土工合成材料应用技术

土工合成材料应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:化学工业出版社
作者:徐日庆王景春
出品人:
页数:277
译者:
出版时间:2005-4
价格:25.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502567224
丛书系列:
图书标签:
  • 土工合成材料
  • 土工工程
  • 地基处理
  • 路基工程
  • 边坡防护
  • 挡土墙
  • 软基处理
  • 工程建设
  • geotechnical engineering
  • civil engineering
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具体描述

全书分7章,内容包括土工合成材料的种类和性质、滤排技术、隔离技术、加筋技术、防护技术和防渗技术。

  本书较全面地介绍了土工合成材料的种类、工程性质,过滤、排水、隔离、加筋、防护和防渗的工作原理、设计准则、设计方法以及在实际工程中的应用,适当介绍了该领域的最新成果和发展趋势。

  本书可作为广大土木工程专业人员的参考读物,亦可兼作高等院校土木工程专业的教材。

《现代工程材料学:基础与前沿应用》 图书简介 引言:材料科学的宏伟蓝图 《现代工程材料学:基础与前沿应用》是一部全面系统阐述当代工程材料科学理论基础、关键技术及其在高端制造与土木工程领域新兴应用的大型专业著作。本书旨在为材料科学、土木工程、结构工程、机械工程等相关专业的研究人员、工程师及高年级本科生提供一个深入、广阔且与时俱进的学习平台。我们深刻认识到,新材料的研发与应用是驱动现代工业进步和社会基础设施现代化的核心动力。因此,本书在结构设计上,力求平衡经典理论的严谨性与新兴材料的创新性,确保内容既具有长远的学术价值,又具备即时的工程指导意义。 第一部分:工程材料的微观结构与本构关系 本部分是全书的理论基石,详尽探讨了各类工程材料(包括金属合金、高分子聚合物、陶瓷以及先进复合材料)的微观结构与宏观性能之间的内在联系。 第一章:晶体结构与缺陷工程: 详细剖析了金属材料的晶体学基础,如密堆积结构、布拉维点阵及晶界、位错、点缺陷等对材料力学性能(屈服强度、韧性、蠕变)的影响。引入了先进的晶体塑性理论,指导如何通过控制晶粒尺寸和形态来设计高性能结构件。 第二章:高分子科学基础与粘弹性理论: 深入阐述了聚合物的分子链结构、聚合反应动力学及其热力学行为。重点讲解了粘弹性本构模型(如Maxwell、Kelvin-Voigt模型及其组合),分析了时间-温度等效原理(Williams-Landel-Ferry方程),这对理解沥青、橡胶等在复杂荷载下的长期响应至关重要。 第三章:陶瓷与复合材料的界面行为: 探讨了先进陶瓷的烧结过程、微观孔隙率控制及其在高温、高应力环境下的断裂韧性。在复合材料部分,我们详细介绍了纤维-基体界面的化学键合与力学传递机制,重点分析了层合板的铺层设计对整体强度的影响。 第四章:本构关系与本构模型的高级应用: 系统梳理了经典弹性力学、弹塑性理论(如Mises屈服准则、Hardening规则)以及损伤力学(如Continuum Damage Mechanics, CDM)的基本方程。