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出版者:北京大学

作者:鲁植雄

出品人:

页数:321

译者:

出版时间:2010-7

价格:36.00元

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isbn号码:9787301167434

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好的，这是一本名为《建筑结构设计原理与应用》的图书简介，旨在深入探讨现代建筑结构的设计理论、分析方法以及工程实践中的关键技术。 --- 建筑结构设计原理与应用 导言：从力学基础到复杂结构的系统构建 《建筑结构设计原理与应用》是一本面向土木工程、结构工程专业学生及一线工程师的深度专业著作。本书摒弃了传统教材中对力学原理的孤立介绍，而是将结构设计视为一个从材料本构关系到复杂整体系统优化的全过程。我们致力于构建一个完整的知识体系，使读者能够系统地掌握从基础的静力平衡分析，到高阶的非线性动力响应评估，再到可持续性设计的全链条能力。 本书的核心理念在于“理解控制性机理，驾驭工程实践”。结构设计不仅仅是满足规范的计算过程，更是工程师对荷载、材料性能、施工精度以及使用环境之间复杂相互作用的深刻洞察。 第一部分：结构设计的基石与材料本构 本部分奠定了全书的理论基础，重点解析了现代结构设计所需的关键力学与材料科学知识。 第一章：结构分析的基本范式与发展历程 本章首先回顾了结构工程学的历史演进，从早期的经验驱动到牛顿力学框架下的精确分析。重点阐述了结构分析的三个核心范式：静力学平衡、几何相容性以及材料本构关系，并引入了有限元方法（FEM）作为连接理论与工程实践的桥梁。我们将深入探讨结构的自由度、刚度矩阵的组装原理，以及在求解大型结构模型时常用的迭代算法与误差控制技术。 第二章：混凝土材料的本构关系与性能极限 混凝土作为现代结构的主导材料，其行为的复杂性远超弹性理论所能描述。本章详尽分析了混凝土在受压、受拉、剪切和扭转作用下的应力-应变曲线。特别关注了混凝土的开裂机理、碳化与冻融对长期性能的影响。此外，本书引入了先进的本构模型，如Drucker-Prager模型和Modified Cam-Clay模型，用于模拟材料在复杂应力状态下的塑性流动与破坏行为。 第三章：钢材的力学性能与连接节点的优化设计 本章聚焦于钢结构设计。详细解读了不同等级钢材（如Q345B、Q390B）的屈服、极限强度及韧性要求。讨论了疲劳问题在钢结构设计中的重要性，并分析了疲劳裂纹的萌生、扩展及断裂判据。在连接设计部分，我们提供了对焊缝和螺栓连接的详细设计方法，强调了连接节点作为结构薄弱环节的控制性作用，并探讨了高强度螺栓预拉力的控制技术。 第二部分：主要结构体系的优化设计与控制 本部分将理论知识应用于具体的结构体系，探讨不同结构形式的设计要点、控制标准与经济性评估。 第四章：钢筋混凝土构件的极限状态设计 本章是结构设计的核心内容。我们采用基于性能（Performance-Based Design）的理念，系统讲解了梁、柱、板的抗弯、抗剪和抗扭设计。重点剖析了“截面法”的设计流程，强调了配筋率的合理分布对控制裂缝宽度和保证延性的关键作用。