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页数:187

译者:裘君英

出版时间:2009-8

价格:21.00元

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isbn号码:9787030253798

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建筑力学与结构设计实用手册 本书特色： 深度剖析经典力学原理与现代结构设计规范的完美结合。 涵盖从基础理论推导到复杂工程实例分析的完整体系。 聚焦于实际工程应用中的难点、热点问题，提供详实的操作指南。 丰富的图表、算例和案例研究，确保读者能够快速掌握核心技能。 --- 第一部分：理论基础与材料特性（第1章至第4章） 第一章：结构分析的基本概念与静力学基础 本章旨在为读者建立坚实的力学思维框架。我们从工程结构的基本组成、受力分析的类型以及结构在不同荷载下的响应入手。重点阐述了静力平衡方程在二维和三维空间中的应用，并详细介绍了约束反力、桁架、刚架和拱的基本分析方法。不同于传统的理论推导，本章强调了在实际工程中如何快速识别结构的几何组成特征，并选择最经济、最有效的平衡方程组进行求解。此外，还引入了虚功原理和位移法/力法的基础概念，为后续章节的深入分析打下基础。我们通过大量静定结构的实例，展示了如何通过图形法（如悬链线法）简化复杂荷载下的内力计算。 第二章：材料的本构关系与强度理论 本章深入探讨了工程结构中最常用的结构材料——钢材、混凝土、木材和砌体的力学性能。我们详细阐述了线弹性、弹塑性本构关系，包括胡克定律、泊松比的实际意义及其在应力状态分析中的作用。对于应力状态的描述，本章不仅介绍了主应力概念，更侧重于如何利用莫尔圆（Mohr's Circle）进行工程应用，例如在疲劳分析中确定危险截面。强度理论部分，重点对比了冯·米塞斯（Von Mises）屈服准则和特雷斯卡（Tresca）屈服准则，并结合实例分析了在单向拉伸、双向受压等复杂应力场下的结构失效模式。对于钢筋混凝土和预应力混凝土，本章引入了材料的非线性特性，为非线性分析做铺垫。 第三章：结构变形与刚度分析 理解结构变形的规律是进行强度和稳定性设计的前提。本章系统介绍了结构的几何组成、位移量的确定以及弹性线理论的基础。我们将能量法（如单位荷载法、互等定理）与经典几何关系（如挠度公式）相结合，推导了梁、框架在不同边界条件下的挠度和转角计算方法。对于超静定结构，本章详细阐述了经典位移法（力矩分配法）的步骤与技巧，并展示了如何利用刚度矩阵的组装过程来建立整体平衡方程。本章特别强调了温度变化、支座沉降等非荷载作用下的变形计算，并提供了针对超长结构在地震作用下动力响应的初步分析方法。 第四章：二阶效应与稳定性理论 结构稳定性是高层、长跨结构设计的核心挑战。本章全面讲解了欧拉（Euler）屈曲理论，包括理想柱的临界荷载计算，并引入了考虑初始缺陷和偏心荷载的实际工程稳定分析方法。我们详细分析了侧向扭转屈曲、局部失稳等复杂失稳模式。对于大偏心受压构件，本章结合材料的塑性发展，阐述了P-Δ效应和P-δ效应的量化计算。本章提供了多种提高结构稳定性的设计措施，如增加侧向支撑、优化截面几何形状等，并通过有限元分析软件的初步设置，展示如何模拟和验证结构的整体稳定性。 --- 第二部分：典型结构设计与规范应用（第5章至第8章） 第五章：梁、板结构设计与配筋计算 本章聚焦于现浇和预制混凝土结构构件的设计。首先，深入解析了钢筋混凝土受弯构件的极限承载力计算，包括正截面破坏和斜截面抗剪设计的全过程。对于受拉和受压区的配筋率的确定，我们严格遵循最新的国家设计规范（如GB 50010），详细解释了最小配筋率、最大配筋率的工程意义。板结构的分析部分，涵盖了单向板、双向板的应力分配，并重点讲解了平板和肋梁楼盖体系在集中荷载和均布荷载下的内力释放和配筋构造。本章提供了大量的图示和表格，用于快速确定钢筋的锚固长度和搭接长度。 第六章：柱、剪力墙与抗侧力结构设计 剪力墙和框架柱是抵抗水平地震力的主要构件。