土力学地基基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:熊晓云 编

出品人:

页数:173

译者:

出版时间:2007-7

价格:18.80元

装帧:

isbn号码:9787116053564

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 地基工程
• 基础工程
• 土木工程
• 岩土工程
• 地基处理
• 土的力学性质
• 地基设计
• 工程地质
• 建筑工程

结构力学基础：理论与应用 本书旨在为土木工程、结构工程及相关领域的学生和工程师提供一个全面、深入且实用的结构力学入门与进阶指南。 第一部分：结构分析的基本原理 第一章：绪论与基本概念 本章首先界定结构力学的核心范畴及其在现代工程实践中的关键地位。我们将探讨工程结构的主要类型，包括梁、框架、桁架、拱和壳体，并介绍描述结构响应的基本物理量，如内力（轴力、剪力和弯矩）和变形（位移和转角）。我们将严格定义结构分析中的理想化模型，如理想构件、铰接点和刚性连接，并讨论这些简化对实际工程问题求解的合理性与局限性。本章将引入力系平衡的基本原理，特别是二维和三维静力平衡方程，为后续复杂的结构分析奠定坚实的理论基础。同时，我们将简要回顾矢量代数和张量分析在结构力学中的初步应用。 第二章：静定结构的内力分析 本章专注于静定结构——即所有反力和内力都可以仅通过静力平衡方程确定的结构。我们将系统地讲解如何应用平衡方程求解各类静定结构的反力。重点内容包括：平面梁、框架的反力计算；桁架的节点法与截面法；以及三铰拱和悬链线曲线在均布荷载作用下的内力求解。我们将详细推导和应用剪力图（V-图）和弯矩图（M-图）的绘制方法，强调剪力与弯矩在结构构件内外的连续性和突变特性。本章将通过大量工程实例，训练读者建立起从外部荷载到内部应力传递的直观理解。 第三章：结构材料的本构关系与应力分析 结构力学分析的有效性高度依赖于对材料响应的准确描述。本章将深入探讨工程结构中最常用材料（如钢材、混凝土和木材）的力学特性。我们将详细阐述线弹性本构关系，包括胡克定律、杨氏模量、泊松比和剪切模量之间的关系。本章的核心是二维应力状态的分析，包括应力分量的确定，以及主应力、最大剪应力的计算。我们将运用摩尔应力圆进行图解分析，并介绍应力状态的坐标变换。对于材料的屈服和破坏准则（如最大剪应力理论和最大畸变能理论），也将进行批判性讨论。 第二章：结构变形的几何基础与虚功原理 结构力学是研究结构在外力作用下变形和稳定性的学科。本章首先从几何角度分析结构的位移与转角，引入挠度曲线和转角的概念。我们将详细推导梁的挠度微分方程，并介绍积分法、参数法以及著名的挠度公式（如弯矩累积法）。 本章的重点在于虚功原理（Principle of Virtual Work）。我们将从变分原理的角度出发，推导并应用虚位移原理（或虚力原理）来分析结构的平衡状态。这将为后续的静不定结构分析提供强有力的分析工具，使我们能够不依赖于繁琐的力法或位移法，直接求解复杂结构的位移和内力。 第二部分：静不定结构的分析 第五章：静不定结构的力法（经典方法） 静不定结构是指内部约束多于维持静力平衡所需约束的结构，其内力和反力无法仅通过静力平衡方程确定。