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出版者:高等教育

作者:刘小年

出品人:

页数:94

译者:

出版时间:2007-6

价格:26.70元

装帧:

isbn号码:9787040214697

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建筑结构设计原理与实践 本书是为土木工程、建筑设计及相关专业学生和工程技术人员精心打造的一本全面而深入的教材与参考手册，旨在系统讲解现代建筑结构的设计理论、规范要求以及工程实践中的关键技术。 本书内容覆盖了从基础的结构力学原理到复杂的结构抗震设计等多个核心领域，理论与实际紧密结合，力求为读者构建坚实的结构设计知识体系。 第一部分：结构设计基础与材料特性 第一章：结构工程概述与发展历程 本章首先界定了结构工程的基本概念、主要任务和设计目标，包括安全性、适用性和耐久性。随后，追溯了结构工程从古代朴素的经验积累到现代基于科学理论的精细化设计的演变过程。重点介绍了工程结构的主要类型（如梁、板、柱、墙、框架、拱、壳等）及其受力特点，以及在不同工程项目（如高层建筑、桥梁、水利工程）中的应用。同时，探讨了当前结构工程领域面临的挑战，如可持续性、智能化建造和极端荷载应对。 第二章：结构材料力学性能与选择 结构设计的基础在于对所用材料的深刻理解。本章详细阐述了工程中最常用的结构材料——混凝土、钢筋、钢材的力学性能。 混凝土与钢筋： 深入分析了混凝土的抗压、抗拉强度特性，探讨了水灰比、养护条件对强度的影响。对钢筋的屈服强度、抗拉强度及延展性进行了详尽的力学测试解读。此外，本章还专门讨论了钢筋混凝土（RC）材料的本构关系模型，为后续的截面设计提供理论基础。 钢结构材料： 剖析了不同等级钢材（如Q235、Q355）的强度和韧性指标，重点讲解了温度、焊接工艺对钢材性能的潜在影响。 新型结构材料： 简要介绍了高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）、工程木材以及复合材料在现代结构工程中的应用前景和局限性。 第三章：荷载与作用分析 结构设计必须基于准确的荷载评估。本章系统梳理了作用在建筑物上的各类荷载及其组合原则。 恒荷载（永久荷载）： 详细讲解了结构自重、结构固定设备和围护结构的计算方法。 活荷载（可变荷载）： 依据国家现行规范，系统介绍了建筑使用类别（住宅、办公、仓库等）对应的活荷载标准值、均布荷载和集中荷载的取值及分布规律。 环境荷载： 重点分析了风荷载和雪荷载的计算方法。风荷载部分详细阐述了风压的确定、高度变化系数、阵风效应系数以及考虑建筑局部外形对风压的影响。雪荷载则讨论了不同地区和屋面坡度的雪压取值。 其他作用： 探讨了温度作用、地基不均匀沉降、地震作用（作为单独章节的铺垫）等对结构产生的次要但重要的影响。 第二部分：结构分析与设计方法 第四章：结构基本分析理论 本章是结构分析的核心。从结构力学的基本假设出发，系统介绍了静定结构和超静定结构的分析方法。 静定结构分析： 复习了力矩平衡法、截面法等基本原理，用于求解梁、框架的基本内力。 超静定结构分析： 重点讲解了位移法（刚度法）的基本思路和矩阵表达形式，使其能够应用于复杂的平面框架和空间结构体系的内力与位移计算。同时，也介绍了变形协调法作为辅助分析手段。 结构稳定性分析： 探讨了压杆的失稳问题，引入欧拉临界力概念，并讨论了在实际工程中如何考虑初始缺陷和侧向约束对构件稳定性的影响。 第五章：极限荷载设计理论（基于性能的设计概念） 本书采用现代结构设计的主流方法——基于极限状态的设计理论。 极限状态的划分： 清晰区分了承载能力极限状态（强度和稳定性）和正常使用极限状态（变形、裂缝和刚度）。 荷载分项系数与材料分项系数： 详细解释了设计分部系数的引入目的，即通过概率论原理控制结构可靠性水平。 