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出版者:辽宁美术出版社

作者:叶苹

出品人:

页数:103 页

译者:

出版时间:2006年7月1日

价格:39.0

装帧:平装

isbn号码:9787531433675

丛书系列:

图书标签:

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蓝图与匠心：建筑结构设计精要 书籍简介 本书深入探讨了现代建筑结构设计的核心原理、前沿技术与实践应用，旨在为结构工程师、建筑师以及相关专业人士提供一套全面而深入的理论指导和工程实操手册。我们聚焦于如何将结构安全、经济性与建筑美学完美融合，应对日益复杂的场地条件、材料创新以及可持续性发展的挑战。 本书的叙事脉络清晰，从基础的力学原理溯源，逐步过渡到复杂结构的分析与优化，最终落脚于实际项目中的风险管控与前沿趋势探索。我们摒弃了纯粹的公式堆砌，转而强调概念的理解和工程判断力的培养，确保读者不仅知其“如何做”，更能明其“为何做”。 第一部分：结构思维的基石——力学基础与材料特性重构 本部分致力于夯实读者的理论基础，但视角更侧重于实际工程应用。我们重新审视了经典材料力学与结构力学在现代高强度、轻量化结构中的适用边界。 第一章：荷载的本质与工程识别。 荷载不仅是静力或动力作用，更是对结构生命周期内环境、使用功能及偶然事件的全面考量。本章详细解析了活荷载的统计分布、风振荷载的非线性效应、地震作用的场地效应放大，并重点阐述了如何对极端荷载（如爆炸冲击、极端温变）进行合理的工程简化与包络分析。我们引入了基于性能化设计（Performance-Based Design, PBD）的荷载组合哲学，强调不同失效模式下的风险权重分配。 第二章：结构材料的“新身份”——从规范到性能。 混凝土不再仅仅是抗压材料，其韧性、耐久性及与新型钢筋（如超高强钢筋、纤维增强聚合物筋材）的协同工作机制是本章的重点。钢结构部分，我们着墨于高屈服强度钢材的焊接性能、疲劳累积分析，以及如何利用材料的塑性储备进行优化设计。此外，复合材料（如木材-混凝土组合结构、GRC板材）在幕墙与结构过渡区的应用案例分析，为多材料集成设计提供了实践指导。 第三章：杆系与面元的精确映射——从经典理论到有限元思维。 有限元方法（FEM）是现代结构分析的灵魂。本章深入剖析了单元选择的合理性（如梁单元的剪切变形考量、壳单元的厚度方向应力分布），以及网格划分对结果精度的影响。特别强调了在非线性分析中，几何非线性（大变形、屈曲）与材料非线性（塑性、损伤）的耦合处理策略，确保分析结果能真实反映结构的破坏路径。 第二部分：复杂系统的解构与构建——先进结构体系的设计策略 本部分将理论应用于空间和功能要求更高的复杂工程实例中，探讨如何设计出既稳定又具有独特形态的结构。 第四章：大跨度空间结构的力学调控。 针对体育场馆、会展中心等大跨度需求，本章侧重于预应力技术在索结构和膜结构中的精细化张拉控制。对于钢结构桁架与网壳，我们详细阐述了“应力流”的设计理念，即如何通过调整杆件的刚度分布，引导内力沿着最经济的路径流动，避免局部应力集中。案例研究集中于张拉整体结构（Tensegrity）和空间桁架的施工阶段稳定性控制。 第五章：高层与超高层建筑的抗侧刚度管理。 在垂直度与舒适度之间取得平衡是高层建筑设计的核心矛盾。本章系统比较了核心筒-伸臂桁架体系、巨型框架体系以及带消能减震装置的结构体系的优劣。重点探讨了基于时间历史分析（Time History Analysis）的动力响应预测，以及如何通过设置阻尼器（粘滞阻尼器、屈服式阻尼器）来有效控制结构的层间位移角，确保人员的动感舒适度。 第六章：基础与地基的深层对话——复杂地质条件下的优化方案。 结构设计并非始于地面之上。本章聚焦于深基坑的支护设计、桩基的承载力与沉降预测。对于软弱土层，详细分析了地基加固技术（如高压旋喷、真空预压）对上部结构沉降差异控制的影响。我们提供了针对地下水位变化、邻近结构保护等特殊工况下的基础设计决策树。 第三部分：工程的智慧与未来——可持续性、数字化与韧性设计 面向未来的建筑结构，本书强调了技术集成、资源效率和环境适应性。 第七章：韧性设计与结构冗余的艺术。 韧性（Resilience）要求结构在遭受极端事件后能快速恢复功能。本章讨论了“多道防线”的设计哲学，即超越传统基于极限承载力的设计。通过引入冗余度分析（Redundancy Analysis）和局部失效评估（Progressive Collapse Assessment），我们展示了如何通过优化连接节点的强度和延性，确保结构在关键构件失效后不会发生灾难性蔓延。 第八章：BIM/参数化在结构优化中的深度应用。 数字化工作流彻底改变了设计验证过程。本章不仅介绍BIM模型在碰撞检测中的应用，更侧重于如何利用参数化设计工具（如Grasshopper集成结构分析插件）进行多目标优化——例如，在保持结构位移限值不变的前提下，自动搜索最小钢材用量的截面组合。这要求结构工程师具备与数字技术深度融合的能力。 第九章：绿色结构与生命周期评估（LCA）。 结构设计对碳足迹的贡献日益受到关注。本章引导读者思考“隐含碳”问题，对比分析钢结构、混凝土结构及新型木结构在全生命周期内的环境影响。设计策略转向“可拆卸性”和“材料循环”，探讨如何利用数据库指导结构设计，选择低能耗的连接方式和可回收材料，实现真正的可持续工程实践。 结语：结构师的职业伦理与创新边界。 本书最终回归到结构工程师的责任：如何在技术进步的浪潮中，保持对安全和质量的敬畏之心，并以结构语言诠释建筑的意图，成为连接理论与现实的桥梁。

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