具体描述
《高职高专土建类"十二五"规划教材•建筑力学》以高职高专的教学特色为依据，以应用为目的，以必需、够用为度，以讲清概念、强化应用为教学重点编写而成，主要内容包括力学基础知识、平面力系、材料力学的基本概念、截面的几何性质、轴向拉伸和压缩、剪切与扭转、梁的弯曲、组合变形、压杆稳定等。各章章首归纳知识点并提出学习要求，章末附有小结、思考题及结合工程实际而设计的相关习题，帮助读者巩固所学知识并掌握其在工程中的相关应用。
《结构设计基础与工程应用》 书籍简介 本书旨在为土木工程、结构工程、建筑工程等相关专业的学生及初级工程师提供一套全面、深入且具有实践指导意义的结构设计基础理论与应用知识体系。全书内容涵盖了从材料力学到结构分析与设计的基础原理，并结合现代工程实践中的关键技术和案例，力求构建一个理论与实践紧密结合的学习路径。本书的撰写严格遵循工程教育的最新标准，并充分考虑了当前工程领域对结构安全、经济性及可持续性的日益增长的需求。 第一部分：工程材料基础与本构关系（约 300 字） 本部分首先系统回顾了工程结构中最常用材料——钢材、混凝土、砌体及木材的基本力学性能。重点阐述了材料的本构关系，包括线弹性、弹塑性、蠕变及疲劳特性。对于混凝土材料，深入探讨了龄期、水灰比、骨料级配对强度和耐久性的影响机制，并引入了非线性本构模型的应用。钢材部分则侧重于屈服、极限强度的确定以及在不同荷载作用下的应力-应变行为。本部分特别强调了材料不确定性对结构可靠性的影响，并介绍了基于统计方法的材料性能评估技术，为后续的结构分析和设计提供了坚实的材料基础。同时，对新型工程材料如高性能混凝土（HPC）和钢-混凝土组合结构中的材料特性进行了初步介绍。 第二部分：结构分析基本原理（约 450 字） 本部分是全书的核心理论支撑，旨在建立结构分析的统一框架。内容从静力平衡方程出发，逐步过渡到结构的位移法和力法。 静力与位移分析： 详细介绍了自由度概念、刚度矩阵的形成过程，以及在不同边界条件下的求解方法。对于超静定结构，侧重于利用能量原理（如虚功原理、最小势能原理）推导结构的内力与位移关系。对多层、高层建筑的竖向和水平荷载响应分析进行了详尽的阐述，包括剪力墙结构、框架结构和剪力墙-框架组合结构的内力分析流程。 动力响应基础： 引入了结构动力学的基础概念，包括自由振动、简谐荷载下的受迫振动。推导了单自由度体系的振动微分方程，并计算了系统的固有频率、周期和阻尼比。对于多自由度体系，重点讲解了主振型和主频率的提取方法，为抗震设计中的模态分析奠定了理论基础。本节内容紧密结合有限元分析的底层逻辑，使读者理解数值求解方法的理论根源。 稳定性分析： 深入探讨了结构失稳的临界荷载计算方法，如欧拉公式的适用范围和修正。针对压杆和平面框架的整体稳定性问题，介绍了影响系数法和利用二阶理论（P-Δ效应）进行更精确分析的必要性。 第三部分：结构设计方法与规范应用（约 550 字） 本部分将理论分析转化为可操作的工程设计实践，主要围绕两种主要的结构设计方法展开。 极限状态设计法（ASD与LRFD/LSD）： 全面介绍了基于极限状态的设计理念，包括承载能力极限状态（如强度、稳定性）和正常使用极限状态（如刚度、裂缝控制）。详细解释了荷载分项系数和材料分项系数的取值原则，以及设计使用年限的概念。 钢结构设计： 重点阐述了梁、柱的强度设计、连接设计（焊缝和螺栓连接）及整体稳定性验算。特别关注了受拉、受压、受弯和组合受力构件的塑性与弹性设计，以及高层钢结构中节点区域的详尽设计要求。 钢筋混凝土结构设计： 详述了普通钢筋混凝土构件（梁、板、柱）的抗弯、抗剪、抗扭设计，强调了截面应力重分布和裂缝控制的工程意义。对于受压构件，详细分析了轴心受压和偏心受压柱的强度设计，以及配筋构造要求。此外，还引入了预应力混凝土结构的基本原理和设计要点，以应对大跨度结构的需求。 抗震设计基础： 基于第二部分的动力学基础，本节讲解了抗震设计的总原则，包括反应谱法和时程分析的基本概念。介绍了抗震等级的确定、水平地震作用的计算，以及对结构抗震构造措施的要求，确保结构在罕遇地震下仍能保持整体稳定和一定的延性。 第四部分：工程实践与案例分析（约 200 字） 本部分着眼于将前述理论应用于复杂的工程实践中。通过对实际工程案例（如大型桥梁、超高层建筑）的剖析，展示结构分析软件（如 SAP2000, ETABS, Midas Civil 等）的应用流程，并讨论软件结果的工程合理性判断。内容包括结构节点的详细构造图纸解读、施工阶段的临时支撑与荷载控制，以及结构后评估与健康监测的基本概念。本部分旨在弥合课堂理论与实际施工之间的鸿沟，培养工程师的工程直觉和解决复杂问题的能力。 总结： 本书是一部面向工程应用、注重理论深度与实践广度的结构设计专业参考书。它不仅是结构设计规范的解读指南，更是培养工程师结构思维和工程判断力的工具书。通过对材料本构、结构分析到具体构件设计的系统学习，读者将能够独立完成中等复杂程度结构工程的设计任务。
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