Design of Wood Structures - ASD pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Professional Publishing

作者:Donald E. Breyer

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-01-31

价格:USD 69.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070077164

丛书系列:

图书标签:

• 木结构
• 结构设计
• ASD
• 建筑工程
• 土木工程
• 结构力学
• 木材
• 设计规范
• 工程技术
• 建筑材料

结构设计实践与创新：钢筋混凝土、预应力结构与结构动力学基础 本书简介 本书旨在为土木、结构工程领域的工程师、研究生和资深技术人员提供一套全面且深入的现代结构设计理论与工程实践相结合的参考指南。它聚焦于当前土木工程中最核心的三大结构体系：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构，以及结构动力学基础及其在抗震设计中的应用。本书的编排逻辑遵循从基本原理到复杂应用的渐进式学习路径，确保读者不仅理解“如何设计”，更能洞悉“为何如此设计”。 第一部分：钢筋混凝土结构设计：性能、规范与先进分析技术 本部分深入剖析了钢筋混凝土（RC）构件在各种荷载组合下的受力机理、性能退化以及基于性能的设计理念。我们超越了传统的极限荷载设计方法（LRFD），重点介绍了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的原理和应用。 核心内容聚焦： 1. 材料本构关系与本构模型的高级应用： 详细探讨了混凝土（包括高强度和超高性能混凝土 UHPC）和钢筋在单轴、双轴受力下的应力-应变关系。引入了先进的材料模型，如三维本构模型和界面损伤模型，用于更精确地模拟裂缝扩展和包覆效应。 2. 截面与构件分析的非线性方法： 阐述了平面应变/应力分析（Plane Strain/Stress Analysis）在剪力墙和框架节点域中的应用。重点介绍使用纤维单元法（Fiber Element Method）进行截面弯矩-轴力-曲率（P-M-$phi$）关系的精确求解，以及如何利用这些曲线进行更可靠的延性评估。 3. 抗剪与抗扭的细观视角： 深入分析了混凝土的拉伸软化效应和剪胀现象对剪切承载力的影响。详细讨论了斜向裂缝的演化路径，并对比了基于桁架模型（Truss Model）的迭代改进，特别是针对深梁、短柱和节点域的特殊构造要求。 4. 基于性能的抗震设计（PBSD）： 本部分的核心突破点在于系统介绍了如何将结构分析结果转化为可量化的性能目标（如：即时使用、生命安全、倒塌预防）。讲解了如何利用非线性静力推覆分析（Pushover Analysis）和非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis）来验证结构在不同地震烈度下的预期性能水平，并指导关键抗震细节的设计，如耗能机制的布置。 第二部分：预应力混凝土结构：效率、耐久性与施工控制 预应力混凝土（Prestressed Concrete, PC）是实现大跨度、薄壁结构和提高耐久性的关键技术。本部分全面覆盖了从基本原理到复杂结构体系（如后张法、先张法）的设计与施工要点。 核心内容聚焦： 1. 预应力效应的精确量化： 详细推导了预应力损失的各项因素，包括即时损失（张拉损失、弹性回缩、锚固滑移）和长期损失（徐变、收缩、钢材松弛）。提供了基于大量实验数据校准的长期损失预测模型，确保设计荷载下的有效预应力精确度。 2. 预应力构件的极限状态设计： 区分了预应力构件在正常使用极限状态（控制裂缝宽度和挠度）和极限抗力极限状态（弯曲、抗剪）下的设计方法。重点阐述了张拉后的应力重分布（Stress Re-distribution）对后续荷载响应的影响。 3. 复杂预应力体系的构造与分析： 详细介绍了后张法中预应力管道的布置优化、灌浆质量控制及其对结构耐久性的长期影响。探讨了现浇后张结构与预制装配式预应力构件的连接技术，特别是叠合梁和混合结构中的应用。 4. 预应力抗剪与抗扭设计： 提供了基于压应力场理论的预应力构件抗剪承载力计算方法，并结合规范要求，指导了如何经济有效地布置预应力筋以抵抗剪力，尤其是在桥梁和特种楼板设计中的应用。 第三部分：结构动力学与抗震设计原理 理解结构对动态荷载（特别是地震）的响应是现代结构工程的基石。本部分从基础的振动理论出发，引导读者掌握工程抗震设计的核心逻辑。 核心内容聚焦： 1. 单自由度与多自由度系统的响应分析： 建立了线弹性体系的振动微分方程，并详细求解了自由振动和受迫振动的解。通过模态分析（Modal Analysis），讲解了如何将复杂的多自由度系统分解为若干个独立的单自由度系统，这是进行反应谱分析的前提。 2. 地震荷载的数学表示与反应谱理论： 深入探讨了地震动记录的特征（加速度、速度、位移时程）与结构反应之间的关系。系统阐述了反应谱的构建原理、谱线特征，以及如何利用反应谱法快速、保守地计算结构在设计地震动下的最大反应。 3. 结构抗震设计的基本策略： 明确区分了基于力和基于位移的抗震设计理念。详细介绍了如何通过提高结构的刚度、延性和耗能能力来实现抗震目标。引入了“强柱弱梁”的构件抗震顺序设计原则，并解释了其背后的机理。 4. 粘滞阻尼与隔震减震技术导论： 对先进的抗震技术进行了概览，包括粘滞阻尼器（Viscous Dampers）的工作原理及其在结构动力方程中的体现，以及隔震支座（Base Isolation）在降低结构基础输入能量方面的有效性。 本书特色总结： 本书的深度和广度结合了严谨的理论推导与大量的工程案例分析，旨在培养读者从宏观的性能目标出发，通过微观的材料本构和非线性分析，实现对复杂结构体系的优化设计和安全控制的能力。它不仅是结构设计规范的延伸解读，更是结构工程前沿研究成果向工程实践转化的桥梁。

