Practical Design of Timber Structures to Eurocode 5 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomas Telford Ltd

作者:H.J. Larsen

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2009-04-02

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780727736093

丛书系列:

图书标签:

• Timber Structures
• Eurocode 5
• Structural Engineering
• Wood Design
• Construction
• Civil Engineering
• Building Design
• Practical Guide
• Structural Analysis
• Materials Science

木结构工程实践指南：原理、应用与创新 本书旨在为土木工程师、结构工程师、建筑师以及相关领域的研究人员提供一本全面而实用的木结构设计参考。它深入探讨了现代木结构工程的理论基础，并结合丰富的工程实践案例，指导读者掌握从概念设计到详细施工的整个流程。本书的编写力求严谨、清晰，并兼具前瞻性，不仅涵盖了现有规范的精髓，也触及了行业发展的前沿趋势。 第一部分：木结构工程的基础理论 本部分将为读者打下坚实的理论基础，使他们能够深入理解木材作为结构材料的特性及其在设计中的应用。 木材的特性与力学行为： 木材的微观结构与宏观性质： 深入剖析木材的细胞结构、纤维排列、年轮等微观特征，并阐述这些特征如何影响其宏观力学性能，如强度、刚度、耐久性等。将讨论不同树种（如针叶材、阔叶材）在结构性能上的差异，以及木材的变异性，这是进行可靠设计的重要考量。 弹性力学与塑性力学： 详细介绍木材在受力时的弹性变形和潜在的塑性行为。涵盖应力-应变关系、弹性模量、泊松比、剪切模量等关键参数的测定与应用。特别会强调木材各向异性的力学特性，即其在不同方向上的力学性能存在显著差异，这对于木结构的设计至关重要。 强度性能： 详细阐述木材在不同受力状态下的强度极限，包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度以及抗压曲强度。将分析影响木材强度的各种因素，如含水率、缺陷（如节子、裂纹、斜纹）、纹理方向、荷载持续时间等，并介绍如何根据规范进行强度折减。 变形与稳定性： 讨论木材构件在荷载作用下的变形（挠度、沉降）以及失稳的可能性，特别是细长杆件的压屈问题。将介绍相关的稳定性计算方法，如欧拉公式及其在木材结构中的应用，以及局部稳定性和整体稳定的设计考量。 耐久性与防火性能： 深入探讨木材的耐久性问题，包括生物侵蚀（如腐朽菌、虫害）和环境因素（如湿气、紫外线）的影响。介绍有效的防腐、防虫处理方法以及适当的保护措施。同时，也将分析木材的燃烧特性，探讨其防火性能，以及在设计中如何通过结构构造、材料选择或防护层来提高其耐火等级。 结构行为的基本原理： 静力平衡与动力平衡： 回顾结构静力平衡的基本原理，并引入动力荷载（如风荷载、地震荷载）对结构动力响应的分析。 荷载传递与内力分析： 详细阐述荷载在木结构中的传递路径，以及如何通过截面分析确定构件内的内力（轴力、剪力、弯矩、扭矩）。将介绍经典力学方法和数值方法（如有限元分析）在木结构内力分析中的应用。 连接节点的设计原则： 连接节点是木结构的关键部位，将深入分析各种连接节点的受力机制，如销钉连接、螺栓连接、钉连接、齿板连接、金属连接件等。重点讨论连接节点的承载能力、刚度、延性以及失效模式，并指导读者如何根据连接类型和受力要求进行合理设计。 结构体系的选型： 介绍不同类型的木结构体系，如梁柱体系、桁架体系、框架体系、木板墙体系、木壳体结构等。分析各种体系的优缺点、适用范围以及在不同工程项目中的应用潜力。 第二部分：木结构设计的方法与规范应用 本部分将指导读者如何将理论知识应用于实际工程设计，并重点讲解如何遵循和应用相关的设计规范。 设计方法学： 极限状态设计法： 详细介绍极限状态设计法的基本概念，包括承载能力极限状态（ULS）和正常使用极限状态（SLS）。阐述如何通过荷载组合、材料分项系数、荷载分项系数等来考虑不确定性，并确保结构的安全性与适用性。 规范解读与应用： 本节将以欧洲木结构设计规范（Eurocode 5）为核心，结合其他相关的国家和地区标准，深入解读其核心条文和设计流程。