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《建筑工程全寿命安全经济决策理论与应用》初步建立了建筑工程全寿命安全经济决策的理论框架；重点分析了由于混凝土耐久性不足，导致建筑结构安全性能降低、使用性能劣化对建筑工程全寿命的影响；系统研究了建筑工程结构初始可靠度水平的设置、维修策略的选择及其对项目经济效益的影响与对策，提出了建筑工程全寿命安全可靠性评估的系统方法，并附有案例分析和讨论。
《现代结构工程设计与优化》 作者： [虚构作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社： [虚构出版社名称，例如：科学技术出版社] 出版年份： [虚构年份，例如：2023年] --- 内容提要： 本书深入探讨了现代结构工程设计中的前沿理论与实用技术，旨在为土木、结构工程师、科研人员及相关专业研究生提供一个全面、深入的学习平台。全书聚焦于如何在高效率、高可靠性的前提下，实现结构设计的经济性与可持续性。本书摒弃了传统教材中偏重于规范条文的讲解方式，转而强调设计思维的构建、先进分析工具的应用以及复杂工程问题的解决策略。 本书共分为六个主要部分，涵盖了从基础理论深化到复杂结构应用，再到结构全寿命管理的关键环节。 第一部分：结构设计理论的深化与拓展 本部分着重于对传统结构力学和材料力学原理的重新审视与深化。我们详细阐述了非线性分析方法在现代结构设计中的应用，特别是大变形、材料塑性以及几何非线性对结构响应的影响。内容包括： 1. 先进材料本构关系模型： 探讨了超高性能混凝土（UHPC）、新型复合材料（如FRP加固材料）在复杂应力状态下的本构关系建立与参数化确定方法。重点分析了材料损伤、疲劳累积效应及其在长期服役评估中的地位。 2. 概率极限状态设计理论（PLSD）： 深入剖析了基于可靠性指标的极限状态设计方法，区别于传统的容许应力法。详细介绍了随机变量的输入、可靠性指标的计算流程，以及如何通过目标可靠度水平来反推结构尺寸和安全储备，强调了不确定性对工程决策的实质影响。 3. 动力响应分析的精细化： 讨论了高层建筑、桥梁结构在风荷载、地震作用下的多点激励响应分析。引入了模态叠加法、时间积分法等高级分析技术，并对现行规范中的动力放大系数进行了理论层面的剖析与讨论。 第二部分：结构分析与数值模拟技术 本部分是全书的技术核心，集中展示了有限元方法（FEM）在现代结构分析中的实际应用和高级技巧。 1. 高级有限元建模策略： 详细介绍了三维实体单元、壳单元、梁单元的适用范围和选择原则。重点阐述了接触分析、网格划分对计算结果收敛性的影响，以及如何利用隐式/显式算法解决瞬态动力学问题。 2. 性能化分析与评估（Performance-Based Engineering, PBE）： 介绍了PBE的核心思想，即不再局限于单一的安全极限状态，而是对结构在不同损伤状态下的功能保持能力进行量化评估。内容涉及推覆分析（Pushover Analysis）、增量动力分析（IDA）的具体操作流程及其结果解读。 3. 计算效率与优化： 探讨了并行计算技术在超大规模结构模型分析中的应用，以及如何通过子模型技术、自适应网格重划分等手段提高计算效率，确保在工程实践中能够快速获得可靠的分析结果。 第三部分：特殊结构的设计与抗震优化 本部分聚焦于现代工程中最具挑战性的结构类型，如超高层建筑、大跨度空间结构以及特殊地基处理。 1. 超高层建筑的耦合振动控制： 深入研究了风致与地震作用下，结构、围护结构、设备系统之间的能量耦合机制。详细介绍了粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）以及新型消能支撑系统的选型、布置原则及其非线性耗能特性分析。 2. 抗震设计的前沿技术： 侧重于基于位移控制的抗震设计理念。讲解了隔震技术（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）的力学原理、刚度设计与位移控制。同时，讨论了耗能连接技术在既有结构改造中的应用潜力。 3. 复杂结构体系的稳定性分析： 针对空间网壳、悬索结构等，分析了初始几何缺陷、荷载偏心对结构稳定性的影响，并介绍了二次屈曲分析方法。 第四部分：可持续性与绿色结构设计导则 本部分将结构工程与环境可持续性目标相结合，探讨如何在满足安全和使用功能的前提下，最小化工程的环境足迹。 1. 材料生命周期评估（LCA）： 介绍了LCA在评估结构材料选择（如再生钢材、低碳水泥）环境影响中的应用框架，并量化了不同材料选项对碳排放的贡献。 2. 结构冗余度的经济性权衡： 探讨了在保证结构安全的前提下，过度冗余设计对资源和成本的浪费。提出了基于可靠性指标的最小化冗余设计路径，强调结构强度的分配应与概率荷载的分布相匹配。 3. 适应性再利用设计： 阐述了结构设计阶段应考虑的“可拆卸性”和“可适应性”，为建筑未来功能转换预留结构潜力，以延长结构资产的有效使用寿命。 第五部分：工程项目实施中的质量控制与监测 本部分关注结构设计成果如何准确、有效地转化为实际工程，并贯穿于施工、验收与运营阶段。 1. 施工阶段的结构分析调整： 讨论了施工顺序、混凝土浇筑时间、模板支撑体系变化对结构内力重分布的影响，以及如何利用施工阶段仿真模型进行实时校核。 2. 结构健康监测（SHM）系统集成： 介绍了光纤光栅、加速度传感器等分布式传感技术在结构关键部位的部署策略。重点在于如何将监测数据与有限元模型进行反馈耦合，实现对结构状态的实时评估与预警。 3. 疲劳寿命与损伤累积的运营评估： 针对桥梁和海洋工程结构，详细讲解了基于实际服役载荷谱（而非规范假定荷载）的疲劳损伤累计计算方法，以及如何利用监测数据修正预测模型。 第六部分：案例分析与软件应用实践 本部分通过若干具有代表性的工程实例，演示如何将前述理论与技术应用于实际项目。案例涵盖了超高层建筑的抗风抗震优化、大型复杂桥梁的非线性动力分析以及既有钢结构的安全评定与加固设计。同时，本书穿插了对主流工程软件（如ABAQUS, Midas Civil/Gen, SAP2000）中特定高级功能模块的使用技巧和注意事项的详尽说明，确保读者能够将理论知识高效地转化为工程实践能力。 读者对象： 结构工程师、土木工程师、岩土工程师、结构设计研究院所技术人员、高等院校土木工程专业高年级本科生及研究生。 本书特色： 理论深度与工程实践的完美结合： 深度剖析了现代结构理论背后的数学基础和物理机制，并紧密结合当前行业内热点问题和工程难点。 聚焦前沿技术： 系统介绍了性能化设计、智能监测与控制等未来结构工程的核心发展方向。 注重分析方法的掌握： 提供了丰富的数值模拟技巧和案例指导，帮助读者提升解决复杂工程问题的能力。
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