（水平地震作用、竪嚮地震作用）。 其他荷載： 簡要介紹溫度作用、土壓力、水壓力、施工荷載等特殊荷載的産生原因、特點及在結構設計中的考量。 2. 材料的力學性能與選用： 混凝土（Concrete）： 深入分析混凝土的抗壓、抗拉、抗剪強度，彈性模量、泊鬆比等力學指標。探討混凝土的徐變、收縮現象及其對結構性能的影響。介紹不同強度等級混凝土的適用範圍及配閤比設計的基本原則。 鋼材（Steel）： 詳細闡述鋼材的屈服強度、抗拉強度、彈性模量、塑性等關鍵性能。分析鋼材的冷加工硬化、疲勞性能以及在不同環境下的腐蝕問題。介紹常用鋼材牌號的力學特性及選擇依據。 木材（Timber）： 探討木材的各嚮異性力學特點，包括順紋抗壓、抗拉、抗剪強度，橫紋強度，彈性模量等。分析木材的含水率、缺陷（如節子、裂紋）對強度的影響。 砌體材料（Masonry）： 分析磚、砌塊等砌體材料的抗壓、抗拉、抗剪性能。闡述砂漿強度對砌體整體強度的影響，以及砌體結構的特點。 復閤材料與新型材料： 簡要介紹玻璃縴維增強聚閤物（GFRP）、碳縴維增強聚閤物（CFRP）等新型結構的力學性能優勢及其在結構工程中的應用潛力。 第二部分：結構內力分析與概念設計 1. 結構的變形與位移： 應力與應變（Stress and Strain）： 詳細解釋應力的基本概念（正應力、剪應力）及其在材料內部的分布。深入理解應變的定義及其與應力之間的關係（鬍剋定律）。 彈性與塑性變形（Elastic and Plastic Deformation）： 區分彈性變形與塑性變形的本質，理解材料的屈服點、極限強度以及應力-應變麯綫的意義。 撓度與裂縫寬度（Deflection and Crack Width）： 分析結構在荷載作用下的變形，如何計算和控製構件的撓度。解釋裂縫的産生原因，及其對結構耐久性、使用功能的影響，並探討控製裂縫寬度的設計方法。 位移法與荷載法（Displacement Method and Load Method）： 介紹求解結構位移的基本思路，通過結構的變形來反推內力的簡化方法。 2. 靜力分析基本原理： 力的平衡（Equilibrium of Forces）： 深入理解靜力平衡方程（∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑Mz=0）在分析結構受力時的應用。 結構類型識彆： 能夠識彆和區分梁、柱、桁架、框架、拱、殼等基本結構形式，並初步判斷其受力特點。 內力圖的繪製與解讀（Internal Force Diagrams）： 詳細講解剪力圖（SFD）、彎矩圖（BMD）、軸力圖（AFD）的繪製方法，以及如何從內力圖中準確地反映結構內部的受力狀態。 3. 結構概念設計與選型： 荷載傳遞路徑（Load Transfer Path）： 理解荷載從作用點如何通過各個結構構件最終傳遞到基礎的整個過程。 結構體係選擇（Structural System Selection）： 探討不同建築功能、場地條件、經濟技術要求下，梁闆體係、框架體係、剪力牆體係、筒體結構、空間結構等不同結構體係的優缺點和適用性。 結構構件布置（Structural Member Layout）： 考慮構件的尺寸、截麵形狀、材料選擇、連接方式等因素，進行初步的結構構件布置，為後續詳細設計奠定基礎。 第三部分：結構構件設計與連接 1. 梁與闆的設計（Beams and Slabs Design）： 受彎構件設計（Design of Flexural Members）： 詳細講解梁和闆的抗彎設計原理，包括鋼筋混凝土梁的配筋計算，鋼梁的截麵選擇與強度驗算，以及在剪切力作用下的強度考量。 撓度控製（Deflection Control）： 強調梁闆的剛度設計，確保其在荷載作用下的變形滿足使用要求。 2. 柱與牆的設計（Columns and Walls Design）： 受壓構件設計（Design of Compression Members）： 分析柱和牆的軸心受壓、偏心受壓承載能力，考慮長細比對穩定性（或稱“屈麯”）的影響。 剪力牆設計（Shear Wall Design）： 介紹剪力牆作為抗側力構件的受力特點，其抗剪、抗彎承載能力的設計方法。 3. 連接的設計（Connection Design）： 節點的重要性： 闡述連接節點作為結構薄弱環節的重要性，以及不良連接可能導緻的災難性後果。 連接類型與設計： 介紹梁柱連接、闆梁連接、鋼結構螺栓連接、焊縫連接等常見連接形式的設計原則，包括強度、剛度、延性等方麵的要求。 第四部分：結構安全性與耐久性 1. 極限狀態設計法（Limit State Design）： 承載能力極限狀態（Ultimate Limit State）： 重點在於確保結構在最不利荷載組閤下的強度和穩定性，防止結構發生倒塌。 正常使用極限狀態（Serviceability Limit State）： 關注結構在正常使用過程中的變形、振動、裂縫等，保證結構的正常使用功能和舒適性。 2. 結構可靠性與安全係數（Structural Reliability and Safety Factors）： 荷載分項係數與材料分項係數（Load and Material Partial Safety Factors）： 解釋這些係數的由來及其在確保結構安全中的作用。 可靠度理論簡介（Introduction to Reliability Theory）： 簡要介紹結構可靠度分析的基本概念，以及如何通過概率方法來量化結構的安全性。 3. 結構耐久性設計（Durable Design of Structures）： 材料耐久性（Material Durability）： 分析混凝土碳化、鋼筋銹蝕、木材腐朽等影響結構耐久性的主要因素。 防護措施（Protective Measures）： 介紹如何通過選擇閤適的材料、細化設計（如混凝土保護層厚度）、采取錶麵防護等手段來提高結構的耐久性，延長使用壽命。 學習方法建議： 理論與實踐相結閤： 閱讀理論知識的同時，積極思考現實中的建築結構案例，觀察其形態、材料和受力特點。 注重概念理解： 避免死記硬背公式，努力理解每個公式背後的物理意義和力學原理。 多做練習： 通過大量的計算練習鞏固所學知識，提高解決工程問題的能力。 關注最新發展： 結構工程領域技術不斷進步，鼓勵讀者關注新的材料、新的設計方法和新的工程案例。 本書力求以清晰的邏輯、直觀的圖示和嚴謹的論述，幫助讀者構建完整的結構設計知識體係，為今後的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

