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出版者:

作者:陈培青，徐逸

出品人:

页数:111

译者:

出版时间:2009-8

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787564026790

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建筑结构力学：理论与工程实践 书籍简介 本书系统阐述了现代土木工程领域至关重要的核心学科——建筑结构力学（Structural Mechanics of Buildings）的理论基础、分析方法以及在实际工程中的应用。它不仅是对传统材料力学和结构理论的深入整合与提升，更着眼于应对当代建筑设计中日益复杂的结构形态和多变荷载条件所提出的挑战。全书内容严谨、逻辑清晰，旨在为土木工程、建筑学、结构工程等专业的学生、研究人员及一线工程师提供一本兼具理论深度与工程实用性的权威参考书。 第一部分：绪论与基本概念的夯实 本书开篇首先对结构力学的基本研究范畴、研究对象（如理想化模型、约束条件）进行了详尽界定，并回顾了工程力学中必要的数学工具，包括矢量分析、张量基础以及微积分在描述变形和应力场中的应用。重点讨论了结构体系的稳定性、静定与静不定体系的判断标准。 第二部分：材料本构关系与本构定律 本部分深入探讨了结构分析中不可或缺的材料行为模型。我们详细分析了线弹性、弹塑性及粘弹性材料在不同应力状态下的响应规律。 线弹性理论的深化： 重点阐述了胡克定律在三维空间中的张量表达，包括应力-应变关系矩阵（弹性矩阵）的推导与物性常数（杨氏模量、泊松比、剪切模量）之间的联系。对各向异性材料（如木材、某些复合材料）的力学特性进行了介绍。 本构关系的扩展： 引入了更接近实际工程的弹塑性模型，如Tresca屈服准则和Von Mises屈服准则，并简要探讨了材料损伤和疲劳在结构寿命预测中的作用。 第三部分：杆系结构分析的精细化处理 杆系结构（梁、柱、桁架）是结构工程的基础。本部分采用更现代、更通用的方法来处理这类结构。 位移法（力矩分配法和刚度法基础）： 详细阐述了位移法的基本原理，将结构离散化为节点，建立系统的刚度矩阵。重点讲解了如何通过坐标变换处理非正交约束和斜向支撑，并引入了超静定结构的求解流程。 能量原理的应用： 全面梳理了虚功原理、互易定理、最大势能原理和最小余能原理。这些原理不仅是理论推导的基石，也是推导有限元模型的基础。特别是对结构变形能和应变能的计算进行了详尽的实例分析。 梁的微分方程： 重新审视欧拉-伯努利梁理论和更精确的铁木辛柯梁理论，探讨了剪切变形对高厚比梁和短梁分析的影响。 第四部分：平面与空间结构的分析 本部分将分析的尺度从一维杆件扩展到二维和三维结构。 薄板与薄壳理论： 针对现浇楼板、壳体屋顶等构件，介绍了Kirchhoff-Love薄板理论和Mindlin-Reissner中厚板理论。详细分析了弯曲和面内力作用下的应力分布，并处理了复杂的边界条件。 桁架、框架和拱的整体分析： 利用矩阵分析方法，统一处理复杂的平面和空间桁架、框架的内力与位移计算。对于拱结构，探讨了轴线线形对受力特性的影响，并分析了温度应力和施工误差引起的额外内力。 第五部分：结构稳定性理论 结构失稳是结构破坏中最具灾难性的一种形式。本部分专注于预防和分析结构失稳问题。 欧拉屈曲理论的拓展： 除了理想杆件的轴向受压屈曲，还引入了考虑初始缺陷、偏心荷载和侧向约束的实际屈曲长度系数的确定方法。 整体与局部失稳： 对受压构件（如细长柱、薄壁截面）的局部屈曲和整体屈曲进行了区分和分析。引入了非线性屈曲理论（如P-Delta效应）在分析高层建筑中的重要性。 第六部分：动力响应与抗震分析基础 面对地震、风荷载等时变荷载，理解结构的动力特性至关重要。 单自由度体系的振动： 从最简单的单自由度体系入手，推导了自由振动、有阻尼振动、受迫振动的微分方程解。引入了频率响应函数和冲击系数的概念。 多自由度体系的模态分析： 建立了多自由度体系的运动方程，重点讲解了特征值问题的求解，以确定结构的固有频率和振型。这些模态参数是进行反应谱分析和时间历史分析的基础。 地震工程初步： 简要介绍了反应谱的概念，以及如何利用模态叠加法对结构进行初步的抗震性能评估。 第七部分：结构设计初步与近似方法 理论分析的最终目的是指导安全、经济的设计。 截面设计的基础考量： 将力学分析结果与材料的强度、刚度要求相结合，讨论了极限承载力和正常使用极限状态的设计原则。 近似分析方法： 针对复杂结构，介绍了塑性铰法、系数法等简化设计手段，以及在初步设计阶段快速评估结构性能的工程经验。 全书配有大量经典算例和工程实例，结合现代结构分析软件的思维逻辑，帮助读者将抽象的力学概念转化为解决实际工程问题的能力。本书的撰写力求精确、系统，避免使用过于浅显或过于偏向某一特定软件的操作指南，而是专注于结构力学这一学科的核心理论和科学方法论的传授。

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