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出版者:科学出版社

作者:熊峰 李章政 贾正甫 李碧雄

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-11-01

价格:49.0

装帧:

isbn号码:9787030093738

丛书系列:

图书标签:

• 结构设计
• 结构力学
• 建筑工程
• 土木工程
• 混凝土结构
• 钢结构
• 结构分析
• 有限元
• 抗震设计
• 工程结构

《结构设计原理：基础与应用》 本书深入剖析了结构设计的核心理念与实践方法，为读者构建一个坚实的基础，使其能够理解并应对复杂的工程挑战。我们不仅仅局限于理论的讲解，更注重将抽象的力学原理与实际的工程应用紧密结合，旨在培养具备创新思维和解决实际问题能力的结构工程师。 第一部分：结构力学基础 本部分将带您系统地回顾并深入理解结构力学中最关键的概念。我们将从应力、应变、弹性模量等基本物理量入手，清晰阐述材料在各种荷载作用下的响应机制。您将学习到如何运用这些基础知识分析梁、柱、桁架等基本构件的受力状态，理解它们在承受拉、压、弯、剪、扭等不同荷载下的变形和内力分布规律。 静力学与动力学基础：我们将重温牛顿运动定律，并将其应用于分析静止和运动状态下的结构。重点将放在荷载的分类、识别以及平衡方程的建立，确保读者能够准确地确定结构所承受的外力及其分布。 材料力学原理：深入探讨各种常用结构材料（如钢、混凝土、木材、砖石等）的力学性能，包括弹性、塑性、强度、刚度、韧性等关键指标。我们将详细介绍材料在不同应力状态下的破坏机理，为后续的材料选择和构件设计奠定基础。 构件受力分析：通过大量的实例，我们将演示如何对各种基本构件进行详细的受力分析。读者将掌握绘制剪力图、弯矩图、轴力图的方法，并理解这些图谱在指导构件尺寸设计中的重要作用。 应力集中与疲劳：我们将探讨应力集中现象，分析其对结构安全性的影响，并介绍如何通过优化几何形状和采用适当的连接方式来减小应力集中。同时，我们将介绍疲劳破坏的机理，以及如何通过设计来提高结构的抗疲劳能力，特别是在承受周期性荷载的工程中。 第二部分：结构分析方法 本部分将聚焦于现代结构分析的各种工具和技术，使读者能够系统地、精确地计算复杂结构的内力和变形。 传统解析方法：我们将回顾并深化对经典解析方法（如虚功原理、能量法、挠度法、荷载法等）的理解。这些方法对于理解结构行为的本质至关重要，并且在特定情况下仍然是高效的计算工具。 矩阵位移法与有限元法：作为现代结构分析的核心，我们将详细介绍矩阵位移法，并在此基础上引出有限元法的基本思想。读者将学习如何将复杂结构离散化为小的单元，并通过建立单元刚度矩阵和整体刚度矩阵来求解结构的位移和内力。我们将涵盖常用的单元类型（如梁单元、杆单元、平面应力单元等）以及相应的组装和求解过程。 结构动力学初步：对于地震、风等动力荷载下的结构响应分析，本部分将提供必要的动力学基础。我们将介绍结构的自由振动、模态分析，以及如何进行反应谱分析和时程分析，为抗震和抗风设计提供理论支撑。 