本章详细介绍了轴压构件的强度设计，包括偏心受压和双向受弯构件的相互作用图（P-M曲线）的绘制与应用。剪力墙设计部分，我们区分了约束边缘构件和非约束边缘构件的设计要求，并重点讨论了剪力墙的抗剪强度校核，特别是关于“短柱”和“连梁”的特殊处理。对于抗震设计，本章引入了性能化设计（Performance-Based Design）的基本思路，指导读者如何构造具有良好延性的抗震框架。 第七章：钢结构设计与连接构造 本章针对现代建筑和桥梁中广泛使用的钢结构进行深入讲解。内容涵盖钢材的分类、轧制型材的选用与优化。重点解析了钢梁和钢柱的强度、稳定性验算，特别是针对高强度钢材的连接构造要求。连接设计部分，详述了焊缝连接（角焊缝、坡口焊缝）和螺栓连接（承载力、摩擦型、承压型）的设计与验算。本章提供了大量的结构节点详图，指导工程师如何处理受拉区与受压区的连接转换，并讨论了钢结构的防火和防腐蚀措施。 第八章：地基基础工程设计概论 基础是结构安全的最后一道防线。本章概述了岩土工程勘察的报告解读方法，重点讲解了对承载力特征值、地基变形模量的选取。基础设计部分，系统介绍了独立基础、条形基础、筏板基础和桩基础的设计原理。对于浅基础，我们详细阐述了地基承载力的验算、基础底面的应力扩散以及配筋计算。对于复杂地质条件下的深基础，本章介绍了桩的竖向和水平承载力估算方法，并强调了基础沉降差异对上部结构的影响分析。 --- 第三部分：高级主题与工程实践（第9章至第11章） 第九章：结构动力学基础与抗震分析 本章是连接理论分析与实际抗震设防的桥梁。我们从单自由度体系的自由振动、强迫振动出发，推导出多自由度体系的振型与固有周期。重点讲解了反应谱法在多层结构抗震分析中的应用，指导读者如何根据规范确定设计反应谱和振型参与系数。本章还介绍了时间历史分析的基本概念，并对隔震、消能减震等主动与被动控制技术进行了概述，展示了现代结构工程如何应对高烈度地震挑战。 第十章：预应力结构设计与施工控制 预应力混凝土技术是实现大跨度、高效率结构的关键。本章详细介绍了预应力的基本概念、预应力筋的类型（钢绞线、钢丝）及其张拉控制程序。内容涵盖恒载和活载作用下的应力校核、预应力损失的精确计算以及后张法和先张法结构裂缝控制的设计。本章特别关注预应力结构中的锚固区应力集中问题，并提供了施工阶段的阶段性承载力验算方法，确保结构在施工和使用阶段的安全。 第十一章：工程结构可靠性评估与寿命周期管理 本章将视角从“设计”扩展到“运营”。我们介绍了结构可靠性分析的概率论基础，包括极限状态设计方法的可靠度指标计算。重点阐述了现有结构进行安全性评估（Load Rating）的流程，如何根据现场检测数据（如混凝土强度、钢材锈蚀程度）修正材料参数。本章还探讨了结构健康监测（SHM）系统的基本原理和数据解读，指导工程师制定合理的结构维护和加固方案，实现工程资产的长期价值最大化。 --- 附录：常用结构设计参数表、规范条文摘要与工程算例库 本书的附录部分汇集了进行工程设计所需的关键数据，包括不同等级混凝土和钢材的性能参数、常用型钢的几何特性表。此外，本书精选了若干跨越不同专业领域的复杂工程实例，提供了从概念设计到最终详图的完整思考路径，是工程师和研究人员案头必备的实用参考工具书。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，色彩运用得当，图文并茂。拿到手里的时候，我就被它那种严谨又不失活泼的风格吸引住了。特别是那些电路图，画得清晰明了，即便是初学者也能很快抓住重点。我记得有一章讲到晶体管的特性曲线，以前总是在书本上看得一头雾水，但这本书里的示意图和实际测量结果的对比分析，让我一下子就明白了其中的奥秘。而且，它不仅仅是罗列公式，而是通过大量的实际案例来引导我们理解理论知识，这种“做中学”的方式，对于我们这些动手能力相对薄弱的同学来说，简直是福音。书中的实验步骤描述得极其详尽，每一步操作都有明确的注意事项和预期结果，让人感觉非常踏实。我甚至觉得，这本书本身就像一个经验丰富的老师，手把手地带着你走进电子世界的大门，而不是冷冰冰的知识堆砌。

