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出版者:

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页数:155

译者:

出版时间:2007-8

价格:15.00元

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isbn号码:9787534555831

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图书标签:

• 园林工程
• 景观设计
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建筑结构设计原理与应用 —— 深入解析现代结构体系的力学基础与工程实践 本书旨在为土木工程、结构工程、建筑设计及相关专业领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一本全面、深入且注重工程实践的教材。它系统地阐述了现代建筑结构所依赖的基本力学原理，并详细介绍了各类结构体系的设计方法、构造细节与实际应用案例。本书强调理论与实践相结合，力求在严谨的力学推导基础上，展示工程实践中的关键决策点与技术难点。 第一部分：结构力学基础与材料性能（理论基石） 本部分将结构分析建立在坚实的理论基础之上，这是所有结构设计决策的出发点。 第一章：结构分析的基本概念与静力平衡 本章首先回顾了连续介质力学的基本假设，并引入应力、应变的概念及其在二维和三维状态下的描述。重点阐述了平衡微分方程（在静力学和动力学背景下的表达）和应力边界条件。详细讨论了平面应力与平面应变状态的适用性。 第二章：材料的力学行为与本构关系 深入探讨了结构工程中常用材料——钢材、混凝土、木材及砌体的力学性能。对于钢材，详细分析了屈服、抗拉强度、疲劳和断裂韧性的影响因素；对于混凝土，则着重于抗压强度、抗拉强度（及如何通过配筋间接利用抗拉性能）、龄期效应及温湿环境下的徐变与收缩。本章引入了线弹性、弹塑性及粘弹性本构模型，为后续的非线性分析打下基础。特别讨论了新型复合材料（如高强度钢材、高性能混凝土）在应力-应变曲线上的新特性。 第三章：结构体系的几何性质与截面分析 系统阐述了惯性矩、截面模量、形心轴的计算方法。着重讲解了对结构构件整体稳定性和抗弯刚度的影响。引入了扭转刚度、剪切变形对整体分析的影响，并讨论了在复杂截面（如箱形截面、T形截面）下的应力分布规律。 第四章：结构分析方法进阶 本章从经典的位移法和力法（经典矩阵结构分析法的理论基础）过渡到现代有限元方法的应用视角。详细讲解了杆件的挠度、转角计算，并引入了桁架、梁、框架结构的简化分析模型。讨论了超静定结构在荷载和温度变化下的求解策略。 第二部分：承重结构设计原理与规范应用（设计核心） 本部分将理论知识应用于具体结构构件的设计，严格遵循现行国家设计规范（如《混凝土结构设计规范》、《钢结构设计标准》等）的基本原则。 第五章：钢结构设计 详细介绍钢结构构件的抗拉、抗压、抗弯承载力计算。重点解析了压杆的稳定性问题，包括欧拉公式的适用范围、考虑初始缺陷的规范方法。深入探讨了梁的局部失稳、侧向扭转屈曲（LTB）的判别与设计。构件连接设计是本章的重点，包括螺栓连接（摩擦型、承压型）和焊缝连接（角焊缝、坡口焊缝）的强度和构造要求，并讨论了节点域的设计。 第六章：钢筋混凝土结构设计 系统讲解钢筋混凝土（RC）构件的极限状态设计法。 受弯构件： 偏心受拉、正常使用极限状态下的裂缝控制。详细分析了双筋、单筋矩形截面及T形截面的抗弯承载力。 受压构件： 柱的轴压承载力、有效长度的确定，以及在弯矩作用下的P-M抗压稳定性。 受剪构件： 剪力破坏的机理分析，包括混凝土的斜拉区和腹部的抗剪承载力计算，以及箍筋和弯起钢筋的配置原则。 楼板与基础： 讨论了板结构的受力特点（单向板与双向板的差异）及基础（独立基础、条形基础、筏板基础）的沉降控制与承载力设计。 第七章：预应力混凝土结构 介绍预应力技术的基本原理，包括预拉伸和后张拉技术。详细分析预应力对结构受力状态的改善，如减少裂缝、提高抗裂等级。讨论了预应力筋的应力损失计算，包括锚具滑移、松弛、混凝土收缩和徐变的影响。针对后张预应力梁，讲解孔道灌浆质量控制及其对结构耐久性的重要性。 第三部分：先进结构体系与抗震设计（工程前沿） 本部分聚焦于现代大型、复杂结构的设计挑战，特别是面对自然灾害（地震、大风）时的结构反应与对策。 第八章：结构动力学基础与地震作用分析 介绍单自由度与多自由度体系的自由振动和强迫振动分析。重点阐述了反应谱分析法的基本原理，如何将地震作用转化为等效静力荷载，以及场地效应的评估。区分了在抗震设计中常用的“力学控制”与“位移控制”的概念。 第九章：钢-混凝土组合结构与节点设计 探讨钢梁与混凝土楼板、钢管混凝土柱等组合结构体系的受力机理。分析了组合结构中的“协同工作”问题，包括剪力连接件（如剪力钉）的设计与计算，确保钢与混凝土之间有效传递剪力。 第十章：结构抗震设计策略与延性要求 详细阐述基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）理念。区分“大震不倒”、“中震可修”、“小震不坏”三个性能目标。深入讲解了“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等抗震延性构造原则，以及如何通过塑性铰的布置来控制结构耗能的路径。讨论了消能减震技术（如粘滞阻尼器、屈服型耗能支撑）在结构设计中的应用。 第四部分：结构设计信息化与可持续性（未来趋势） 第十一章：结构分析与施工一体化（BIM/参数化设计） 介绍如何利用现代计算机辅助设计工具进行结构模型的精确建立和多工况模拟。讨论了结构参数化设计方法在优化结构形式和材料用量中的作用，以及如何将结构设计模型与施工详图（Shop Drawings）进行无缝对接。 第十二章：结构耐久性与维护 超越极限承载力，关注结构服役阶段的长期性能。探讨混凝土的碳化、氯离子侵蚀对钢筋锈蚀的影响机制，以及如何通过提高混凝土的密实度、设置足够的保护层厚度来增强耐久性。讨论了既有结构健康监测（SHM）的技术手段及其数据在结构评估中的应用。 总结： 本书内容体系完整，从基本的材料力学延伸至复杂的抗震设计理念，贯穿了从概念设计到施工图深化全过程所需掌握的核心知识点。每一章节后附有精心设计的工程实例和习题，帮助读者巩固理论，提升实际工程问题的解决能力。本书力求成为工程师们在面对日益复杂和严苛的建筑工程挑战时，能够信赖的专业参考书。

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