從教學法的角度來看，這本書的**習題設計**是其最大的亮點之一，這顯示齣作者對學生學習麯綫的深刻理解。習題並非簡單的公式代入，而是層次分明，循序漸進。前幾章的計算題著重於夯實**鬍剋定律和變形協調條件**的基礎，確保概念的準確理解。而到瞭中後期的設計性問題，則要求我們將**材料選擇、許用應力確定以及失效分析**等多個知識點融會貫通。我特彆喜歡那些“反直覺”的習題，比如要求分析在交變載荷下，一個看似強度足夠的結構為何會提前失效，這迫使我跳齣綫性思維的舒適區，去思考時間、環境和微觀結構共同作用的結果。解答的詳略得當也值得稱贊，對於復雜問題的解答，作者提供瞭清晰的步驟分解和最終的數值驗證，這對於自學者而言簡直是無價之寶。它教會我的不是如何解題，而是如何**構建一套完整的工程分析流程**，從建立理想化模型開始，到最終評估結果的可靠性。

评分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠係統梳理**材料微觀結構與宏觀力學性能之間聯係**的著作，這本教材齣色地填補瞭我的空白。它沒有將材料科學和力學割裂開來，而是巧妙地將**晶體塑性、位錯運動**等微觀現象，與宏觀上的**包辛格效應和加工硬化**緊密聯係起來。作者對**蠕變和鬆弛**現象的描述，充滿瞭對時間依賴性變形的哲思。他不僅提供瞭經典的Norton方程，還探討瞭在高溫超塑性變形中，晶界滑移如何成為主導因素。這種跨尺度的敘事視角，極大地拓寬瞭我的知識邊界。我過去總覺得力學是關於“力”的藝術，但這本書讓我意識到，它更是關於“物質”的哲學。它讓我明白瞭為什麼同一種金屬，在不同熱處理工藝下會展現齣截然不同的“性格”。書中對先進復閤材料的**層閤闆理論**的介紹，也展現瞭其與時俱進的特點，特彆是對縴維/基體界麵剪切行為的建模分析，十分細緻入微。總而言之，這是一本能激發深層思考，而非僅僅停留在錶麵計算的權威著作。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我買這本書是衝著它在**高級本構理論**方麵的權威性去的，而它完全沒有讓我失望。這本書對非綫性材料模型，尤其是塑性理論的闡述，達到瞭教科書級彆的嚴謹。作者在處理**應變梯度理論**和**粘塑性**等前沿課題時，顯示齣深厚的學術功底。他沒有采用那種故作高深的晦澀語言，而是通過一係列精巧的數學推導，層層剝開復雜本構方程背後的物理意義。我尤其欣賞它對**Hill屈服準則**和**Voce強化模型**的對比分析，清晰地指齣瞭不同模型在描述各嚮異性材料塑性變形時的優劣勢。書中對於邊界條件和本構關係耦閤的處理，提供瞭非常實用的數值模擬基礎，對於我目前在進行的有限元分析工作，提供瞭堅實的理論後盾。更難能可貴的是，作者在講解這些高深理論的同時，始終保持著對實際工程約束的關注，總能適時地將理論拉迴到現實世界中可以測量的物理量上。這種理論與實踐的完美結閤，使得這本書不僅是學術研究的工具書，更是工程師解決實際難題的指南針。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文配閤簡直是一場視覺盛宴，對於一本理論性如此強的書籍來說，這一點極其重要。我常常發現，很多力學教材的插圖要麼過於簡單，要麼信息量太大，讓人抓不住重點。然而，這本教材中的**應力雲圖**和**變形放大示意圖**處理得恰到好處。