本章系统地介绍结构力学中最经典也是应用最广泛的分析方法——力法（Compatibility Method或Flexibility Method）。我们将讲解超静定次数的确定、基本体系的选取、以及建立位移方程的步骤。重点内容包括：单位力法的应用、求解力法方程、以及处理力法中变形计算的技巧（如运用弹性影响线和影响面）。本章将详细剖析如何通过满足几何相容性条件来求解多余约束力。 第六章：位移法（经典方法） 位移法（Stiffness Method或Slope-Deflection Method）是现代有限元分析的理论基础。本章将重点介绍基于节点位移作为基本未知量的分析方法。我们将推导梁单元的刚度矩阵，并讲解如何将结构离散化为节点。核心内容包括：建立结构刚度方程 $mathbf{F} = mathbf{K}mathbf{d}$；处理位移边界条件和力的边界条件；以及利用结构整体刚度方程求解所有节点位移。本章还将介绍如何利用求解出的节点位移反算梁端部的内力（最终力矩）。 第七章：力法与位移法的综合应用与简化 本章旨在整合前两章所学的静不定结构分析工具。我们将讨论在特定结构类型（如多层框架）中选择力法还是位移法的优缺点和适用性。我们将详细介绍弯矩分配法（Moment Distribution Method）作为一种迭代求解刚度方程的有效工具，尤其适用于手算分析复杂框架结构。此外，本章还将引入更高级的概念，如对结构的对称性、反对称性利用，以及处理温度变化、支撑沉降等非荷载作用下的结构响应分析。 第三部分：结构分析的高级主题 第八章：线弹性体系的能量法 本章将从能量的角度深化对结构变形的理解。我们将详细介绍结构变形能（应变能）和外力虚功之间的关系，推导并应用静力学中的各种能量定理，包括：普雷斯曼定理（Betti's Reciprocal Theorem）、最大能量原理（Principle of Maximum Strain Energy）和最小势能原理（Principle of Minimum Potential Energy）。这些定理不仅是理论推导的基石，也是理解后续有限元方法的关键桥梁。 第九章：桁架、刚架与影响线 本章将聚焦于线弹性体系中更广泛的应用场景。我们将回顾复杂桁架（包含斜杆）的内力计算方法，并详细探讨刚架结构在移动荷载作用下的分析。重点是影响线（Influence Lines）的构建与应用，通过影响线，我们可以确定移动荷载作用下，结构中某一点内力（剪力、弯矩）或位移的最大值。我们将讲解如何绘制影响线，以及如何利用影响线快速评估极端荷载工况下的结构响应。 第十章：结构稳定性基础：线弹性屈曲分析 结构稳定性是结构设计中不可或缺的一环。本章将引入结构失稳的概念，并重点分析轴心受压杆件的稳定性问题。我们将详细推导欧拉屈曲公式（Euler Buckling Formula），并讨论临界荷载的影响因素，如细长比、有效长度系数和各种约束条件。我们将区分梁的整体屈曲（屈曲失稳）与构件的局部失稳，并讨论如何通过增加侧向支撑或约束来提高结构的稳定性。本章为后续的弹塑性分析和更高阶的稳定性理论打下基础。 附录： 附录 A：常用截面特性查表 附录 B：常用梁弯矩与挠度公式表 附录 C：静不定结构计算常用表格与图示 本书的编写风格注重理论的严谨性与工程实践的结合，配备了丰富的例题和习题，旨在培养读者独立进行复杂结构分析的能力，为未来深入学习有限元分析和结构设计奠定坚实的基础。

