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出版者:

作者:王要武 编

出品人:

页数:212

译者:

出版时间:2008-4

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787112098415

丛书系列:

图书标签:

• 建筑工程
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• 工程学
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工程力学基础：结构分析与材料性能的基石 第一部分：静力学与结构平衡 本书系统阐述了工程结构分析中最基础且至关重要的静力学原理。从力的概念、力的矢量表示及其合成与分解入手，详细剖析了物体在平衡状态下的受力分析方法。内容涵盖了各种约束（如铰链、固定端、滚动支座）对结构反力的影响，并深入讲解了平面力系与空间力系的平衡方程及其应用。 第1章：力的基本概念与矢量分析 本章首先界定了力的本质，区分了集中力与分布力。重点在于力的表示方法，包括笛卡尔坐标系下的分量表示法和极坐标下的描述。对力的平行四边形法则、力的分解与合成进行了详尽的图解和数学推导，确保读者能够熟练地在二维和三维空间内进行力的运算。此外，引入了力矩的概念，阐述了力矩与转动效应的关系，并讨论了力偶的概念及其在结构分析中的特殊作用。 第2章：物体的受力分析与自由体图绘制 精确的受力分析是解决任何工程问题的起点。本章提供了构建准确“自由体图”（Free Body Diagram, FFD）的系统步骤和规范。通过大量实例，展示了如何识别并正确地表示构件上所有外部作用力，包括已知载荷、支撑反力以及构件自身重力。本章尤其强调了对复杂连接点（如销钉连接、摩擦接触面）的力学处理。 第3章：平面力系平衡方程的应用 本章的核心在于应用ΣFx=0, ΣFy=0, ΣM=0这三个基本平衡方程来求解静定结构中的未知力。内容从最简单的单构件平衡扩展到多构件体系的分析，如桁架、刚架和链杆系统。详细讲解了“截面法”和“结点法”在桁架内力分析中的应用，并探讨了虚假约束和多余约束对结构静定性的影响。 第4章：空间力系平衡与中心概念 将静力学原理扩展至三维空间，本章讲解了空间六个平衡方程（三个力矩方程和三个力平衡方程）。重点分析了三维空间中约束的种类及其反力表示。此外，引入了合力矩轴和合力线的概念，为后续的结构稳定性分析打下基础。 第二部分：结构分析与材料本构关系 在掌握平衡原理后，本书转向分析构件内部的应力、应变以及材料的响应特性，这是连接理论力学与材料科学的关键桥梁。 第5章：内力分析与截面法深化 本章关注于如何确定结构构件内部的内力（轴向力、剪力和弯矩）。通过对梁、柱、壳体进行截面切割，推导出了描述内力分布的微分方程组。详细分析了各种荷载（集中载荷、均布载荷、移动载荷）作用下，梁内力图（剪力图和弯矩图）的绘制方法，并探讨了剪力和弯矩之间的微分关系。 第6章：应力与应变的基本概念 应力是材料内部抵抗外力的内在表现。本章定义了正应力、剪应力，并区分了平均应力和真实应力。应变则被定义为材料变形的量度。通过大量的实验数据，介绍了单轴拉伸或压缩试验中典型的应力-应变曲线，明确区分了比例极限、弹性极限、屈服点和极限强度的工程意义。 第7章：材料的本构关系与胡克定律 胡克定律是线弹性分析的核心。本章详细阐述了线弹性范围内应力和应变之间的线性关系，引入了杨氏模量（弹性模量）和泊松比。对于各向同性材料，推导了应力与应变之间的广义胡克定律，包括在复杂应力状态下的三维本构方程。 第8章：组合应力分析与应力状态的转化 实际工程中，构件往往同时承受轴向力、剪力和弯矩，导致复杂的组合应力状态。本章教授如何叠加不同荷载产生的应力分量。随后，通过莫尔圆（Mohr's Circle）原理，图解和解析地展示了如何从任意坐标系下的应力分量推导出主应力（最大和最小正应力）和最大剪应力所在的方向。 第9章：应力、应变和能量的组合——失效理论 理解材料何时失效是结构设计的前提。本章介绍了常用的失效判据，如最大剪应力理论（Tresca准则）和最大畸变能理论（Von Mises准则）。这些理论将复杂三维应力状态转化为等效的单轴拉伸状态，从而预测材料的屈服或破坏。同时，引入了应变能密度和总应变能的概念，为后续的能量法分析做好准备。 第三部分：变形分析与结构稳定性 本部分侧重于分析结构在载荷作用下的位移和转角，并探讨结构在受压或受弯时可能发生的失稳现象。 第10章：梁的挠度和转角分析 梁的变形控制着结构的使用性能。本章全面介绍了求解梁挠度和转角的几何方法（双重积分法和面积矩法）以及能量法（单位载荷法，即虚功原理）。对不同边界条件（简支梁、悬臂梁、固定梁）下的标准解进行了详尽的推导和表格化，以便于快速查阅和应用。 第11章：材料与几何特性——截面惯性矩 截面几何特性在抗弯和抗扭计算中至关重要。本章详细定义了面积惯性矩（$I$）和极惯性矩（$J$），并推导了平行轴定理（Steiner定理），使得计算任意截面（如T型、工字型）的惯性矩变得高效。同时，讨论了截面模量等与抵抗变形能力相关的参数。 第12章：轴向变形与扭转变形 本章首先复习了轴向拉伸或压缩引起的长度变化计算，并将其推广至温度应变和静不定轴力问题的求解。随后，深入探讨了梁的扭转问题。针对圆形截面和薄壁开口截面，分别推导了剪应力、扭转角公式，并讨论了扭转刚度对结构整体性能的影响。 第13章：欧拉屈曲理论与轴心受压构件的稳定性 稳定性分析是杆件结构设计中的关键。本章聚焦于细长杆件在轴向压力作用下的失稳问题。详细阐述了欧拉屈曲理论的推导过程，并讨论了临界屈曲载荷的计算。内容包括不同端部约束条件下的有效长度因子的确定，以及欧拉公式的适用范围和局限性。 第14章：刚度和位移法基础 在本章的收尾，将前面的基础知识整合，引入了更高级的结构分析方法——挠度系数法（直接刚度法的前身）。通过结构单元的刚度矩阵概念，简要介绍了如何用矩阵方法描述力的平衡和位移的协调，为进入更复杂的超静定结构分析打下概念基础。 本书旨在为未来的结构工程师提供坚实的理论基础，强调从基本力学原理出发，通过精确的数学模型理解和预测工程结构在各种载荷下的反应。内容覆盖了工程结构分析的静态平衡、材料本构、应力状态转化以及基础的变形与稳定性分析等核心领域。

