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出版者:高等教育出版社

作者:肖岩

出品人:

页数:262

译者:

出版时间:2007-1

价格:39.80元

装帧:

isbn号码:9787040202205

丛书系列:

图书标签:

• 钢结构
• 结构设计
• 建筑工程
• 土木工程
• 建筑规范
• 结构力学
• 抗震设计
• 有限元
• 结构分析
• 工程结构

建筑的骨架：现代土木工程的基石 图书名称：现代土木工程概论：从材料到智能建造 图书简介： 本书旨在全面而深入地剖析现代土木工程领域的广袤图景，聚焦于支撑我们现代生活的基础设施的构思、设计、施工与维护。它不仅仅是一本技术手册，更是一部引导读者理解人与环境、材料与结构之间复杂关系的思维导览。全书结构严谨，内容覆盖了土木工程学科的核心分支，并紧密结合了当前工程界的前沿动态与可持续发展理念。 第一部分：工程的起点——材料科学与地质基础 本部分深入探讨了构成现代基础设施的“生命线”——工程材料。我们首先从混凝土科学的微观结构入手，详细阐述了水泥水化反应的机理、骨料的选择对性能的影响，以及高性能混凝土（如UHPC、自密实混凝土）的配合比设计与性能评估。重点分析了新型胶凝材料（如地聚合物）在降低碳排放方面的应用潜力。 紧接着，我们转向工程材料的力学行为。不同于传统仅关注静载荷的分析，本书强调了材料在疲劳、蠕变、冲击以及极端温度下的响应机制。对钢材、木材、复合材料等其他关键材料的性能指标、试验方法和质量控制标准进行了详尽的阐述。 在材料之上，是为工程奠定根基的岩土工程。本章超越了简单的土力学公式推导，着重于场地勘察的系统性方法——从地球物理勘探到原位测试技术的选择与解读。深入分析了土体的渗流、固结、抗剪强度特性，并结合实际案例，讲解了边坡稳定分析的极限平衡法与基于有限元法的数值模拟方法。地基处理技术被系统分类，从传统的换填、夯实到现代的深层搅拌、注浆加固，评估了它们在不同地质条件下的适用性与经济性。 第二部分：结构设计的哲学与实践 结构设计是工程艺术与科学的交汇点。本部分系统阐述了从宏观受力分析到构件细部设计的完整流程。 结构力学与分析：本章首先回顾了经典结构理论，随后将重点放在动力反应分析上。对于高层建筑、大跨度桥梁等复杂结构，其对风荷载、地震荷载的响应至关重要。我们详细介绍了模态分析、谱分析以及时程分析的原理和应用，特别是如何利用先进的数值方法（如有限元法FEM）对复杂几何结构进行精确建模与求解。 结构设计方法论：本书倡导从基于应力控制的传统设计转向基于性能的极限状态设计法（LSD）。详细阐述了安全系数与可靠性指标的概率论基础，以及如何通过荷载和抗力分项系数来量化设计的不确定性。 先进结构系统：除了传统的梁、板、柱体系，本书特别开辟章节探讨了空间结构、薄壳结构和预应力结构的设计与施工控制。例如，在大型体育场馆和展览中心的穹顶设计中，如何通过张拉预应力来平衡自重并抵抗外部环境荷载，以及如何优化网壳的节点设计以确保施工的可行性。 第三部分：建造的艺术——施工技术与项目管理 结构设计蓝图的实现依赖于精密的施工技术和高效的项目管理。本部分聚焦于“如何建造”这一核心问题。 现代施工技术：我们将施工技术分为基础工程、主体结构施工和特殊结构施工三大类。在基础施工方面，重点介绍了地下连续墙的成槽、止水和钢筋笼吊装的技术要点。对于主体结构，全面对比了预制装配式施工与传统现浇施工的优劣，并详细分析了预制构件的工厂制造、运输与现场接缝处理的关键技术难题。 大型结构安装技术：针对大型构件（如桥梁主梁、超高柱段）的吊装与顶推，本书介绍了不同起重设备（塔吊、缆索吊）的选型依据、稳定性验算，以及复杂顶推施工中的同步控制技术。 工程项目管理与信息技术：本章将管理学原理引入工程实践。从项目进度控制（挣值管理EVM）、成本预算与风险评估入手，强调了在复杂工程中的供应链管理。尤为突出的是建筑信息模型（BIM）在施工阶段的应用，如何实现碰撞检测、深化设计、现场可视化以及与物联网（IoT）设备的集成，以提高施工的精确度和效率。 第四部分：基础设施的可持续性与韧性 面向未来，土木工程面临着应对气候变化和资源短缺的挑战。本部分着眼于可持续发展和工程系统的长期可靠性。 桥梁与道路工程：深入探讨了桥梁的健康监测系统（SHM），传感器网络如何实时反馈结构应力、位移和腐蚀状况，为预防性维护提供数据支持。在道路工程中，分析了沥青混合料的车辙与抗疲劳性能，并介绍了温拌沥青和再生骨料在绿色公路建设中的应用。 水利与环境工程：本章涵盖了防洪、供水与水处理系统的设计原则。重点分析了城市内涝的风险评估与海绵城市的建设理念，包括下凹式绿地、透水铺装等低影响开发（LID）技术的工程化实现。 工程的韧性与寿命周期评估：本书最后强调了基础设施的生命周期成本分析（LCCA）。设计不仅要考虑初始建设成本，更要将运营维护、中期维修、最终拆除与再利用的成本纳入考量。探讨了如何通过材料选型和冗余设计，提高结构抵御极端事件（如超强台风、地震）后的快速恢复能力，确保关键基础设施的服务韧性。 通过以上四个层次的深入剖析，本书力求为土木工程专业的学生、结构工程师、项目管理者以及所有对现代基础设施的构建过程感兴趣的专业人士，提供一套系统、前沿且实用的知识体系。