特彆是關於**接觸力學**那一章，作者利用三維渲染技術繪製的Hertz接觸橢圓和角點的應力集中圖，清晰地展示瞭局部應力梯度的變化趨勢，即便是初次接觸該領域的讀者也能迅速建立空間想象。此外，書中的**符號係統**建立得非常規範和一緻，這一點對於跨章節閱讀和迴顧至關重要。作者對希臘字母和上下標的使用規範到近乎苛刻，這避免瞭許多由於符號混淆帶來的閱讀障礙。閱讀體驗的提升，間接也提升瞭學習效率。我感覺自己不是在“啃”一本厚厚的書，而是在與一位條理清晰的導師進行深入的交流，每一步的邏輯推進都順暢自然，仿佛是在進行一場流暢的思維導圖構建過程。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是工程人的“聖經”，雖然我一開始抱著試試看的心態翻開，但很快就被它的深度和廣度所摺服。它不僅僅是枯燥的公式堆砌，更像是一部講述材料如何“忍受”和“反抗”載荷的史詩。我特彆欣賞作者在闡述**結構動力學基礎**時所展現的清晰邏輯，他沒有迴避那些復雜的偏微分方程，而是用極其巧妙的類比和圖示，將那些抽象的概念具體化。例如，在講解梁的振動模式時，那種“呼吸”般的運動軌跡被描繪得栩栩如生，讓人仿佛能觸摸到能量的傳遞。書中對**疲勞和斷裂力學**的探討，更是點睛之筆。它沒有停留在簡單的S-N麯綫，而是深入剖析瞭微觀裂紋萌生和擴展的物理機製，特彆是引入瞭損傷容限設計的思想，讓我對工程安全有瞭更深層次的理解。讀完這部分，我再看任何一個橋梁或飛機結構時，都會不自覺地聯想到那些隱藏在材料內部的“時間炸彈”，這是一種令人敬畏的知識力量。全書的案例選擇也十分貼閤實際，從經典的懸臂梁問題到復雜的薄殼結構分析，每一步推導都邏輯嚴密，讓人在跟隨作者思緒的過程中，自己的分析能力也得到瞭極大的鍛煉。

评分☆☆☆☆☆

重溫。。。

评分☆☆☆☆☆

講得挺容易懂的，知識點有些碎，【其實就是平時沒好好記……】總體脈絡很清晰，挖掘得很深，所以還是挑著講啦。這學期課好多，沒能靜下心。書的紙質贊。也很喜歡上課的老師，闆書超認真，也是編者之一。學校裏能認真做事的老師不多瞭。

评分☆☆☆☆☆

講得挺容易懂的，知識點有些碎，【其實就是平時沒好好記……】總體脈絡很清晰，挖掘得很深，所以還是挑著講啦。這學期課好多，沒能靜下心。書的紙質贊。也很喜歡上課的老師，闆書超認真，也是編者之一。學校裏能認真做事的老師不多瞭。

评分☆☆☆☆☆

重溫。。。

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材料力學是一門綫性學科，相對寡淡無味，在問題解決的思路上沒有數學思維的深度，在理論深度上整體低於彈性力學。路綫清晰簡單：發現力學現象，簡化模型，研究應變與應力，得齣模量並對其進行分析，使得材料受力性能得到優化。教材通俗易懂，然而某些章節的數學基礎省略，使得整書工具味兒有些太濃。比如彎麯應力的撓度疊加法的推導，內含實際物體的屬性疊加的數學轉化法，在教材中毫無涉及，倒是把查錶的工程思路滲透得很徹底。在內容上：（1）冊學習軸嚮拉伸壓縮、剪切、扭轉、彎麯應變應力、彎麯變形、壓杆穩定。（2）冊學習應力應變分析、強度理論、復閤載荷及超靜定係統。第一章的緒論寫得很好，從相當高的高度介紹瞭一整個學科的思維基礎與問題種類。作為一門水課，我覺得隻上緒論就夠瞭，反正其它的內容都是依靠查錶思路就可以解決的瞭。