将逐一讲解： 材料特性参数的选取： 如何根据木材的种类、等级、使用环境等因素，从规范中选取合适的材料强度、刚度参数，并理解其调整系数的含义。 荷载的确定与组合： 介绍不同类型的荷载（恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等）的计算方法，以及如何根据规范进行荷载组合，以考虑最不利的荷载效应。 承载能力设计： 详细讲解针对梁、柱、桁架、墙板等各种木结构构件的承载能力计算方法，包括抗弯、抗剪、抗压、抗压曲等设计校核。 正常使用性设计： 重点关注结构的变形控制（挠度、振动）、裂缝控制等，确保结构在使用过程中的舒适性和功能性。 连接节点的设计： 详细介绍规范中针对各种连接方式（螺钉、螺栓、销钉、齿板、金属连接件等）的承载能力验算方法，包括承压、抗剪、抗拉等。 稳定性设计： 讲解侧向支撑不足构件（如梁、柱）的稳定性验算，包括局部稳定性（如腹板屈曲）和整体稳定性（如侧向弯曲屈曲）。 耐久性设计： 阐述规范中关于木材防腐、防潮、防火等耐久性设计的要求，以及如何根据使用环境选择合适的保护措施。 特殊结构的设计考量： 涉及一些特殊结构，如木屋架、张拉整体结构（Tensegrity Structures）的初步设计理念。 构件设计实例： 梁和板的计算： 通过实例演示如何计算单跨梁、连续梁、梁板组合在各种荷载作用下的弯曲应力、剪切应力、挠度，并进行强度和变形校核。 柱和支撑的设计： 演示如何设计受压柱、受拉柱，考虑其失稳（压屈）的可能性，并进行强度和稳定性验算。 桁架的设计与分析： 讲解节点荷载法、截面法等分析方法，并演示桁架杆件的内力计算及设计。 木板墙和楼板的设计： 讲解木板墙体作为承重墙或围护墙的设计要点，以及木楼板的承载能力和变形控制。 第三部分：木结构工程的应用与创新 本部分将拓展读者的视野，介绍木结构在不同工程领域中的广泛应用，并探讨行业未来的发展趋势与创新技术。 木结构在不同领域的应用： 民用建筑： 住宅、公寓、公共建筑（学校、医院、图书馆）等。重点介绍木结构在建筑美学、舒适性、绿色环保方面的优势。 工业与仓储建筑： 大跨度厂房、仓库、农业设施等。展示木结构在实现大跨度、高承载力方面的潜力。 桥梁与基础设施： 木桥、人行天桥、景观构筑物等。探讨木结构在基础设施建设中的可行性与可持续性。 特殊结构： 体育场馆、展览中心、文化设施等。介绍木结构在实现复杂造型和超大跨度方面的技术突破。 现代木结构技术与材料： 工程木材（Engineered Wood Products）： 深入介绍胶合层积材（Glulam）、层积单板材（LVL）、定向结构板（OSB）、胶合板（Plywood）等工程木材的性能特点、生产工艺及其在结构设计中的优势。 正交胶合木（Cross-Laminated Timber, CLT）： 详细讲解CLT的构造原理、力学性能、防火性能、施工便捷性等，并阐述其在多层和高层木结构中的应用前景。 连接技术的进步： 介绍新型连接件（如CNC加工的连接节点、高性能螺栓、新型连接板）的设计与应用，以及预制化、模块化建造技术如何提升木结构工程的效率和质量。 结构健康监测（SHM）： 探讨在木结构工程中引入传感器技术，实现对结构性能的实时监测，预测潜在问题，延长结构寿命。 可持续发展与绿色建筑： 木材的可再生性与碳储存： 强调木材作为可再生建筑材料的优势，以及木结构在碳捕获和储存方面的作用，助力应对气候变化。 生命周期评估（LCA）： 介绍如何对木结构建筑进行生命周期评估，从材料生产、运输、建造、使用到拆除，全面分析其环境影响。 木结构设计的环保考量： 探讨在设计阶段如何优化材料使用、减少浪费，选择环保型胶粘剂和防护材料，从而实现绿色建筑的目标。 未来的展望： 高层与超高层木结构： 探讨实现更高层、更大跨度木结构的挑战与机遇，以及材料科学、连接技术和结构分析方法的发展方向。 智能化设计与建造： 展望参数化设计、生成式设计、建筑信息模型（BIM）与木结构工程的融合，以及机器人和自动化技术在木结构预制和安装中的应用。 多材料混合结构： 探讨木结构与其他建筑材料（如混凝土、钢材）的优化组合，以发挥各自优势，实现更高效、更经济的设计方案。 本书的每一部分都将以清晰的逻辑结构、详实的理论阐述、直观的图表说明和丰富的工程实例贯穿始终，旨在帮助读者建立扎实的理论功底，掌握实用的设计方法，并激发对木结构工程创新的热情。通过深入学习本书，读者将能够自信地应对复杂的木结构设计挑战，并为推动木结构建筑的可持续发展做出贡献。