稳定性分析：对于细长构件，稳定性问题是设计中不可忽视的环节。我们将深入探讨压杆的欧拉屈曲理论，以及如何通过考虑各种约束条件和荷载类型来分析结构的整体稳定性，并介绍防止失稳的有效措施。 第三部分：结构设计原则与规范 本部分将引导读者理解结构设计的通用原则，并介绍如何应用相关的设计规范来确保结构的安全性、适用性和经济性。 安全与可靠性：我们将详细阐述结构设计的安全性目标，包括强度、稳定性、变形控制等方面的要求。我们将介绍可靠度理论及其在结构设计中的应用，包括分项系数、重要性系数等概念，以及如何通过可靠度指标来量化结构的可靠性水平。 荷载与作用：本部分将全面介绍各类作用在结构上的荷载，包括恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震作用、温度作用等。我们将重点讲解荷载效应组合的原则，以及如何根据不同的荷载组合确定最不利的受力情况。 设计方法：我们将介绍几种主流的结构设计方法，如容许应力法（ASD）和极限状态设计法（LSD/LRFD）。我们将详细解释不同方法的设计思想、计算流程和验算要点，并强调如何根据具体情况选择合适的设计方法。 材料选型与连接设计：基于前述的材料力学知识，本部分将指导读者如何根据结构的具体用途、受力条件和经济性要求，选择最合适的结构材料。同时，我们将深入探讨各种连接形式（如焊缝、螺栓连接、铆接等）的设计原则和计算方法，强调连接的强度、刚度和整体性。 抗震与抗风设计：针对我国多地震、强风区的特点，本部分将提供专门的章节来介绍抗震和抗风设计的基本原理和要点。我们将讲解如何根据场地条件和建筑类别确定地震作用和风荷载，以及如何通过合理的结构布置、构件选择和构造措施来提高结构的抗震和抗风能力。 规范应用与实践：我们将引导读者熟悉并理解国家和行业相关的结构设计规范（如《建筑结构荷载规范》、《建筑结构可靠度设计统一标准》、《钢结构设计标准》、《混凝土结构设计规范》等）。我们强调规范的权威性和指导性，并通过实例演示如何将规范条文应用于实际的结构设计计算和图纸绘制。 第四部分：具体结构类型的设计实例 为了让读者更直观地理解结构设计原理的应用，本部分将选取几种典型的结构类型，通过详细的设计实例进行讲解。 钢结构设计：我们将以一栋钢框架结构为例，详细讲解从荷载分析、结构选型、主体构件（梁、柱、支撑）的强度和稳定性验算，到节点连接的设计，以及连接节点图的绘制过程。 混凝土结构设计：我们将选择一栋多层钢筋混凝土框架建筑，演示如何进行楼板、梁、柱、墙等构件的配筋设计，以及基础的设计。重点将放在配筋计算、抗裂、抗冲切等方面的验算。 砌体结构设计：对于砖混结构建筑，我们将讲解承重墙、构造柱、圈梁等构件的设计和配筋原则。 木结构设计：我们将介绍木材的特性及其在建筑结构中的应用，并以一个小型的木屋为例，讲解其结构布置和主要构件的设计。 总结 本书的目标是为您提供一套系统、全面、深入的结构设计知识体系。我们相信，通过对本书内容的学习和实践，您将能够建立起扎实的结构设计功底，应对日益复杂的工程挑战，并成长为一名优秀的结构工程师。我们鼓励您将理论知识与实际工程经验相结合，不断探索和创新，为社会创造更安全、更可靠、更美好的建筑环境。