材料强度折减： 讨论了在极限承载力分析中，材料设计强度的确定方法，尤其关注混凝土强度等级与抗压承载力的关系。 第六章：钢筋混凝土结构分析与设计 本章是混凝土结构设计的核心，严格遵循现行规范的“平截面假定”原理。 梁的极限承载力设计： 详细推导了受弯构件（T梁、矩形截面）的受拉区钢筋配筋计算，包括正常使用极限状态下的裂缝宽度验算和刚度验算。深入分析了欠配筋、适筋和超配筋三种情况的力学行为差异。 柱的轴心受压与偏心受压设计： 阐述了柱在不同偏心率下的设计流程，重点讲解了相互作用图（P-M 曲线）的绘制及其在实际配筋确定中的应用。 剪力与扭转设计： 讲解了如何通过配置箍筋来抵抗剪力，包括抗剪承载力验算和最小配筋率要求。 第三部分：特定结构体系与抗震设计 第七章：钢结构设计要点 本章侧重于钢结构构件的设计，强调其高强度、良好的延性和施工便捷性。 连接设计： 详细讨论了焊缝连接和螺栓连接的设计计算，包括受剪、受拉和受拉/受剪组合作用下的承载力验算，以及抗疲劳性能的初步考量。 梁柱节点设计： 重点分析了刚性节点和半刚性节点的设计要求，以及如何保证节点区域的整体强度和延性。 稳定性设计： 梁和柱的整体稳定性（侧向扭转屈曲）是钢结构设计的关键，本章会提供详细的有效长度系数确定方法和稳定性校核步骤。 第八章：楼板与基础结构设计 楼板设计： 分析了现浇钢筋混凝土楼板（单向板、双向板）的应力分析和配筋设计，强调了在服务极限状态下对挠度控制的要求。 浅基础设计： 介绍了独立基础、条形基础和筏板基础的设计步骤，包括地基承载力验算、地基反力分布、基础抗冲切和抗剪验算。 深基础简介： 简要概述了桩基础的受力模式，包括单桩极限承载力确定和桩基的整体稳定性问题。 第九章：结构抗震设计原理 本章是现代结构工程的重中之重，旨在确保结构在地震作用下能保持一定的安全性和功能性。 地震作用的产生与评估： 解释了地震波的特性、场地的土层效应，以及如何根据场地类别和设计基本地震加速度确定设计地震动参数。 抗震概念设计： 阐述了“强柱弱梁、强剪弱弯、消能减震”的基本抗震设计思想。 反应谱法分析： 详细介绍如何使用多自由度体系的反应谱分析方法，计算结构的动力反应和地震作用下的内力与位移。 抗震构造措施： 强调了延性抗震设计中，对箍筋加密区、锚固长度、以及梁柱节点核心区构造的强制性要求，这些是保证结构在非弹性变形阶段不发生脆性破坏的关键。 第四部分：现代工程实践与展望 第十章：结构施工与质量控制 结构设计必须考虑可施工性。本章将设计蓝图转化为实际工程的桥梁，关注施工阶段的质量控制。 钢筋施工控制： 探讨了钢筋绑扎的允许偏差、保护层厚度的控制，以及钢筋连接（搭接、焊接）的质量验收标准。 混凝土浇筑与养护： 论述了混凝土的配合比、现场搅拌与运输控制，以及不同气候条件下（如冬季、夏季）的养护技术，这对最终强度的达到至关重要。 高大模板工程安全： 重点分析了支撑体系的稳定性设计和施工监测，这是建筑施工中最常见的安全隐患之一。 第十一章：结构设计软件应用与信息模型 本章引导读者了解现代工程实践中对数字化工具的依赖。 主流结构分析软件应用： 介绍国内外常用有限元软件（如SAP2000, ETABS, Midas Gen等）的基本操作流程，包括建模、荷载施加、求解器选择和结果后处理。 建筑信息模型（BIM）在结构工程中的集成： 探讨BIM技术如何贯穿于结构设计、深化、施工和运维的全生命周期，实现设计意图的准确传递和冲突检测。 结语：结构工程的未来趋势 总结结构工程在绿色建筑、韧性城市建设中的角色，展望人工智能、优化设计算法在未来结构设计中的应用前景。 本书特色： 理论深度与工程应用并重： 每章理论推导后紧跟实际工程案例或设计实例。 规范紧密结合： 内容严格对标最新的国家结构设计规范，确保知识的前沿性和实用性。 系统性与模块化： 结构清晰，既适合作为完整课程的教材，也方便读者按需查阅特定设计模块。