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这本书的叙事逻辑和知识体系的递进安排，体现了一种极高的教学智慧。它不是按照规范章节顺序机械地罗列，而是从最基础的材料科学特性——木材的各向异性、湿胀干缩对长期性能的影响——开始，稳步过渡到基本构件的强度校核，最终汇集成对复杂结构系统的整体设计。这种从微观到宏观的构建方式，确保了读者在学习高阶主题，比如疲劳分析或抗火设计时，不会因为对基础概念的模糊而感到吃力。特别是在处理不同时间尺度上的荷载组合和持久性设计时，作者使用了对比鲜明的表格和时间轴图示，清晰地界定了短期、中期和长期荷载的影响边界，这在许多欧洲规范的解读著作中是很难找到的清晰度。这种循序渐进的编排，使得初次接触EC5的工程师也能逐步建立起完整的知识框架，而不是被大量的信息流淹没。

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我对书中对实际工程案例的引入方式感到非常满意，这远超出了我对一本规范解读类书籍的预期。许多同类书籍往往停留在理论公式的复述上，使得学习者难以将抽象的知识与真实的施工场景联系起来。然而，这本书似乎有一位经验极其丰富的工程师在旁边指导。它并非简单地罗列“案例 A 应该如何计算”，而是深入剖析了在特定气候条件、特定连接形式下，采用不同木材等级所带来的设计权衡和优化思路。例如，在关于抗风设计的部分，作者花了大量的篇幅去讨论如何处理复杂屋顶结构与主梁的节点连接，并展示了不同连接件（如螺栓、销钉、金属连接片）在不同受力模式下的实际性能差异，并附有现场照片作为佐证。这种“理论结合实践的深度”让知识变得立体且富有生命力，让我能够提前预见设计过程中可能遇到的施工难题，并提前做好应对方案的准备，极大地提升了我的工程实践信心。

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这本书的装帧和印刷质量给我留下了非常深刻的印象，从我拆开包裹的那一刻起，就能感受到设计者在细节上的用心。纸张的选择非常考究，厚实且触感舒适，使得长时间阅读时眼睛不易疲劳，这对于一本技术性强的参考书来说至关重要。更值得称道的是图表的清晰度和排版布局的合理性。在复杂的结构分析章节中，那些原本可能令人望而生畏的公式和图示，都被巧妙地安排在页面上，配以恰到其分的留白，使得阅读的节奏感非常流畅。我特别注意到，作者在引入新的设计概念时，总会配有一张概览图或流程图，这极大地帮助我快速掌握全局，而不是一头扎进冗杂的数学推导中。即便是那些涉及到截面特性计算的部分，插图也力求精确且易于辨认，这充分体现了出版方对内容专业性的尊重。总而言之，这不仅仅是一本教科书，更像是一件精心制作的工艺品，阅读体验的舒适度是衡量一本优秀技术书籍的重要标准之一，而这本让我感到物超所值。

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从纯粹的规范引用和技术准确性角度来看，这本书展现了令人信服的严谨性。我对比了书中引用的几个关键设计参数和极限状态验算流程，发现其与最新颁布的官方EC5文本高度一致，并且在引用时，清晰地标注了规范条文的出处，这对于进行正式的工程设计校核至关重要。一个让我印象深刻的细节是，书中对“有效面积”和“塑性发展”这两个在木结构设计中经常引起争议的概念进行了详细的阐释，作者不仅解释了规范是如何定义的，更追溯了这些定义的理论基础和实验背景。这种对“为什么是这样”的探究，远比单纯告知“应该这样做”更具价值。对于需要向评审机构提交设计报告的专业人士而言，能够清晰阐述设计选择背后的规范依据和理论支撑，是专业素养的体现，而这本书恰好提供了这种深度和背书。

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这本书的风格有一种成熟的、不煽情的学者气质，它非常务实，专注于解决工程师在实际工作中遇到的核心问题，没有过多的理论探讨或历史回顾，直奔主题。它的语言简洁有力，专业术语的运用精准得体，几乎没有模棱两可的表达。我尤其欣赏它在处理不确定性问题时的态度——承认并量化不确定性，而不是试图用过于简化的模型掩盖复杂性。例如，在讨论连接承载力的设计寿命折减系数时，书中清晰地列出了不同环境等级下经验数据的范围，并给出了一个实用的、基于保守原则的选择指南。这本书的价值在于它成功地充当了规范和实际工程项目之间的一座“翻译桥梁”，它把EC5那份略显晦涩、面向各国工程师的通用语言，转化成了可以立即在图纸上实施的设计指令，是那种放在工作台边，随时可以翻开查阅的“工具书”的典范。

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