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阅读过程中，我常常会停下来，对照着现实生活中的木建筑进行联想。这本书对于梁、柱、板等基本构件的承载能力分析，以及它们在不同荷载组合下的受力行为，都讲解得极为透彻。我尤其欣赏的是，作者并没有止步于理论计算，而是花了大量的篇幅去讨论实际施工中可能遇到的问题，以及如何通过合理的设计来规避这些风险。例如，书中关于木材收缩和膨胀对连接节点影响的分析，以及由此引发的潜在开裂和变形，都给我留下了深刻的印象。这让我意识到，结构设计不仅仅是数学的游戏，更是一种对材料特性和环境因素的深刻理解。此外，本书对于防腐、防火等重要设计环节的关注，也体现了作者对建筑安全和耐久性的高度重视。读完相关的章节，我仿佛能够亲身感受到设计师在每一个细节上所付出的心血，也更能体会到他们肩负的责任。

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总体而言，这本书提供了一种非常系统和全面的学习方法。它不仅仅是一本技术手册，更像是一本关于木结构设计的“思想启蒙”之书。作者通过清晰的逻辑、丰富的案例和深入的分析，引导读者逐步掌握木结构设计所需的各项知识和技能。我从中获得的不仅仅是具体的计算方法和设计技巧，更重要的是培养了一种严谨的科学态度、一种对细节的关注，以及一种不断探索和学习的精神。这本书无疑是我在结构工程领域学习道路上的一座重要里程碑，它为我打下了坚实的基础，也激发了我对木结构设计更深层次的探索热情。

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这本书的封面设计非常经典，那种沉静而厚重的木纹图案，仿佛预示着里面蕴含着跨越时空的结构智慧。当我第一次翻开它，那些密密麻麻的公式、图表和规范条文，一开始确实让我有些望而却步。然而，随着我深入阅读，尤其是那些细致入微的案例分析，我开始感受到作者在梳理和呈现复杂概念上的匠心独运。书中对于不同木材种类力学性能的讲解，以及它们在实际工程中如何影响设计决策的讨论，都让我对木结构有了全新的认识。特别是关于连接节点的设计部分，作者通过大量的详图和计算示例，将原本抽象的力学原理变得生动具体，让我能够真正理解每一个螺栓、每一个销钉、每一块连接板在传递荷载时所扮演的关键角色。这本书并非仅仅是罗列枯燥的理论，它更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导读者去探索木结构设计的奥秘，让我不仅学到了“怎么做”，更理解了“为什么这么做”。这种深入的理解，对于我今后独立进行结构设计至关重要。