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我之前用过好几本不同出版社的同类教材，说实话，很多都是把理论知识简单地拆解成题目堆砌在一起，缺乏系统性和连贯性，做完一套题，感觉对整体知识的掌握还是零散的。但这一本《机械制图习题集》的编排思路明显高出一筹。它似乎是洞察到了学生在学习过程中最容易卡壳的那些知识点，然后针对性地设计了一系列“递进式”的习题。比如在讲解复杂零件的展开图时，它不是只给出一个最终结果，而是分了三个层次：第一层是基本的几何关系构建，第二层是加入工艺性要求的尺寸标注，第三层则是考虑零件加工的可行性进行优化。这种由浅入深的设置，极大地培养了我们从“会画”到“会设计”的思维转变。更难能可贵的是，它对一些国际标准和国家标准的引用非常到位，而且在关键处都有详细的注释，提醒我们为什么要这样画，而不是简单地套用模板。对于想要在专业领域深入发展的人来说，这种对标准和规范的尊重是至关重要的。这本书的配套资源（如果有的化，比如电子版解析）我想也一定很丰富，光是纸质版的内容深度就已经让我感到惊喜了。

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我注意到这本书在细节处理上投入了巨大的心血，这从它对专业术语和图例的精确性上就能体现出来。在处理材料和表面处理的标注时，不同图例之间的细微差别，比如粗糙度符号的选取和位置，书中都给出了详尽的图示和说明，这对于我们实际对接生产环节至关重要。我曾经因为对一个表面光洁度符号的误解，导致和车间师傅产生了一些沟通障碍。这本书把这些实践中的“坑”都提前标记出来了，避免了未来可能发生的错误。此外，习题的覆盖面非常广，不仅有传统的机械零件，还涉及了一些现代制造领域的要素，比如3D建模思路的引导，虽然是以2D绘图为主，但很多解题步骤都在潜移默化地训练我们建立三维空间模型的能力。这本书的编写团队显然是长期在工程一线工作过的专业人士，他们深知一个合格的机械工程师需要具备什么样的图纸素养，这种实践经验的积累，是理论书籍无法替代的。

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坦白说，我买这本书的时候，主要目的是想找一些能够挑战现有技能水平的难题来练习，因为基础知识点我自认为已经掌握得差不多了。结果，这本书在后半部分，特别是涉及曲面表达和零件公差配合的部分，真正让我“大开眼界”。那些组合体的剖视图和复杂的异形零件的绘制，光是看图纸要求就得花不少时间去分析逻辑关系，真正动笔画起来更是对手绘和软件操作的综合考验。有一道关于轴承座的装配图题目，要求在有限的空间内表达出所有关键特征和配合关系，我花了整整一个下午才勉强完成草稿，然后对照参考图解，发现自己在空间想象能力上还有很大的欠缺。这本书的价值就在于此，它不像某些习题册那样“友善”，它更像是一位严格的导师，毫不留情地暴露你的知识盲区和技能短板。我个人认为，对于那些已经通过基础考试，希望向高级绘图师迈进的学习者，这本书的难度设置是恰到好处的“痛苦”，这种痛苦是通往精进的必经之路。

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这本书的装帧设计挺有意思的，拿到手的时候感觉很有分量，纸张的质感也很扎实，不像有些习题集摸起来滑腻腻的，这本的纸张有点哑光的感觉，比较适合长时间盯着看也不会太累眼睛。封面设计简洁大方，虽然是技术类的书籍，但没有那种刻板的理工科气息，反而透着一股严谨又不失活力的感觉。打开目录，能看出编排的逻辑性很强，从基础的投影、断面图到复杂的装配图，层层递进，循序渐进，让人对整个学习路径有清晰的把握。我个人比较注重基础，所以特意翻看了前几章的基础练习，那些关于三视图和尺寸标注的题目设计得非常巧妙，没有那种为了难而难的感觉，而是紧密结合实际工程中的应用场景，让人在解题的过程中不仅是机械地画图，更是理解了图纸背后的意义和规范要求。特别是对一些容易混淆的细节处理，比如螺纹的画法和常用符号的规范，都有专门的讲解和大量的例题支撑，这点对于初学者来说简直是福音，能有效避免日后工作中因不规范操作而带来的麻烦。整体来看，这本书的排版清晰度很高，图例和文字的对应关系非常直观，即使是自学，也不会感到吃力。

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作为一名已经工作多年的工程师，我买这本书回来主要是为了给我的新人进行系统培训做准备。在使用它对新人进行初步测试和基础巩固训练后，我得出了一个非常正面的评价：这本书非常适合作为工程技术人员的“标准校准器”。它的题目类型非常贴合企业实际需要的图纸深度和广度。最让我满意的一点是，它对“读图”的训练极其到位。很多题目不是简单地让你“画出”什么，而是给出一个复杂的、可能包含一些故意设置的歧义点的图纸，要求你进行分析、检查和修正。这种批判性阅读图纸的能力，在现代跨部门协作的项目中比单纯的绘图能力更为稀缺和宝贵。它强迫学习者去关注图中每一个微小的符号和尺寸背后的工程含义，而不是机械地复制线条。如果说有什么可以改进的地方，也许是希望在某些高级装配图的解析中能加入更多关于“设计意图”的讨论，但就目前的内容深度和广度而言，它已经超越了我对一本“习题集”的预期，是工具书中的精品。

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