特别关注了材料在非均匀应力状态下寿命预测的数值方法,为有限元分析奠定了坚实的理论基础。 第二部分:传统结构材料的优化与性能提升 本部分聚焦于工程实践中应用最广泛的几类材料,探讨了如何通过材料配方和制造工艺的改进,实现性能的突破性提升。 第五章:先进钢铁材料的设计与冶金技术: 涵盖了高强度低合金钢(HSLA)、马氏体/贝氏体双相钢(MBBS)的微观结构控制。详细介绍了热机械控制过程(TMCP)对晶粒细化和析出强化机制的调控作用,以及焊接热影响区(HAZ)的残余应力管理。 第六章:高性能混凝土材料体系: 摆脱了传统混凝土的局限,本书深入研究了超高性能混凝土(UHPC)、纤维增强混凝土(FRC)以及地聚合物混凝土。重点剖析了纳米级二氧化硅和钢纤维对混凝土内部微裂缝的有效控制,以及其在极端环境(如抗冲击、抗腐蚀)下的长期耐久性表现。 第七章:沥青混合料的流变学与疲劳分析: 针对道路和机场工程,本书详尽分析了改性沥青(SBS、SBR改性)的粘弹性行为,并引入了基于能量损失模型的沥青层车辙预测方法。探讨了动/静态加载条件下沥青路面的疲劳裂纹扩展规律。 第八章:功能性与智能结构材料: 介绍了具有电、磁、光响应特性的智能材料。包括形状记忆合金(SMA)在主动结构控制中的应用,压电材料在传感器与执行器中的集成技术,以及电磁屏蔽材料的结构设计。 第三部分:新兴工程材料的开发与前沿应用 本部分着眼于未来工程挑战,介绍了几类极具潜力的前沿材料及其在关键工程领域的应用实例。 第九章:纳米材料在增强结构中的作用: 聚焦于碳纳米管(CNT)、石墨烯(Graphene)等二维材料在构建高强度、高导电性复合材料中的分散技术和界面优化。讨论了这些纳米填料如何实现材料的多功能集成。 第十章:增材制造(3D打印)材料的特性研究: 深入分析了选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中金属粉末的熔化、凝固行为及由此产生的残余应力与微观孔隙率。重点讨论了增材制造结构件的各向异性力学性能评估方法。 第十一章:环境友好型与可持续性材料: 探讨了生物基材料、可降解高分子在土木工程中的应用潜力,以及废弃材料(如工业副产物)在骨料替代和胶凝材料开发中的循环利用技术。强调了材料全生命周期评估(LCA)的重要性。 第十二章:材料的无损评估与健康监测(SHM): 介绍了用于评估在役结构健康状况的先进技术。包括声发射(AE)技术用于裂纹萌生与扩展的实时监测,超声导波技术用于材料内部缺陷的远程成像,以及基于光纤布拉格光栅(FBG)的应力与温度传感网络构建。 结语:面向未来的材料设计范式 本书最后总结了材料设计从“性能驱动”向“多尺度、多功能集成设计”转变的趋势。强调计算材料学、人工智能辅助材料筛选在加速新材料研发中的核心地位,并对未来基础设施的材料需求提出展望。 本书特点: 1. 深度与广度兼备: 理论部分严谨,覆盖了材料学的核心经典知识;应用部分紧跟国际前沿,涵盖了UHPC、增材制造、智能监测等热点领域。 2. 跨学科融合: 成功地将材料科学、固体力学、化学工程和土木工程的知识体系有机结合。 3. 丰富的图表与案例: 配备了大量精选的微观结构照片、实验数据曲线和典型工程应用案例,便于读者理解复杂的力学行为和材料现象。 4. 面向工程实践: 书中提供的许多设计准则和评估方法,可以直接应用于实际工程设计与材料选择中。