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我必须得提一下这本书的配图质量，这绝对是教科书中的“典范之作”。那些示波器截图、PCB布局图，清晰度高到几乎可以拿去直接用于制造。特别是那些涉及到复杂波形分析的部分，作者利用不同的颜色和标注，将输入信号、反馈信号和输出信号区分得一目了然。我曾经借阅过一些老旧的教材，图示模糊不清，搞得我连读图都得费半天劲。但这本教程在这方面做得极为出色，每一个细节都被精心打磨过。这种对视觉呈现的重视，极大地减轻了阅读过程中的认知负荷，让我的注意力能够完全集中在理解电路的工作原理上，而不是去猜测那些含糊不清的线条和符号。总而言之，这是一本集理论深度、实践指导和精美呈现于一体的优秀教材。

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这本书的语言风格可以说是非常朴实而富有启发性，没有那种故作高深的学术腔调。作者的文字如同一个耐心的老工匠在讲解他的手艺，每一个措辞都带着对实践的敬畏。我注意到，每当介绍到一个新的元器件时，作者都会花篇幅去解释这个元件在真实工业环境中的应用场景和局限性，这远比仅仅介绍其工作原理要来得实在。比如，在讨论运算放大器时，它没有停留在理想模型上，而是详细分析了不同型号运放的输入偏置电流和共模抑制比对实际电路性能的影响。这种务实的态度，使得这本书不仅仅是教科书，更像是一本工程师的工作参考手册。它培养的不是死记硬背的“学生”，而是懂得权衡利弊的“实践者”。

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坦率地说，这本书的理论深度和广度都超出了我的预期。我本来以为这只是一本针对入门级读者的操作手册，但深入阅读后发现，它在一些基础概念的阐述上做得非常到位，甚至对一些高级主题也进行了浅尝辄止的介绍，为后续深入学习打下了坚实的基础。例如，它对半导体物理特性的解释，不是简单地引用定义，而是结合了宏观现象去剖析微观机制，这种由表及里的讲解方式，极大地提升了我对电学本质的理解。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的类比手法，那些生活化的比喻，让抽象的物理概念变得触手可及。翻阅过程中，我发现书中的章节逻辑衔接得非常自然，仿佛在读一部精心编排的交响乐，每一个乐章都有其存在的意义，共同构建了一个完整的知识体系。

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对于我这种更偏爱动手实践的人来说，这本书的实操性简直是无与伦比的。它提供的实验项目设计得非常巧妙，既涵盖了经典的验证性实验，也有不少具有探索性的设计任务。我按照书上的指导搭建了一个简单的音频放大电路，整个过程非常流畅。更让我惊喜的是，书中对故障排除的分析部分。当我的电路首次测试失败时，我几乎是立刻翻到了对应的章节，书中列出的常见错误和排查思路，如同侦探小说里的线索一样，精准地指引我找到了问题所在——原来是某个电阻的参数选错了。这种“预判”读者可能遇到的困难并提前给出解决方案的做法，体现了作者极强的教学经验和同理心。这本书让我感觉到，实验失败并不可怕，关键是知道如何从失败中学习。

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