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这本关于结构设计原理的书，简直是为那些苦于理解“为什么”的实践者量身定做的。我过去在做一些非标准结构设计时，常常因为缺乏对基本受力机理的透彻把握而感到力不从心。这本书的魅力在于其对“稳定判据”和“变形控制”的精细化解读。它没有采用那种干巴巴的定义堆砌，而是通过大量生动的工程实例来阐述，比如悬挑结构如何通过合理的刚度分配来实现性能最优，或者在地震作用下，如何通过巧妙的连接设计来“耗能而不垮塌”。我尤其喜欢其中关于“结构的生命周期”的章节，它将设计、施工、使用、乃至最终的拆除都纳入了整体考虑，这让我的视野一下子开阔了，不再只盯着图纸上的那一瞬间。这本书的语言风格非常平实流畅，没有矫揉造作的学术腔调，读起来非常顺畅，知识点之间的逻辑递进也处理得非常自然，完全没有那种生硬的章节跳跃感，让你感觉知识体系是一层层自然构建起来的。

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对于一个在设计院工作了十多年的资深工程师来说，市面上大部分的结构设计书籍对我来说已经失去了吸引力，无非是旧知识的重新排列组合。然而，当我翻开这本《结构设计原理》时，我立刻意识到了它的不同凡响之处。它没有浪费篇幅在那些人人皆知的基本公式上，而是将重点放在了“极限状态”和“不确定性管理”这一前沿领域。作者对材料本构模型的非线性行为描述得极其精妙，特别是如何将这些复杂的数学模型转化为实际工程中可操作的设计指标，这中间的桥梁搭建得非常成功。书中对于复杂荷载组合下的结构响应分析，提供了很多启发性的思路，远超出了现行规范所能覆盖的范畴。它教会我的不是“怎么算”，而是“在未知因素存在的情况下，如何保证结构的安全裕度”。这本书的深度和广度，让它更像是一部结构科学的百科全书，适合那些已经掌握了基础知识，渴望迈向更高层次的专业人士进行深度研读和思考。

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说实话，我本来对这类偏理论的书籍有些抗拒，总觉得会很枯燥，但《结构设计原理》这本书完全颠覆了我的看法。它的叙事风格非常引人入胜，更像是一位经验丰富的前辈在手把手地教你做设计，而不是冷冰冰的教材。最让我惊喜的是，它没有沉湎于陈旧的计算方法，而是巧妙地融入了现代设计理念，比如关于结构冗余度和抗倒塌设计的讨论，这些内容在很多同类书籍中都很少能看到如此深入的剖析。我特别欣赏作者在讨论“结构形式选择”时的那种哲学思辨，它不仅仅是数学和物理的结合，更是一种艺术和工程美学的体现。书中提出的很多设计案例，虽然是经典的，但作者总能从全新的角度去解读它们背后的力学逻辑，让我这个老读者都有茅塞顿开的感觉。读完后，我感觉自己的设计思维都被打开了，不再局限于二维图纸上的线条和数字，而是能想象出结构在三维空间中受力时的真实状态。这本书的价值，就在于它能激发你对结构本身更深层次的敬畏和理解。

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我购买这本书的初衷是想找一本能帮助我准备专业资格考试的参考书，但读完之后，我发现它的价值远远超出了应试的需求。这本书在探讨基础知识的同时，对工程实践中的常见误区进行了深入的剖析和纠正，这对于提升实际工作质量至关重要。例如，书中关于“次结构”和“主体结构”相互作用的讨论，清晰地指出了很多设计师在处理复杂节点时容易产生的疏忽。它不是一本专注于特定结构类型（比如高层建筑或桥梁）的书，而是一本关于结构思维的训练手册。它用一种非常严谨的逻辑链条，引导读者去审视每一个设计决策背后的力学基础，让我对结构设计的本质有了更深刻的体悟。这本书的排版和图示清晰明了，虽然内容厚重，但阅读体验却异常友好，确实是一本值得反复研读、常备案头的优秀工程技术著作。

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这本关于结构设计原理的书，我真是爱不释手，尤其是对那些初入行或者想夯实基础的工程师来说，简直就是一本宝典。它不像那些晦涩难懂的教科书，上来就堆砌公式和复杂的理论，而是用一种非常直观的方式，把结构设计中的核心思想——力是如何传递、结构是如何保持稳定的——给剖析得淋漓尽致。我记得尤其清楚，书中关于“荷载路径”的讲解，那种图文并茂的呈现方式，让我一下子就明白了为什么有时候一个微小的构件失效会导致整个系统崩溃。它不是简单地告诉你“要这么做”，而是深入浅出地解释了“为什么必须这么做”，这种对原理的深度挖掘，让我对后续学习更复杂的结构体系充满了信心。而且，书里对材料特性的阐述也非常到位，钢材、混凝土、木材，每一种材料的优缺点和适用场景都讲得明明白白，而不是简单地罗列参数，让人在实际项目中能做出更明智的选择。这本书真的帮我搭建了一个非常坚固的知识框架，让我在面对实际工程难题时，不再是盲目套用规范，而是能从根本原理出发去思考和解决问题。

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