《实用混凝土结构构造手册》由中国建筑工业出版社出版。
《建筑力学基础与应用》 内容简介： 本书旨在为建筑工程专业的学生、工程师以及相关从业人员提供一套系统、深入的建筑力学理论知识和实践应用指南。我们将建筑力学置于土木工程学科的核心地位，剖析其在各类建筑结构设计、分析和施工过程中的关键作用。全书内容覆盖了从基本概念到复杂工程问题的解决策略，力求理论与实践相结合，理论严谨且贴合工程实际。 第一篇：基础理论与分析方法 第一章：绪论与基本概念 1.1 建筑力学的地位与作用： 探讨建筑力学作为土木工程学科基石的重要性，分析其在保证结构安全、经济性、耐久性和功能性方面的核心作用。介绍建筑力学在不同类型的建筑结构（如高层建筑、桥梁、隧道、水坝等）设计中的具体应用场景。 1.2 结构的基本组成与分类： 阐述建筑结构由杆件、梁、板、柱、墙、壳体等基本构件组成，并深入探讨不同结构体系（如框架结构、剪力墙结构、筒体结构、斜拉桥、悬索桥等）的特点、受力机理和适用范围。 1.3 荷载及其分类： 详细介绍作用在建筑结构上的各类荷载，包括恒载、活载、风荷载、雪荷载、地震荷载、温度荷载等。分析不同荷载的性质、大小、作用方式以及它们对结构产生的不同影响。介绍荷载的组合原则与方法，并结合实际工程案例进行说明。 1.4 材料的力学性能： 深入研究建筑结构常用材料（如混凝土、钢材、木材、砌体等）的力学性能，包括弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、韧性、脆性等。阐述材料性能测试方法及其在结构设计中的意义。特别关注混凝土和钢材的应力-应变关系，及其在不同受力状态下的表现。 1.5 力的概念与传达： 区分力的标量和矢量特性，介绍力的叠加原理、分解和平衡条件。深入分析力如何在结构构件中传递，例如拉力、压力、剪力、弯矩和扭矩的产生机制及其在杆件、梁、板等构件中的分布规律。 第二章：静力学与平衡方程 2.1 自由体图的绘制： 强调绘制准确自由体图在结构分析中的关键性，演示如何识别构件的边界、受力点和约束条件。 2.2 平衡方程的建立与求解： 讲解二维和三维空间中结构体处于静止状态所遵循的平衡方程（∑Fx = 0, ∑Fy = 0, ∑Mz = 0）。通过大量实例，演示如何根据自由体图建立并求解这些方程，以确定结构中的内力和外力。 2.3 梁的内力分析： 详细介绍绘制梁的剪力图（SFD）和弯矩图（BMD）的方法。解析剪力与弯矩在梁上的变化规律，并阐述剪力图和弯矩图在结构设计中的指导意义。结合简支梁、悬臂梁、连续梁等不同类型进行深入剖析。 2.4 桁架结构分析： 介绍桁架的结构特点和受力特性。讲解节点法和截面法这两种经典的桁架内力分析方法，并给出详细的步骤和算例，帮助读者掌握确定桁架各杆件内力的技巧。 第三章：材料力学基础 3.1 轴向拉压构件的应力与应变： 深入研究杆件在轴向拉力或压力作用下的应力（正应力）和应变分布。引入胡克定律，阐述材料的弹性模量。分析杆件的伸长或缩短。 3.2 剪切与扭转： 探讨构件在剪切力和扭矩作用下的应力分布，包括剪应力、剪应变以及扭转产生的切应力。分析不同截面形状在受剪和受扭时的应力集中现象。 3.3 弯曲应力与弯曲变形： 这是本章的重点。详细讲解梁在横向弯矩作用下产生的正应力（弯曲正应力）的分布规律，以及中性轴的概念。推导弯曲正应力的计算公式。深入分析梁的弯曲变形，包括挠度和转角，并介绍计算弯曲变形的积分法和叠加法。 3.4 组合变形： 分析构件同时承受多种应力状态（如拉压与弯曲、弯曲与剪切）时的组合变形问题，以及如何进行应力叠加和应力分析。 第二篇：结构分析与设计方法 第四章：结构位移分析 4.1 虚功原理与虚力法： 介绍虚功原理作为一种重要的力法基本原理。详细讲解虚力法的基本思想、步骤和应用。通过实例演示如何求解超静定结构的内力和位移。 4.2 能量法与位移法： 介绍结构力学中的能量方法，如卡氏定理、莫尔积分法等。深入阐述位移法（挠度法）的基本概念和计算流程，演示如何通过建立位移和荷载之间的方程组来求解结构。 4.3 结构位移计算的应用： 强调结构位移计算在判断结构刚度、控制变形、分析动力特性等方面的重要性。结合实际工程案例，说明如何通过位移分析来评估结构的使用性能。 第五章：平面与空间结构的分析 5.1 平面框架结构分析： 专门针对平面框架结构，介绍其受力特点和分析方法。包括力法和位移法的应用，以及考虑刚结点的效应。 5.2 空间结构分析： 扩展到三维空间结构，介绍空间杆系和空间刚架的受力分析。探讨三维坐标系下平衡方程和变形的计算。 5.3 连续梁与桥梁结构分析： 重点分析连续梁的力学特性，介绍其在荷载作用下的内力分布和变形特点。