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阅读这本书的过程中，我越来越感受到木材作为一种可持续建筑材料的独特魅力。作者在书中也穿插了对木材环保性能和可持续发展理念的探讨。这让我意识到，作为一名结构工程师，不仅要关注结构的安全性、经济性，还要考虑材料的来源、对环境的影响以及结构的生命周期。这种将工程技术与环保理念相结合的视角，是这本书给我带来的又一个深刻的启发。我开始思考，如何通过更精巧的设计，更有效地利用木材，来创造更加绿色、健康的居住环境。

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这本书对构件截面设计和验算的阐述，提供了非常详实的指导。从简单的受弯构件，到复杂的受压、受剪构件，作者都给出了清晰的计算步骤和验算方法。我尤其受益于书中关于梁、柱、桁架等典型构件的详细设计案例。这些案例不仅包含了详细的计算过程，还涉及了构件连接的设计以及整体结构的稳定性分析。通过这些案例，我能够更直观地理解如何在实际工程中应用书中的理论知识。此外，书中对于木材连接的设计，包括螺栓连接、销钉连接、榫卯连接等，都进行了细致的分析和计算，这对于我进行节点设计至关重要。

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书中对于整体结构稳定性分析的讲解，对我来说是学习过程中的一大亮点。不仅仅是单个构件的稳定性，作者还着重于整个木结构体系在各种荷载作用下的整体稳定性。例如，书中关于墙体、楼板和屋盖等构件如何协同作用，共同抵抗侧向荷载的分析，让我对整体结构的抗侧刚度和整体性有了更深入的理解。此外，书中关于连接节点对整体稳定性影响的讨论，也让我意识到，即使单个构件满足强度要求，但如果连接设计不当，也可能导致整个结构出现整体失稳。这种从局部到整体的系统性思考，是这本书给我带来的重要启示。

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在规范解读和条文应用方面，这本书给我提供了极大的帮助。作者并非仅仅复制粘贴规范条文，而是对规范背后的逻辑和意图进行了深入的阐释，并结合实际工程经验，给出了如何正确理解和应用这些条文的建议。我特别欣赏的是，书中对于不同规范之间的比较和差异的分析，这有助于我理解不同地区在木结构设计上的考量。通过这本书，我能够更准确地理解各种设计参数的含义，以及如何通过合理的设计来满足规范的要求，同时又避免过度设计，提高经济性。

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在材料性能的探讨上，这本书可以说做到了“知其然，更知其所以然”。作者深入分析了木材的密度、纤维方向、含水率等因素对材料力学性能的影响。我尤其印象深刻的是，书中关于木材弹性模量和强度等级之间关系的论述，以及如何根据这些参数来选择合适的木材规格。此外，关于木材的蠕变和应力松弛现象的讨论，也让我认识到木结构在长期使用过程中可能面临的挑战，以及如何通过设计来应对这些问题。这本书并没有简单地提供现成的设计参数，而是引导读者去理解这些参数背后的科学原理，从而培养出独立分析和解决问题的能力。对于那些渴望深入了解木材作为结构材料潜力的读者来说，这本书无疑是宝贵的财富。

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这本书在结构荷载的确定和组合方面，提供了非常系统和全面的指导。从恒荷载、活荷载到风荷载、雪荷载，以及地震作用下的动力分析，作者都循序渐进地进行了阐述。我特别赞赏的是，书中对不同规范中荷载取值和组合方法的详细比较和解释，这有助于我理解不同地区和项目在荷载取用上的差异。书中关于荷载传递路径的图示分析，也帮助我清晰地描绘出荷载如何在结构体系中逐级传递，最终到达基础。这对于我进行结构计算和优化设计非常有帮助。此外，本书对结构稳定性分析的讲解，特别是对于细长杆件在轴向压力作用下的屈曲问题，通过清晰的公式推导和算例演示，让我能够更好地掌握如何设计出稳定的木结构。

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这本书在处理大跨度木结构和复杂木结构方面，提供了非常宝贵的参考。作者通过介绍一些经典的木结构案例，如木拱桥、木屋架等，详细阐述了它们的设计原理和结构特点。我特别欣赏的是，书中对于这些复杂结构中受力传递路径的分析，以及如何通过特殊的构件和连接方式来实现结构的稳定和承载。这不仅拓宽了我的视野，也让我看到了木结构在现代建筑设计中的巨大潜力。此外，书中关于预制化和装配式木结构的设计理念，也为我提供了未来结构发展的方向。

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