此外，对剪力墙、核心筒等抗侧力构件的配筋构造和强度验算进行了详尽的论述。 第五章：预应力混凝土结构的设计与施工控制 预应力技术是实现大跨度、薄壁结构的关键。本章详细介绍了预应力的基本原理（包括先张法和后张法），并深入探讨了预应力损失的计算模型，包括弹性缩短、钢筋松弛、混凝土收缩和徐变的影响。本书提供了张拉顺序、锚固系统选择以及防腐蚀措施的工程化指导。 第六章：钢结构体系的整体稳定性与抗风抗震设计 钢结构的优势在于高强度和良好的延性，但其细长比带来的失稳问题是设计中的主要挑战。本章全面梳理了杆件的局部失稳（如翼缘和腹板的屈曲）与整体失稳（如侧向扭转屈曲）。在抗震设计方面，重点讲解了“强柱弱梁”原则的实现、耗能支撑系统的应用，以及基于性能的目标设定与设计流程。 第三部分：高级结构分析与动态响应评估 面对日益复杂的工程挑战，本部分转向更高级的分析技术，特别是对动态荷载和极端事件的响应预测。 第七章：结构动力学基础与模态分析 本章引入了离散化系统的振动理论，推导了单自由度和多自由度系统的运动方程。重点讲解了模态分析（Modal Analysis）在结构设计中的应用，包括特征值的提取、振型（Mode Shapes）的物理意义，以及如何利用模态信息进行结构优化和损伤识别。 第八章：地震作用下的非线性分析技术 传统的设计方法多基于等效静力荷载，而现代工程要求精确评估结构在强震下的残余变形和承载能力。本章深入探讨了非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis）的实施步骤，包括材料非线性（塑性铰的建立）和几何非线性（P-Delta效应）。我们将使用OpenSees等专业软件的框架，指导读者如何构建精确的非线性模型并解释分析结果。 第九章：结构在爆炸与冲击荷载下的响应预测 随着基础设施安全需求的提升，抗冲击设计成为重要课题。本章分析了冲击荷载的特性，介绍了冲击时间尺度下的材料本构模型（如Johnson-Cook模型），并探讨了爆炸载荷的传播与结构吸收能量的机制。重点讲解了如何通过结构布局和材料选择来提高结构的抗爆冗余度。 第四部分：可持续性、施工性与结构健康监测 现代结构设计必须兼顾环境影响、施工效率与长期服役性能。 第十/十一/十二章：绿色设计、施工集成与结构健康监测（SHM） 本书最后将目光投向工程的全生命周期管理。第十章讨论了生命周期评估（LCA）在结构设计中的应用，如材料的碳足迹计算、回收材料的使用优化，以及对结构可拆卸性（Design for Disassembly）的考量。第十一章提供了从设计图纸到现场施工的桥梁，重点解析了复杂节点的预制化、现场安装的精度控制，以及对施工阶段荷载的临时支撑设计。 第十二章系统介绍了结构健康监测（SHM）技术。从传感器的选型（如应变片、加速度计、光纤传感器）到数据采集与处理，再到基于状态的评估与维护策略，帮助工程师实现从“定期体检”到“实时预警”的转变。 总结：面向未来的工程师 《建筑结构设计原理与应用》旨在培养一批不仅精通规范，更深谙结构行为本质的工程师。通过理论的严谨性、实例的丰富性以及对前沿技术的覆盖，本书是结构工程师迈向复杂工程实践的必备工具书。我们期望读者能够利用本书所学的知识，设计出既安全可靠、又经济美观、且具有环境责任感的未来建筑。