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说实话，这类专业书籍常常是“冷板凳”的代名词，但这本书的“厚度”却让我感受到了作者的责任感。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一本沉淀了几十年行业经验的“工具箱”。我特别关注了其中关于深基坑支护结构设计的部分，市面上很多书要么过于侧重计算软件的应用，要么干脆避开复杂的支护体系。但这本书，深入分析了拉锚、内支撑、SMW工法等多种支护形式的受力机理和相互影响，并给出了实际案例中常见的失稳模式和预防措施。这让我意识到，地基基础设计绝不仅仅是计算一个极限承载力，它更是一个与地下水、周边环境、施工顺序紧密耦合的动态过程。阅读过程中，我不断在脑海中构建着不同荷载作用下土体与结构相互作用的场景，这种强大的代入感，是任何纯粹的软件教程都无法提供的深度体验。

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这本书，坦白说，我期待了很久，拿到手的时候心里是有些忐忑的。毕竟“土力学”和“地基基础”这两个词组合在一起，很容易让人联想到枯燥的公式和密密麻麻的图表。但翻开第一页，我就被那种严谨又不失生动的叙事方式给抓住了。作者显然下了很大功夫去梳理那些复杂的理论，比如有效应力原理、剪胀性理论，他没有仅仅停留在教科书式的定义上，而是结合了大量工程实例来解释“为什么”。我印象特别深的是关于液化的那一章，讲解了地震发生时，饱和砂土层内部孔隙水压力急剧上升的连锁反应，那种理论上的推演，配合着历史上著名的案例分析，让人感觉这不是在读一本教材，而是在跟随一位经验丰富的老工程师进行一次现场教学。而且，书中对规范和标准的引用也极为及时和精准，这对于我们这些需要对接实际项目的人来说，是极大的便利。细节之处见真章，比如他对边坡稳定分析中不同安全系数指标的深入剖析，清晰地指出了每种方法的适用边界和潜在风险，这点是我在其他同类书籍中很少见到的深度。

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如果让我用一个词来概括这本书的价值，我会选择“系统性”和“前瞻性”。很多参考资料在介绍某个知识点时，往往只截取了孤立的一环，比如只讲沉降计算，不讲如何通过优化设计来控制沉降。而这本书的结构非常完整，它从土体的基本物理化学性质讲起，过渡到应力应变关系，再到具体的承载力和变形计算，最后落脚到复杂基础和边坡的整体稳定性分析，形成了一个逻辑严密的知识闭环。更让我惊喜的是，它还适当地引入了如土体本构模型的新发展方向、数字化地基设计的前沿趋势等内容，这表明作者的视野并未停留在传统范式中，而是积极地将最新的科研成果融入到基础教育中。这使得这本书不仅适合正在学习的年轻人，对于我们这些需要保持知识更新的行业老兵来说，也是一本重温基础、把握前沿脉搏的绝佳读物。

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我是一名刚入行的结构工程师，接触地基基础设计的时间不长，常常在处理软土地基处理方案时感到力不从心。这本书给我最大的启发在于它对“不确定性”的强调。它没有天真地宣称有一个万能公式可以解决所有问题，而是反复提醒我们，土体是三相非均质的，试验数据总是带有误差的。书中对勘察报告解读的章节尤其精彩，它教导我们如何批判性地审视获取到的SPT N值、CBR值背后的真实含义，而不是简单地将数字代入计算器。例如，它详细讨论了不同勘察手段（如静力触探、十字板剪切试验）的优缺点及其对最终设计参数选择的影响，这无疑为我们这些需要在有限信息下做出安全决策的工程师提供了宝贵的指导方针。这本书将理论的严谨性与工程实践的复杂性有机地结合了起来，教我们如何“带着镣铐跳舞”，而不是幻想一个完美的理想模型。

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这本书的排版和图示设计，可以说是匠心独白，直接提升了阅读体验的舒适度。我通常阅读技术类书籍时，很容易被那些过于拥挤的文字和比例失调的示意图弄得头晕脑胀，但《土力学地基基础》在这方面做到了极好的平衡。每一个重要的概念，无论是渗透系数的测定过程，还是沉降计算的步骤，都配有清晰、简洁、标注明确的插图。特别是那些三维应力状态的剖面图，色彩的运用和线条的粗细把握得恰到好处，即使是初学者也能迅速抓住核心的力学关系。更值得称赞的是，书中对计算模型的构建过程描述得非常直观，它没有直接抛出一个复杂的微分方程，而是从力的平衡和变形兼容性的基本假设出发，一步步推导，让读者能理解公式背后的物理意义，而不是死记硬背。这种循序渐进的教学法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让我有信心去攻克那些原本看起来高不可攀的理论难题。

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