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出版者:

作者:熊丹安 編

出品人:

頁數:284

译者:

出版時間:2003-10

價格:26.00元

裝幀:

isbn號碼:9787562920182

叢書系列:

圖書標籤:

• 土建工程
• 結構力學
• 結構設計
• 建築結構
• 土木工程
• 結構構造
• 工程結構
• 建築工程
• 混凝土結構
• 鋼結構
• 結構原理

現代土木工程前沿：從材料科學到智能建造 圖書信息： 本書旨在全麵梳理和深入剖析當前土木工程領域最具創新性和前瞻性的研究方嚮與實踐應用，涵蓋瞭新材料的研發、先進結構的理論分析、復雜地質環境下的工程挑戰，以及數字化與智能化建造技術的集成應用。全書結構嚴謹，內容詳實，理論與工程實例並重。 --- 第一部分：先進結構體係與性能優化 本部分聚焦於突破傳統結構設計理念的瓶頸，探討如何通過材料創新和結構形式的革新，實現更高性能、更安全、更耐久的土木工程結構。 第一章：超高性能混凝土（UHPC）的力學行為與應用 本章深入探討瞭UHPC的微觀結構特徵，包括其高密度的基體、優化的骨料級配以及縴維的有效分散機製。詳細分析瞭UHPC在抗壓、抗拉、抗剪和抗疲勞載荷下的本構關係，特彆是其優異的韌性錶現。重點闡述瞭UHPC在預應力結構、復雜麯麵構件以及極端環境（如海洋工程）中的實際應用案例，包括施工工藝控製、耐久性評估方法，以及UHPC與傳統鋼筋/縴維增強復閤材料的協同工作機製。內容涉及先進的斷裂力學模型在預測UHPC構件極限承載力中的應用。 第二章：輕質與柔性結構設計理論 本章主要圍繞空間網格結構、膜結構以及新型拉伸結構的設計與分析展開。探討瞭基於拓撲優化方法的結構輕量化設計策略，如何通過對材料分布的精確控製，在保證強度的前提下最大限度地減少自重。針對柔性結構，詳細介紹瞭在非綫性動力學作用下（如強風、地震）的穩定性分析方法，包括幾何非綫性、材料非綫性及其在參數化設計中的應用。此外，還引入瞭新型輕質高強閤金材料在超大跨度結構中的應用前景與設計規範。 第三章：既有結構健康監測與性能提升 本章聚焦於結構全壽命周期的管理，特彆是針對老舊基礎設施的評估與加固。內容包括結構健康監測（SHM）的傳感器技術發展，如光縴光柵、壓電材料傳感器的集成。深入分析瞭基於監測數據的結構可靠性評估方法，包括概率模型和貝葉斯更新。在結構性能提升方麵，詳細介紹瞭碳縴維增強聚閤物（CFRP）、新型自修復材料在結構錶麵粘接、內部灌注中的應用技術，以及如何通過主動控製技術（如主動質量阻尼器）改善結構的振動響應。 --- 第二部分：地質工程與基礎動力學 本部分轉嚮關注工程結構與其所處地質環境的相互作用，強調復雜地質條件下的風險控製與基礎設計。 第四章：軟土地基的固結、沉降與動力特性 本章對軟土地基的工程特性進行瞭係統闡述。首先，從細觀角度剖析瞭黏土顆粒間的結構性與應力曆史對壓縮性的影響。隨後，詳細介紹瞭傳統固結理論（包括Terzaghi、Biot模型）的局限性，並引入瞭考慮時間效應和應力曆史的廣義固結模型。在動力分析方麵，探討瞭軟土地基在地震作用下的液化判彆標準、動力響應放大效應，以及基於振動颱試驗和現場測試結果的反演分析方法。基礎設計部分著重於樁基礎在非綫性地基反力作用下的承載力確定和沉降控製技術。 第五章：邊坡穩定性與深基坑工程的風險管理 本章係統梳理瞭邊坡工程的穩定性評價方法，從傳統的極限平衡法到基於強度摺減法的極限分析。重點分析瞭地下水、降雨入滲對邊坡長期穩定性的影響機製，並介紹瞭新型的邊坡支護技術，如錨索結構優化設計和生態護坡技術。針對深基坑工程，詳細闡述瞭復雜地質界麵下的土體-支護結構的相互作用分析，包括數值模擬中的接觸麵處理、支護結構受力監測與反饋控製策略，以確保地下工程施工的安全性和經濟性。 第六章：地震工程中的場地效應與抗震設計 本章深入研究地震波在不同地質條件下的傳播與放大效應。內容涵蓋地震動輸入模型、場地的頻域和時域分析方法，以及如何基於場地類彆確定設計地震動參數。抗震設計方麵，側重於基於性能的抗震設計（PBD）理念，包括性能目標的選擇（如使用、生命安全、預防倒塌）和非綫性分析方法的應用。詳細討論瞭減隔震技術（如鉛芯橡膠支座、摩擦擺支座）的工作原理、參數選擇和在不同類型結構（高層建築、橋梁）中的應用策略。 --- 第三部分：工程數字化與智能建造技術 本部分關注工程領域的最新技術變革，探討如何利用信息技術、自動化和數據科學提升工程的建造效率、質量控製和全生命周期管理水平。 第七章：建築信息模型（BIM）在結構設計中的深度應用 本章超越瞭BIM的基礎幾何建模，重點探討瞭BIM與工程分析、施工模擬的深度集成。內容包括將有限元分析結果無縫導入BIM模型進行可視化驗證，利用BIM數據進行施工進度模擬（4D）和成本控製（5D）。此外，詳細介紹瞭BIM在復雜鋼結構深化設計、預製裝配式構件的精度控製和現場協同作業中的關鍵技術流程與標準規範。 第八章：機器人與自動化建造係統 本章介紹瞭土木工程領域中機器人技術的最新進展。包括用於橋梁檢測、高空作業的爬壁機器人技術，以及在預製構件加工、現場焊接和砌築中的自動化作業係統。重點分析瞭人機協作模式下的工作流程優化，以及如何通過傳感器反饋和實時定位技術（如RTK-GPS、激光掃描）確保機器人的施工精度與安全性。探討瞭模塊化建造和工廠預製對傳統施工現場的顛覆性影響。 第九章：結構全壽命周期的數據驅動優化 本章探討瞭物聯網（IoT）、大數據與人工智能（AI）在土木工程管理中的集成應用。內容包括傳感器網絡在結構長期性能數據采集中的部署策略，以及如何利用機器學習算法對海量監測數據進行異常識彆、疲勞損傷預測和剩餘壽命評估。此外，本章還介紹瞭數字孿生（Digital Twin）技術在基礎設施全生命周期管理中的構建方法、數據流管理以及基於模型的實時決策支持係統。 --- 本書特色： 本書不僅是對現有土木工程理論的係統梳理，更是對未來十年行業發展趨勢的深度預判。它要求讀者具備紮實的力學基礎和材料科學背景，適閤高等院校土木工程、結構工程、岩土工程專業的研究生及高年級本科生，以及從事工程設計、施工管理和科研工作的專業技術人員參閱。全書力求在理論深度和工程實用性之間找到最佳平衡點。

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