The International Handbook of Frp Composites in Civil Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Zoghi, M.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:149.95

装帧:HRD

isbn号码:9780849320132

丛书系列:

图书标签:

• FRP composites
• Civil Engineering
• Construction
• Materials Science
• Structural Engineering
• Reinforcement
• Durability
• Infrastructure
• Composite Materials
• Handbook

结构工程领域新视野：先进材料与可持续建造的深度探索 图书名称： 结构工程前沿：高附加值复合材料在基础设施中的应用与挑战 图书概述 本手册旨在全面梳理和深入探讨当代土木工程领域中，除玻璃纤维增强复合材料（FRP）之外，其他新兴和高附加值复合材料在基础设施建设中的应用潜力、技术挑战、设计规范以及未来发展趋势。本书汇集了全球顶尖学者和行业专家的最新研究成果，聚焦于如何利用先进的材料科学突破传统混凝土和钢材的局限性，实现更长久、更安全、更环境友好的结构系统。 本书摒弃对成熟FRP技术的冗余描述，而是将焦点明确锁定在那些正在崛起或具有独特性能的替代性复合材料体系上，为结构工程师、材料科学家、项目管理者和政策制定者提供一本前瞻性、实践指导性极强的参考指南。 第一部分：高性能非FRP复合材料基础理论与制备 本部分详细介绍了当前备受关注的几种非玻璃纤维增强复合材料的基体和增强体系，阐述了其微观结构、力学性能的独特来源，以及相应的先进制造工艺。 第一章：玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）的特性与应用 本章深入剖析玄武岩纤维作为一种天然矿物基纤维，在耐腐蚀性、耐高温性和潜在的成本效益方面超越传统材料的优势。重点讨论了BFRP在海洋工程和高寒地区结构中的表现，包括其与环氧树脂、乙烯基酯和聚合物基体的界面粘结机理研究。此外，详细介绍了BFRP筋材的疲劳性能和长期耐久性评估方法，并探讨了目前BFRP产品标准化过程中面临的挑战。 第二章：碳纤维增强复合材料（CFRP）在重型结构中的潜力 尽管CFRP在既有结构加固领域已有应用，本章则侧重于其在新建大跨度结构、预应力构件以及高层建筑核心筒中的主体应用。内容涵盖了高模量CFRP的应力松弛行为、疲劳极限的精确测定，以及在极端荷载条件（如抗震和冲击）下CFRP增强系统的非线性响应分析。此外，还收录了关于“自感应”智能碳纤维复合材料在结构健康监测中的最新进展。 第三章：天然纤维与生物基复合材料的绿色路径 面对全球对可持续性的迫切需求，本章系统介绍了麻纤维（如剑麻、亚麻）和木质素基复合材料在非承重和半承重结构中的应用潜力。详细分析了天然纤维的吸湿性、各向异性和初期力学性能的变异性，并重点介绍了后处理技术（如碱处理、硅烷偶联）如何有效改善其与聚合物基体的相容性。讨论了这类复合材料的生命周期评估（LCA）及其在符合“近零能耗建筑”标准中的作用。 第四章：新型聚合物基体与智能响应材料 本章超越传统的环氧树脂体系，探讨了高性能热塑性树脂（如PEEK、PEI）在极端环境下的应用，以及这些热塑性复合材料在“即时修复”和“增材制造（3D打印）”技术中的集成优势。引入了形状记忆聚合物（SMP）和压电复合材料在开发可自适应、自修复结构构件中的前沿研究。 第二部分：设计、施工与规范化挑战 本部分从工程实践角度出发，探讨了如何将这些先进材料有效整合到现行的设计和施工流程中，重点关注规范体系的滞后性与创新性解决方案。 第五章：先进复合材料结构的荷载传递与断裂力学 本章深入探讨了复合材料结构中复杂的应力状态，特别是层间剪切应力的精确分析方法。详细介绍了基于能量释放率的复合材料层合板的脱层（Delamination）扩展模型，以及如何利用三维有限元分析来模拟复杂节点区域的应力集中问题。讨论了非线性材料行为和疲劳累积损伤的预测模型在结构设计中的应用。 第六章：先进复合材料构件的连接技术与节点设计 连接是复合材料结构设计中最薄弱的环节之一。本章对比了螺栓连接、粘接连接和机械锚固在不同复合材料体系中的承载效率和长期可靠性。重点分析了钻孔对纤维结构完整性的影响，并介绍了用于现场连接的快速固化胶粘剂技术及其环境敏感性。 第七章：先进复合材料在预制化与装配式建筑中的集成 本章关注如何利用先进复合材料的轻质化和高强度特性，推动模块化和装配式结构的发展。探讨了自动化铺层技术（如RTM、VARTM）在生产大型、几何复杂构件中的工业化潜力。内容包括连接件的标准化接口设计和现场环境下的快速装配技术。 第八章：耐久性评估与结构健康监测集成 本章系统回顾了除FRP外其他复合材料在海洋盐雾、化学侵蚀和紫外线辐射下的长期性能退化机制。重点介绍了非破坏性评估（NDE）技术，如超声波C扫描、红外热成像和声发射技术，在早期缺陷检测中的应用。此外，探讨了如何将分布式光纤传感（DTS/DAS）技术嵌入复合材料构件内部，实现实时应变和温度监测。 第三部分：经济性分析与政策导向 本部分将技术讨论延伸至经济可行性和政策环境，为材料的商业化和大规模应用提供决策支持。 第九章：先进复合材料的生命周期成本与全寿命周期评估（LCA） 本章进行了一系列基于场景的经济比较分析，评估了高性能复合材料结构在初始投入高昂的情况下，如何通过延长使用寿命、减少维护需求和提高抗灾能力来降低全生命周期总成本（LCC）。讨论了当前原材料成本波动对项目财务可行性的影响。 第十章：规范体系的演进与国际标准对接 本章分析了全球主要工程规范（如AASHTO、Eurocode、中国规范）在采纳非FRP先进复合材料方面的现状与差距。提出了建立统一的材料性能数据库、制定特定于材料类型的设计容许系数以及简化新型材料审批流程的政策建议。 结论：面向2050的结构材料展望 本书最后总结了高性能复合材料如何作为实现基础设施韧性（Resilience）和碳中和目标的关键驱动力。展望了下一代复合材料（如纳米增强复合材料、自修复结构）在未来十年的工程化前景。 适用读者 土木与结构工程研究生、从事基础设施设计与施工的工程师、材料科学研究人员、政府基础设施部门的决策者，以及致力于可持续建筑技术研发的行业专业人士。

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