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这本书的语言风格过于学术化和晦涩难懂，对于非本专业背景的跨界人士来说，简直是一道难以逾越的高墙。作者似乎默认了所有读者都拥有扎实的数学和物理学功底，大量使用高度浓缩的专业术语和缩写，却很少提供直观的解释或类比。例如，某些流体力学概念的描述，如果不是我特意去查阅了其他基础教材来辅助理解，我根本无法准确把握其物理意义。这使得这本书的受众范围被极大地限制在了核心的、已经受过严格训练的工程师群体内。优秀的专业书籍应该在保证深度的同时，力求清晰易懂，用恰当的语言连接理论与实践。这本书显然更偏向于“展示学识”而非“传授知识”，它成功地构建了一个高深的知识殿堂，但却忘记了为后来者铺设一条平坦的阶梯。我希望作者能在未来的版本中，多一些“慢下来”的耐心，为那些渴望入门或拓展视野的同行们，提供更友好的导航。

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我带着极高的期望翻开了这本据称是行业权威的著作，但很快就感到了一股深深的迷茫。书中对基础理论的阐述，总是在关键转折点戛然而止，留下了一大片需要读者自行脑补的空白地带。例如，在讨论到关键的能耗优化模型时，作者仅仅抛出了几个复杂的公式，却鲜有针对性的案例分析来解释这些公式在实际工程中的应用边界和适用条件。这使得我这个有一定理论基础的读者，在试图将知识迁移到实际问题时，感到无从下手。我感觉自己像是在学习一门语言，只记住了大量的语法规则，却从未听过任何一句完整的对话。这种“只授其渔，不授其法”的叙述方式，对于希望提升实战能力的专业人士来说，无疑是最大的障碍。如果作者能加入更多详尽的、逐步推导的工程实例，哪怕是虚拟的项目，都会极大地提升这本书的实用价值和可读性。

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这本书的排版设计简直是灾难性的。封面色彩搭配得极其沉闷，仿佛从上个世纪的教科书里直接扒下来的，毫无吸引力可言。内页的字体选择更是让人皱眉，那种老旧的宋体，在长时间阅读下，眼睛酸涩得厉害，简直是对阅读体验的极大折磨。更不用提那些图表的质量了，线条模糊，标注不清，很多复杂的结构图看上去就像是拓印失败的复印件，想要从中理解设计意图，简直是天方夜谭。我花了很大力气才适应这种视觉上的折磨，但坦白说，每一次翻开它，都像是在进行一场意志力的考验。作者似乎完全忽略了当代读者对于视觉美感和清晰度的基本要求，这本书更像是一个纯粹的资料堆砌，而不是一本精心制作的专业读物。如果能请一个专业的版式设计师重新操刀，或许能让内容焕发生机，但就目前这个样子，我只能说，它在美学和实用性上都远远不及格。

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这本书的叙事逻辑简直是一团乱麻，时间线和概念的引入毫无章法可言。它似乎是把作者多年来积累的笔记一股脑儿地倾倒在了纸面上，缺乏一个清晰的主线和层次感。我发现自己经常需要通过书签和高亮笔来构建知识点之间的关联，因为它在章节之间跳跃得太厉害了。前一章还在热烈讨论通风系统的动态平衡，下一章突然就跳到了消防规范的最新解读，中间缺少了必要的过渡和铺垫。这种结构上的混乱，极大地拖慢了我的学习进度，因为我必须花费大量时间来梳理作者的思路，而不是专注于吸收新知识本身。这本书读起来更像是在听一位知识渊博但语无伦次的老教授在黑板上即兴发挥，虽然内容不乏真知灼见，但获取这些真知灼见的过程却异常艰辛。我衷心希望未来的修订版能采纳更结构化的章节安排，比如先宏观后微观，或者按系统分类，而不是这种看似随性的堆砌。

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令人失望的是，这本书的“新”似乎只是停留在书本的出版日期上，内容本身严重滞后于当前行业的前沿发展。尤其是在讨论到智能化和可持续发展这两个热点领域时，内容显得尤为苍白无力。书中对BIM技术的提及，还停留在简单的三维建模层面，对于参数化设计、信息集成和全生命周期管理这些行业正在深入应用的模块，几乎没有触及。同样，对于绿色建筑材料的最新性能突破、零能耗建筑的设计策略，也只是寥寥数语带过，缺乏深入的论证和数据支持。这让作为一名关注行业脉搏的工程师感到十分挫败，因为我需要的不是一本记录历史的文献，而是一本指导未来的指南。如果一本专业书籍不能跟上技术迭代的速度，它的参考价值就会大打折扣，变成了一份沉重的“过去式”参考资料，而非“进行式”的工具书。

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