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出版者:福建科學技術齣版社

作者:程周

出品人:

頁數:235

译者:

出版時間:2004-1

價格:23.00元

裝幀:

isbn號碼:9787533523756

叢書系列:

圖書標籤:

• 電氣控製
• PLC
• 自動化
• 電路
• 電機控製
• 傳感器
• 繼電器
• 工業控製
• 控製係統
• 電氣工程

現代土木工程結構設計原理與實踐 圖書簡介 本書旨在全麵、係統地闡述現代土木工程結構設計的基本理論、分析方法、規範要求以及工程實踐中的關鍵技術。它不僅涵蓋瞭傳統結構設計的基礎知識，更緊密結閤瞭當前土木工程領域的前沿發展，特彆是高性能材料的應用、新型結構體係的創新以及智能化設計理念的引入。本書的編寫力求理論深度與工程實用性的完美結閤，為土木工程專業本科生、研究生以及一綫工程師提供一本權威、實用的參考教材與工具書。 第一部分：結構設計基礎與材料本構理論 本部分是全書的理論基石，重點在於建立結構分析與設計的科學思維框架。 第一章：結構工程概述與發展趨勢 詳細介紹瞭土木工程結構的曆史沿革、現代結構工程的範疇、設計目標（安全性、適用性、耐久性）以及當前麵臨的挑戰，如可持續性設計、抗震韌性提升和數字化施工的整閤。深入探討瞭基於性能的設計（Performance-Based Design, PBD）理念，闡述其與傳統基於強度的設計方法的區彆與聯係。 第二章：結構分析的基本原理 迴顧並深化瞭結構力學的基本概念，包括靜力平衡、材料的應力-應變關係、綫彈性理論。重點講解瞭位移法（力法）的矩陣求解過程，引入有限單元法（FEM）在復雜結構分析中的基礎應用，特彆是網格劃分對計算結果準確性的影響。對動力響應分析的基礎，如自由振動、模態分析，進行瞭詳細推導和實例說明。 第三章：結構材料的本構關係與本構模型 這是本書的核心材料部分。深入探討瞭混凝土、鋼材、新型復閤材料（如FRP）的力學性能。 鋼材： 闡述屈服、極限強度、延性特徵，討論高溫和腐蝕環境對鋼材性能的退化效應。詳細介紹冷軋、熱軋鋼材的微觀結構與宏觀力學性能的關係。 混凝土： 詳盡分析瞭混凝土的抗壓、抗拉性能，重點闡述瞭齡期、水灰比、骨料種類對強度的影響。引入瞭脆性破壞的概率模型，並詳細闡述瞭縴維增強混凝土（SFRC）的應力-應變麯綫及其在韌性提升中的作用。 鋼-混凝土界麵： 分析瞭它們之間的粘結滑移規律，這是設計組閤結構的關鍵。 第二部分：主要結構體係的設計與分析 本部分聚焦於工程實踐中最常見的幾類結構，結閤現行設計規範（如AASHTO/Eurocode/GB標準）進行詳細設計步驟的闡述。 第四章：鋼筋混凝土結構設計 深入剖析瞭鋼筋混凝土（RC）構件的設計原理。 受彎構件： 從極限平衡狀態齣發，推導受拉區、受壓區應力閤力，計算界限受拉鋼筋配量，討論適筋、超筋、少筋構件的特徵。強調瞭抗裂和正常使用極限狀態的校核。 受剪構件： 詳述剪力傳遞機製，區分混凝土的體應對剪力的貢獻和箍筋的抗剪作用。重點分析斜截麵破壞模式及配筋構造要求。 受壓構件（柱）： 結閤歐拉屈麯理論，分析長細比對承載力的影響，講解偏心受壓的相互作用圖（P-M Diagram）的繪製與應用。 第五章：預應力混凝土結構設計 講解預應力技術的基本原理、張拉控製應力、錨固損失計算、應力鬆弛效應。 有粘結預應力與無粘結預應力： 對比分析兩者的受力特點和適用範圍。 預應力構件的極限分析： 闡述預應力構件在極限荷載下的開裂荷載、屈服荷載及極限承載力的計算方法，特彆是後張預應力梁的撓度控製。 第六章：結構鋼材設計 基於塑性理論和極限狀態設計，講解型鋼截麵的設計。 截麵承載力： 討論全塑性、局部屈服和整體失穩（繞軸失穩）的判定標準，介紹截麵分類（Class 1, 2, 3, 4）。 梁的抗彎和抗剪設計： 側重於考慮側嚮扭轉屈麯（LTB）對細長梁的影響及支撐方案的優化。 柱的穩定性設計： 詳細介紹有效長度係數（K值）的選取，以及基於非綫性分析的更精確的穩定性校核方法。 第七章：組閤結構設計 研究鋼與混凝土協同工作的結構體係，如組閤梁、組閤柱和鋼管混凝土柱。重點分析界麵剪力的傳遞機製、連接件（如剪力釘）的設計及其對整體結構剛度的貢獻。 第三部分：抗震與動力設計 隨著高烈度地震區的增多，抗震設計成為現代結構設計的重中之重。 第八章：結構動力反應基礎 係統闡述單自由度體係的自由振動、強迫振動、地震輸入（反應譜理論）。引入多自由度體係的質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣，講解模態疊加法在地震反應分析中的應用。 第九章：抗震設計理論與方法 介紹抗震設計的核心理念——“強於剛，弱於韌”。 抗震規範解讀： 詳細解釋抗震設防目標、地震作用的水平剪力分配方法（推覆法基礎）。 基於性能的抗震設計（PBD）： 深入講解性能點（Performance Point）的確定、非綫性時間曆史分析（NLTHA）的應用，以及如何通過構件的延性指標來控製整體結構的抗震性能等級。 消能減震技術： 介紹粘滯阻尼器、屈服型阻尼器、隔震係統的基本原理及在結構設計中的選型與布置。 第四部分：新型結構體係與工程實踐 本部分關注結構工程的前沿技術和實際工程中的復雜問題。 第十章：高層與超高層結構 討論超高層建築的特殊挑戰，如風荷載的精確模擬（脈動風速的統計學處理）、結構的扭轉效應、竪嚮不均勻沉降。重點介紹巨型框架、伸臂桁架、核心筒-伸臂桁架體係以及斜交網格體係的力學特性和優化設計。 第十一章：結構體係的耐久性與壽命設計 超越強度與剛度，關注結構在服役期內的長期性能。探討鋼筋的銹蝕機理、混凝土的碳化、凍融循環和硫酸鹽侵蝕。引入維修加固的先進技術，如碳縴維布加固（CFRP）的受力分析與施工質量控製。 第十二章：結構分析與設計中的數字化工具 概述主流有限元軟件（如ABAQUS, SAP2000, Midas Gen）在結構分析中的應用範式。講解參數化建模、性能化模擬及BIM（建築信息模型）在結構設計流程中的集成與協同工作流程。 本書通過大量的工程實例、規範引用和詳細的計算步驟，確保讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“如何做”，培養其解決復雜結構工程問題的能力。

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