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这本书的叙事风格简直像是在听一位经验丰富的老专家娓娓道来，没有那种生硬的学术腔调，读起来非常顺畅自然，一点都不觉得枯燥。作者似乎很懂得如何将枯燥的技术细节“包装”成引人入胜的故事。尤其在谈及新技术引入和行业变革时，那种对行业脉搏的精准把握让人印象深刻。他不仅仅罗列了技术规格，更深入挖掘了这些技术背后的驱动力和潜在影响，让人在了解“是什么”的同时，也能深刻理解“为什么会这样”。我发现自己常常会因为某个观点而停下来，思考行业未来的走向，这种启发性是很多纯粹技术手册无法给予的。相比于那些只关注工具操作的书籍，这本书更侧重于底层逻辑和系统思维的培养。读完某一模块后，你会感觉自己的知识体系被打碎后又重新搭建起来了，更加坚实和系统化。它教会我的不是具体的某个操作步骤，而是一套解决未知问题的思维框架，这对于任何需要不断学习和适应新环境的专业人士来说，都是无价之宝。

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这本书的知识广度令人称奇，它仿佛是一个百科全书式的存在，对“服务工程”这个概念进行了极其宏大且深入的跨学科整合。我原以为它会局限于机械维修或IT支持的某个狭隘领域，但事实远超预期。它巧妙地将质量管理体系、客户关系管理（CRM）的理念无缝地植入了技术服务的全生命周期中。比如，其中关于“预测性维护模型”的章节，不仅涉及复杂的传感器数据分析，还探讨了如何将这些预测结果转化为对客户体验影响最小化的服务调度策略，这需要极高的综合素养。每一次阅读，我都能发现新的连接点——原来看似不相关的两个领域，在服务优化的终极目标下，可以产生如此强大的化学反应。它突破了传统上将技术人员与客户服务人员割裂开来的固有模式，提倡一种全链路的、以用户价值为核心的服务闭环。这种视野的拓展，让我对未来服务行业的定义有了全新的认识。

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从实用价值的角度来看，这本书的“干货”密度极高，几乎没有一句是多余的废话，完全是为那些时间宝贵、追求效率的专业人士量身定做的。它最大的价值在于提供了“可操作性极强的标准作业流程（SOP）模板”和“绩效评估指标集”。我立刻就将书中的某个故障排除流程图应用到了我团队的日常工作中，效果立竿见影，平均故障解决时间缩短了近百分之十五。而且，书中对合规性与安全标准的阐述也极其详尽，特别是在涉及跨国服务或特定行业规范时，提供了详实的参考依据，这在实际工作中是能省去大量查阅法规的时间的。更难得的是，它还兼顾了成本效益分析，教会读者如何在保证服务质量的同时，优化资源配置，实现经济效益最大化。这本书不只停留在理论的“是什么”，更专注于实战的“如何做”和“做到了什么程度”，是一种可以直接量化产出效益的知识投资。

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这本书的装帧设计真是没的说，拿在手里沉甸甸的，纸张的质感也相当不错，一看就是那种可以长久保存的精品。封面设计走的是简约大气路线，用色考究，那种深邃的蓝和沉稳的灰搭配起来，让人联想到精密机械和高科技的结合，非常契合“工程”这个主题。内页的排版也看得出下足了功夫，图文混排的比例拿捏得恰到好处，专业图表清晰易懂，不像有些技术书籍，把复杂的公式堆砌在一起，让人望而生畏。我尤其欣赏作者在章节过渡和术语解释上所做的细致处理，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快抓住重点。这本书的理论深度和实践指导性达到了一个很好的平衡点，它不仅仅是停留在概念的阐述上，更提供了大量的案例分析和流程图解，让人感觉手中的不是一本纯粹的教科书，而更像是一本实战手册。比如，其中关于故障诊断流程的那一章，逻辑严谨到令人拍案叫绝，每一步的决策点都考虑得非常周全，几乎可以作为一线技师的桌面参考。这种对细节的极致追求，让这本书在众多同类出版物中脱颖而出，它散发出一种专业人士特有的严谨和自信。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的示范，逻辑链条紧密得像瑞士钟表的核心齿轮组，每一个部分都精准地驱动着下一个部分的运转。我特别喜欢作者使用的“递进式讲解”策略。开篇的宏观概述为后续的深入分析奠定了坚实的基础，确保读者在进入复杂的数学模型或复杂的流程图之前，已经对整体框架有了清晰的认知。而在每一个核心技术点讲解完成后，总会有一个“实践检验”或“常见误区”的小节来巩固学习效果，这种设计非常人性化，能有效避免知识点的“空中楼阁”现象。它不像有些著作那样，前几章写得很好，但到后面就显得仓促或逻辑跳跃。这本书从头到尾保持了一种令人惊叹的一致性和连贯性，仿佛作者在脑海中已经完成了一次完美的服务流程模拟，然后将这个虚拟的、经过无数次推演优化的模型，一步步复刻到了纸面上。这种对结构完美主义的追求，让学习过程本身就成为一种享受。

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