具体描述
本书重点介绍了公路桥梁中常用的中、小桥梁的组成、构造、设计算方法、施工技术以及施工质量检验要求。内容包括桥梁的发展概况、结构体系、总体规划与设计程序、设计作用、钢筋混凝土及预应力混凝土（板）梁桥、圬工和钢筋混凝土拱桥、桥梁墩台、桥梁施工。简要介绍了T型刚构、悬索桥的斜拉桥的构造、分类、计算和施工要点，旧桥的加固技术以及桥梁结构有限元法计算。书中标有*的为选修内容。
本书可作为高职高专道路桥梁工程技术专业、工程监理专业、市政工程技术专业等交通土建类专业教材，也可作为继续教育和职业培训有关专业的教材，亦可供从事公路与桥梁工程技术人员参考。
现代建筑的宏伟篇章：结构设计与施工前沿探索 图书主题： 本书旨在深入剖析现代建筑结构设计的核心原理、先进技术应用及其在复杂工程实践中的前瞻性发展，重点关注创新材料、数字化模拟、可持续性考量与大型结构复杂性管理。 引言：结构之魂与时代脉搏 自古以来，人类对稳定与高度的追求从未停歇。从古罗马的拱券到哥特式教堂的飞扶壁，结构设计始终是建筑艺术与工程科学交汇的焦点。进入二十一世纪，随着工程需求日益复杂化、材料科学的飞速发展以及对环境责任的深刻认识，传统的结构设计范式正面临深刻的变革。本书不再仅仅停留在对既有规范的解读和传统计算方法的复述，而是着眼于“下一个十年”的工程挑战，探讨如何利用前沿理论与工具，构建更安全、更高效、更具环境友好性的未来建筑。 第一部分：结构力学的精深与拓展 本部分聚焦于结构力学理论在现代工程中的深度应用与理论边界的拓展。 第一章：非线性分析的精度革命 传统的线性弹性分析在处理高层、超高层、大跨度结构或遭受极端荷载（如强震、大风）作用时，其局限性日益凸显。本章将系统介绍几何非线性、材料非线性以及接触非线性的理论基础。重点探讨如何精确模拟材料屈服、塑性铰的形成、以及结构失稳的临界点。内容涵盖有限元方法（FEM）中先进的本构模型（如损伤塑性模型、粘塑性模型）的选择与校准，以及如何在高精度分析中平衡计算效率与结果可靠性。特别引入了“大变形”理论在柔性结构（如膜结构、索结构）分析中的应用。 第二章：动力学响应与主动/被动控制 现代结构设计将动力学视为核心问题。本章深入研究随机振动理论在风荷载与地震荷载建模中的应用。重点剖析时间域与频域分析方法的差异及其适用场景。随后，本书将详细阐述结构控制技术的演进：从经典的被动控制（如隔震支座、粘滞阻尼器）的优化设计，到先进的主动控制系统（如粘弹性作动器、磁流变阻尼器）的控制算法设计、系统集成与现场调试。通过实际案例分析，展示如何通过控制系统提升结构在超限设计条件下的安全冗余度。 第二章：复合材料的本构关系与失效模式 随着高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）、钢纤维混凝土以及先进纤维增强复合材料（FRP）的应用普及，理解其独特的本构关系和复杂的失效机制至关重要。本章详述UHPC在抗压、抗拉以及抗剪强度方面的表现，并分析其在极端环境（如高温、腐蚀）下的长期性能。对于FRP加固与主体结构（钢、混凝土）的界面粘结性能，本章提供详细的试验数据分析和界面应力传递模型，指导设计者更有效地利用这些轻质高强的材料。 第二部分：先进结构形式与建造技术 本部分将视野投向复杂几何形态、新型结构体系的诞生及其对施工技术提出的挑战与解决方案。 第三章：大跨度空间结构的拓扑优化与形态生成 大跨度结构（如体育场馆、会展中心）的设计已不再是简单的受力分析，而是一个多目标、多约束的优化过程。本章介绍拓扑优化理论在确定结构骨架和传力路径上的革命性作用。深入探讨张拉整体结构（Tensegrity）与空间桁架体系的静力学与动力学特性，以及如何利用参数化设计工具（如Grasshopper、Dynamo）实现复杂曲面结构的精确几何控制与节点构造设计。内容涵盖新型空间节点的设计与制造公差控制。 第四章：超高层建筑的整体稳定性与性能化设计 超高层建筑面临的主要挑战是风洞试验结果的转化、巨型结构体系的耦合效应以及剪力传递的连续性。本章详细分析巨型框架、伸臂桁架与核心筒之间的相互作用机理，并着重讲解基于性能的目标设定（Performance-Based Design, PBD）。PBD不再只关注于“不倒塌”，而是关注于特定使用阶段（如正常使用、罕遇地震）下的功能需求（如位移限制、楼层加速度）。书中将介绍如何建立高保真度的多尺度分析模型来验证PBD目标。 第五章：预应力技术在复杂结构中的创新应用 预应力技术已超越传统的梁板结构，在异形拱、复杂网壳以及预应力混凝土钢结构（PSC/PC）中发挥关键作用。本章探讨后张预应力体系的张拉顺序、应力损失的精确计算，以及在施工阶段的应力控制技术。重点介绍自平衡结构概念，即利用预应力主动平衡结构自重与外部荷载，以减少对基础的要求或实现结构体系的简化。 第三部分：数字化转型与可持续性工程 结构工程正以前所未有的速度被信息技术重塑，同时，环境责任已成为结构工程师不可推卸的使命。 第六章：建筑信息模型（BIM）与结构工程的深度融合 BIM不仅仅是三维绘图工具，更是贯穿设计、施工、运维全生命周期的信息载体。本章阐述如何将复杂的结构分析模型（如OpenSees, Abaqus的输出结果）无缝导入BIM环境，实现设计意图与施工细节的精准对接。重点介绍BIM在碰撞检测、施工顺序模拟（4D）、成本估算（5D）中的应用，特别是如何利用BIM模型优化钢结构或预制构件的工厂制造流程，减少现场返工。 第七章：韧性设计与极端事件下的结构恢复力 韧性（Resilience）是继安全性之后，现代结构工程的另一核心追求。本章定义结构韧性，并探讨如何通过设计冗余度、材料选择和连接节点的冗余设计来实现快速的灾后功能恢复。内容包括如何量化结构的“恢复时间”与“恢复成本”，并将这些指标纳入到初始设计优化中。同时，探讨模块化设计（Modular Construction）在提升快速部署和灾后快速重建方面的潜力。 第八章：生命周期评估（LCA）与绿色结构设计路径 结构生命周期中的碳足迹已成为评估项目可持续性的关键指标。本章系统介绍如何应用LCA工具评估不同结构体系（如钢结构、木结构、混凝土结构）从原材料开采、制造、运输、使用到最终拆解的全过程环境影响。书中提出通过优化构件截面尺寸、选择低碳替代材料（如地质聚合物混凝土、工程木材CLT）、以及优化结构寿命延长策略，实现结构碳排放的最小化目标。 结语：面向未来的结构工程师 本书的最终目标是培养结构工程师超越规范限制的创新思维，使其能够驾驭复杂的计算工具，拥抱先进的材料，并以全球可持续发展的视角去审视每一个设计决策。结构工程的未来，是理论的深度、技术的广度与社会责任感的有机统一。
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