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我一直对摩天大楼和体育场馆这些宏伟的建筑结构情有独钟，而这本书则为我揭开了它们“骨骼”的奥秘。作者在介绍各种钢构件的特性时，并没有简单地罗列数据，而是深入浅出地解释了不同钢材牌号的优缺点，以及它们在不同荷载下的表现。特别是关于梁、柱、桁架等基本构件的受力分析，作者运用了很多直观的比喻，比如把荷载比作“推力”和“拉力”，将变形比作“弯曲”和“拉伸”，让我这个完全没有工程背景的人也能大致理解这些结构是如何保持稳定的。书中还详细介绍了连接节点的设计，这一点往往是容易被忽略但却至关重要的部分。从螺栓连接到焊接，再到各种复杂的节点构造，作者都一一进行了讲解，并且强调了这些连接方式对整体结构安全性的影响。读完这部分，我才明白为什么一个不起眼的连接件，却能决定整个建筑的命运。这本书让我对钢结构建筑的结构美感和工程严谨性有了更深的理解。

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之前对钢结构的设计流程一直感到模糊，以为就是画图、计算，然后就完了。这本书让我彻底改变了这种看法。作者详细阐述了从初步设计到施工图设计的整个过程，包括方案的比选、荷载的确定、内力分析、截面设计、构造措施等等，每一步都显得那么有条不紊，又充满了挑战。特别是关于钢结构设计软件的应用，虽然我没有深入研究，但作者的介绍让我意识到，现代钢结构设计已经高度依赖于先进的计算机技术，能够模拟各种复杂工况，大大提高了设计效率和准确性。让我印象深刻的是，书中还提到了设计过程中需要考虑的经济性因素，比如如何选择更经济的钢材规格，如何优化连接节点以减少焊接工作量等，这让我看到了工程设计不仅仅是技术问题，更是一门综合平衡的艺术。这本书让我意识到，一个成功的钢结构工程，是无数工程师智慧和辛勤劳动的结晶。

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这本书简直让我对建筑这个行业产生了全新的认识！我一直以为钢结构设计就是一个很枯燥、很技术性的领域，但读了之后才发现，它背后蕴含着这么多巧妙的工程智慧和对力学原理的精妙运用。作者用非常生动形象的语言，将那些原本晦涩难懂的公式和图表解读得通俗易懂，甚至还有一些历史上的经典钢结构案例分析，让我惊叹于古人的智慧和后人的不断创新。尤其是关于风荷载和地震作用的计算部分，原本以为会是枯燥的数值推演，但作者竟然能将其与实际场景联系起来，比如解释为什么高层建筑需要特殊的抗风设计，或者地震多发区建筑结构的安全冗余是如何考虑的。书中的插图也非常丰富，很多细节的构造图都画得非常清晰，让我这个非专业人士也能大致理解钢材是如何连接、受力的。总的来说，这本书让我看到了钢结构设计不仅仅是数字和规范，更是一门结合了科学、艺术和工程实践的学问，让我对未来建筑的发展充满了期待。

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这本书的章节编排非常合理，循序渐进，由浅入深。我原本以为会看到很多枯燥的公式和图表，但实际上，作者的叙述方式非常灵活，常常会穿插一些关于钢材发展史、力学原理的小故事，或者工程师们在设计中遇到的趣闻轶事，这些都让阅读过程充满乐趣。特别是关于钢结构防火和防腐蚀的章节，让我第一次意识到，钢结构建筑并不是“无坚不摧”的，也需要特殊的保护措施来延长其使用寿命。作者对这些保护措施的介绍，比如防火涂料的种类和施工要求，防腐蚀的工艺流程等，都写得非常详细，让我对钢结构建筑的耐久性有了更深的理解。总而言之，这本书不仅是一本技术书籍，更像是一部关于钢结构建筑的百科全书，它解答了我心中许多关于建筑的疑问，也激发了我对工程领域更深入的探索。

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读这本书的过程，就像是跟着一位经验丰富的建筑师一起深入工地，亲眼见证一座座钢结构建筑拔地而起。作者在讲解理论知识的同时，穿插了大量的实际工程案例，这些案例的选择非常有代表性，涵盖了不同类型的钢结构建筑，比如厂房、桥梁、高层建筑等。通过对这些案例的分析，我不仅能看到理论是如何应用于实践的，更能体会到在实际工程中会遇到的各种复杂情况和解决方案。比如，书中提到了如何处理钢结构在施工过程中的临时支撑问题，如何控制焊接变形，以及如何进行现场的质量检测等。这些细节的描述，让我对钢结构施工的难度和精细度有了更直观的认识。更重要的是，作者在分析案例时，总能引申出一些普遍性的设计原则和注意事项，让我学到了很多“干货”，这些知识对于理解钢结构建筑的生命周期至关重要。

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