Minimum Design Loads for Buildings And Other Structures pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Society of Civil Engineers

作者:American Society of Civil Engineers (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:965.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780784408315

丛书系列:

图书标签:

• 建筑设计
• 结构工程
• 荷载计算
• 建筑规范
• 结构设计
• 土木工程
• 建筑材料
• 抗震设计
• 风荷载
• 雪荷载

好的，为您创作一本名为《Structure Alive: Dynamics and Resilience in Modern Construction》的图书简介，该书内容完全独立于《Minimum Design Loads for Buildings And Other Structures》，重点聚焦于结构动力学、先进材料应用及极端事件下的结构响应。 --- Structure Alive: Dynamics and Resilience in Modern Construction 导言：超越静态荷载的结构哲学 在当代工程实践中，单纯依赖于规范所规定的静力荷载设计已远不能满足现代建筑对安全、性能与可持续性的要求。随着城市化进程的加速、建筑高度的不断突破以及全球气候变化带来的极端事件频率的增加，结构工程师面临的挑战已从“抵抗”转向“适应”与“韧性”。《Structure Alive: Dynamics and Resilience in Modern Construction》正是为了应对这一转变而编写的。 本书摒弃了传统设计手册中对规范条文的罗列与解释，转而深入探讨结构系统在时间维度上的行为特性——即结构动力学的基础原理及其在真实世界荷载作用下的复杂响应。我们关注的焦点在于“生命周期内的性能”，而非仅仅是“初始承载力”。 第一部分：基础动力学与系统的振动特性 本部分为深入理解结构在动态荷载下响应的理论基石。我们不将振动视为干扰，而是将其视为结构固有属性的体现。 第一章：单自由度系统的精确建模与求解 本章从最基础的单自由度（SDOF）系统出发，详细阐述了质量、刚度和阻尼参数对系统固有频率和阻尼比的决定性影响。我们引入了先进的数值方法，如Newmark-$eta$法和中心差分法，用于精确积分非线性系统的瞬态响应。特别关注了能量耗散机制——不仅仅是粘性阻尼，还深入分析了滞回阻尼（Hysteretic Damping）在地震响应中扮演的关键角色。 第二章：多自由度系统的模态分析与解耦 面对复杂的空间结构，模态分析是理解其集体行为的唯一途径。本章详细介绍了特征值问题的求解（如子空间迭代法），推导了广义坐标下的运动方程，并重点阐述了模态叠加法的理论严谨性与实际应用中的局限性。此外，还涵盖了如何通过实验模态测试（Experimental Modal Testing）来校准和修正有限元模型（Finite Element Model Updating）。 第三章：连续体系统的振动与波的传播 对于梁、板、壳等连续结构，本章引入了偏微分方程的边界值问题求解。我们探讨了欧拉-伯努利梁理论的适用范围，并对比了蒂莫申科梁理论在高频和厚度效应下的优势。在波传播方面，分析了冲击载荷（如爆炸或撞击）在结构内部产生的应力波的衰减和反射规律，为抗冲击结构设计提供理论支撑。 第二部分：极端荷载下的非线性响应与性能化设计 超越线弹性分析，本部分专注于结构在超越屈服点或极限状态时的真实行为，这是构建韧性结构的必要步骤。 第四章：地震工程中的先进响应分析 本章侧重于场地效应、近断层效应以及长周期地震动对高层结构的影响。我们详细对比了反应谱法、时程分析法（Time-History Analysis）的优劣。重点引入了基于性能的抗震设计（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）框架，阐述了如何通过定义性能目标（如即时使用、生命安全、防止倒塌）来选择合适的结构系统和构件的延性要求，而非仅仅满足于力学指标。 第五章：风致颤振、涡激振动与气动弹性 对于超高层建筑和桥梁，风荷载并非静态的推力。本章深入研究了风场中涡流脱落（Vortex Shedding）如何诱发周期性横向力，以及在高风速下可能发生的颤振（Flutter）现象。我们讨论了如何利用非线性空气动力学模型（如CFD耦合）来预测结构的动态响应，并介绍了被动与主动的调谐质量阻尼器（TMDs）和主动质量阻尼器（AMDs）在抑制风振中的应用细节。 第六章：冲击与爆炸载荷下的瞬态响应 爆炸和高速撞击是典型的短时、高能量输入事件。本章侧重于冲击动力学。分析了材料在极高应变率下的本构关系（Strain Rate Effects），并详细介绍了侵彻-穿透理论在防护结构设计中的应用。重点探讨了如何通过设置牺牲层（Sacrificial Layers）和耗能机制来保护核心承重结构免受冲击波的破坏。 第三部分：先进材料与智能结构系统 现代工程对轻量化、高强度和自适应性的追求，驱动了新材料和智能系统的发展。本部分将结构动力学与材料科学相结合。 第七章：高强度材料的本构关系与疲劳寿命 本书详细分析了超高性能混凝土（UHPC）、形状记忆合金（SMA）以及先进复合材料（FRP）在动态荷载下的力学行为。特别关注了疲劳累积损伤理论（如Miner准则的改进形式），讨论了在长期服役期内，结构关键节点如何因反复荷载（如交通荷载或微小振动）而退化，并提出基于可靠性指标的疲劳寿命预测模型。 第八章：粘滞阻尼器与先进的消能技术 本章聚焦于提升结构韧性（Resilience）的主动与被动控制技术。详细介绍了粘滞流体阻尼器（Viscous Fluid Dampers）和金属屈服阻尼器（Metallic Yield Dampers）的设计原理、参数选择和在不同结构类型中的布置策略。通过算例展示了这些装置如何显著减小峰值位移和加速度，从而保护非结构构件。 第九章：结构健康监测（SHM）与数据驱动的结构评估 结构必须具备自我诊断的能力。本章探讨了传感器网络（如光纤光栅、压电传感器）在实时采集结构振动数据中的应用。重点介绍了模态指纹识别技术，用以识别结构损伤的早期迹象，并阐述了如何将实时数据反馈到结构动力学模型中进行实时模型修正（Real-Time Model Updating），以实现真正意义上的“活的”结构管理。 结语：迈向适应性与可持续性的未来结构 《Structure Alive》旨在为结构工程师提供一套完整的思维框架，使他们能够从静态的视角解放出来，全面拥抱结构的动态本质。本书提供的工具和理论，是设计能够抵御未来不确定性、保障人类安全和提高基础设施服务年限的基石。它是一本面向实践，同时又深深植根于严谨理论的工程手册。

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