在此基础上，延伸至桥梁结构（如梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥）的简化力学模型和分析方法，探讨其受力传递路径。 第六章：板与壳体结构力学 6.1 厚板与薄板理论： 介绍板的基本概念和分类。深入讲解薄板在承受各种荷载作用下的弯曲变形和应力分布，包括板的挠度公式和内力计算。 6.2 壳体结构力学： 探讨圆柱壳、球壳等简单壳体结构的受力机理。介绍壳体承载的优势，以及在膜理论和弯曲理论下的分析方法。 6.3 楼板与屋盖结构分析： 结合实际工程，分析各类楼板（如实心楼板、空心楼板、叠合楼板）和屋盖结构（如网架、膜结构）的力学行为。 第三篇：动力学与稳定性分析 第七章：结构动力学基础 7.1 振动基本概念： 介绍单自由度系统的自由振动、强迫振动和阻尼振动。分析振幅、频率、周期、阻尼比等概念。 7.2 多自由度系统的振动： 扩展到多自由度系统的振动分析，介绍振型和固有频率的概念。 7.3 地震作用下的结构响应： 重点分析地震荷载对结构的影响，包括地震波的特性、结构动力特性与地震动的相互作用。介绍结构在地震作用下的动力响应分析方法，如反应谱法和时程分析法。 7.4 减隔震技术原理： 简要介绍抗震减震和隔震技术的基本原理，如通过改变结构自振频率、增加阻尼或引入隔震层来减小结构在地震中的响应。 第八章：结构稳定性理论 8.1 稳定性基本概念： 阐述结构的屈曲现象，定义临界力、失稳等概念。 8.2 细长压杆的稳定性（欧拉公式）： 详细推导并讲解欧拉公式，分析压杆的长度、端部约束条件对稳定性的影响。 8.3 组合构件和框架结构的稳定性： 探讨组合构件（如工字钢、槽钢）和框架结构整体的稳定性问题，以及如何进行稳定性验算。 8.4 稳定性设计原则： 结合规范要求，讲解如何在结构设计中考虑和保证结构的稳定性，避免发生失稳破坏。 第四篇：工程应用与案例分析 第九章：混凝土结构力学分析 9.1 混凝土材料的非线性行为： 深入研究混凝土在受压、受拉、受剪等不同状态下的非线性应力-应变关系，包括开裂、徐变和收缩的影响。 9.2 钢筋混凝土受弯构件力学： 详细分析钢筋混凝土梁在弯矩作用下的受力机理，包括受压区混凝土、受拉钢筋和受压钢筋的作用。推导并应用钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力计算公式。 9.3 钢筋混凝土受剪、受扭及斜截面承载力： 讲解钢筋混凝土梁在剪力、扭矩作用下的受力特点，以及斜截面受剪承载力的计算方法。 9.4 钢筋混凝土轴心受压构件和偏心受压构件力学： 分析轴心受压柱和偏心受压柱的受力机理，以及相应的承载力计算方法。 9.5 混凝土结构设计实例： 通过具体工程案例，如框架梁、框架柱、楼板、剪力墙等，演示混凝土结构构件的力学分析和设计过程。 第十章：钢结构力学分析 10.1 钢材的力学性能与连接： 回顾钢材的优良力学性能，重点分析钢结构构件的连接（焊缝、螺栓连接）的力学特性，包括承载力和变形。 10.2 钢梁的弯曲与剪切： 分析钢梁在弯矩和剪力作用下的应力分布和截面承载力，介绍局部屈曲和整体屈曲的现象。 10.3 钢柱的受压与稳定性： 详细讲解钢柱的轴心受压和偏心受压承载力计算，以及钢柱的稳定性验算。 10.4 钢桁架与组合结构： 分析钢桁架的受力特点，并介绍钢结构与混凝土结构组合的优势和力学行为。 10.5 钢结构设计实例： 通过工业厂房、高层建筑钢结构等案例，展示钢结构构件的力学分析和设计流程。 第十一章：砌体结构与木结构力学 11.1 砌体结构的力学特性： 分析砖、石、砂浆等砌体材料的力学性能，以及砌体结构（如砖墙、砖柱）在荷载作用下的受力特点，如抗压、抗剪性能。 11.2 砌体结构的承载力计算： 介绍砌体结构墙体、柱的承载力计算方法，以及构造要求。 11.3 木结构的力学性能： 探讨木材的各向异性力学特性，分析木梁、木柱的受力行为。 11.4 木结构的连接与设计： 介绍木结构构件的连接方式，以及木结构房屋和构件的设计原则。 第十二章：现代建筑结构与前沿技术 12.1 筒体结构、巨型结构与空间结构： 探讨这些新型结构体系的力学原理和分析方法。 12.2 预应力混凝土结构： 介绍预应力混凝土的优势，以及预应力技术对结构力学性能的影响。 12.3 复合材料与新型结构： 展望新型建筑材料（如纤维增强聚合物）在结构中的应用，以及其力学特性。 12.4 计算力学在结构分析中的应用： 介绍有限元法（FEM）等数值计算方法在复杂结构分析中的强大功能。 本书通过严谨的理论推导、丰富的例题、详实的算例以及对实际工程的关注，力求帮助读者构建坚实的建筑力学知识体系，掌握解决复杂工程问题的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