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读后感

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用户评价

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读这本书的感受,就像是跟随一位经验丰富、脾气极好的老工程师在全国各地进行了一场“田野考察”。这本书的叙事逻辑非常贴合工程实践的逻辑链条,它不是简单地堆砌公式,而是紧密围绕“解决问题”这一核心目标展开。比如在处理膨胀土地区的路基处理时,它没有给出单一的“银弹”方案,而是分情况讨论了:是采用部分换填法,还是利用土工格栅自身的拉伸性能来约束膨胀力,或是结合预压沉降法。书中对不同方案的成本效益分析也相当到位,让读者能立刻明白理论最优解并不总是经济最优解。这种务实、不空谈的写作方式,极大地提高了阅读效率,让我能够迅速找到与我当前工作最相关的章节。特别是书中对“失效模式分析”的章节,通过大量剖析既有工程的病害照片和原因分析,深入浅出地说明了设计失误、材料误选和施工缺陷是如何共同作用导致结构破坏的,这种反面教材往往比正面案例更让人警醒,学到的教训也更深刻持久。

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从学术前沿的角度来看,这本书的内容更新速度和深度是令人赞叹的。尽管土工合成材料的应用已经很成熟,但不断有新的复合材料和新的应用场景在涌现。这本书在讨论传统应用(如挡土墙、路基增强)的同时,花费了不少篇幅去探讨一些更具挑战性的新方向,比如在污水处理厂的防渗设计中如何选择高阻隔性的土工膜,以及在海洋工程中,如何应对海水侵蚀和波浪冲击对土工垫层性能的影响。其中关于“智能土工材料”的探讨,虽然还处于探索阶段,但作者的介绍让我对未来材料的发展方向有了一个宏观的把握,比如嵌入传感器的土工结构,可以实时监测应变和孔隙水压,这为结构安全预警提供了全新的思路。这本书的语言风格非常严谨,但又不失启发性,它不仅告诉你“怎么做”,更引导你去思考“为什么这样做最优化”,成功地在工程应用和前沿科研之间架起了一座坚实的桥梁。

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这本书简直是为我这种刚接触岩土工程领域的“小白”量身定做的!我之前对土工合成材料的了解基本停留在“塑料布”的层面,感觉它就是用来做隔离或者加固的简单材料。然而,深入阅读后,我才发现自己错得离谱。作者在开篇就非常详尽地梳理了各类土工合成材料的物理化学性质,从无纺布到土工格栅,再到土工网,每一种材料的纤维类型、制造工艺、甚至连透水性、抗拉强度这些关键指标都介绍得清清楚楚。特别是关于材料的耐久性分析部分,它不仅提到了紫外线老化、水解作用,还结合实际工程案例分析了长期服役环境下材料的性能衰减规律,这对于我们后续进行结构设计和材料选型至关重要。我印象最深的是其中关于土工格栅的“节点强度”的讨论,这部分内容在很多教科书里都被简单带过,但这本书却通过大量的实验数据和数值模拟结果,清晰地揭示了节点设计如何影响整个加筋体系的受力性能,让我对材料的“微观”行为有了更深刻的理解。读完这部分,我感觉自己对土工合成材料的认知一下子从平面上升到了立体,对如何科学、合理地使用它们充满了信心。

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这本书的实战指导意义,绝对是教科书级别以上的存在。我一直在关注市政道路的软基处理问题,理论知识总觉得和现场情况有点脱节,但这本书在“应用技术”这个层面上做得非常到位。它没有停留在罗列标准和规范上,而是把大量的篇幅放在了不同工况下的具体设计流程和施工控制要点上。比如在处理高填方边坡支护时,作者详细描述了如何根据边坡的坡度、土体的性质以及预期的变形控制目标,来确定土工格栅的埋入层数、间距和搭接长度。更实用的是,书中还穿插了大量的工程实例照片和图纸截面,那些因为施工不当导致的变形和破坏案例分析,简直就是一剂强心针——让你在心里提前预警,避免在实际工作中踩同样的“坑”。我尤其欣赏它对“质量控制”环节的细致阐述,从材料进场验收的标准、铺设过程中的拉毛、防污处理,到最终覆盖土方的碾压参数控制,每一个环节都有明确的操作指引和验收依据,这对于我们项目管理人员来说,无疑是拿到了一本可以随时翻阅的“现场操作手册”。

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如果要用一个词来形容阅读这本书的整体体验,那就是“系统化重构”。我过去对土工合成材料的应用知识是碎片化的,一些概念散落在不同的规范和期刊文章里。这本书最大的价值在于,它建立了一个高度逻辑化的知识体系框架。从第一章对基本材料学的梳理,到中间篇幅对各类结构(边坡、挡土墙、地基)的专项应用讲解,再到最后关于环境荷载和长期可靠性评估的总结,整个脉络清晰到令人惊叹。它不是简单地罗列技术参数,而是将材料特性与结构受力机理紧密结合起来。比如,它会清晰地指出,在拉力作用下,土工格栅的“蠕变”特性与土体之间的“摩擦锁定”机制是如何相互制约,从而决定了加筋土体的最终变形量。这种层次分明的讲解,使得原本复杂的力学行为变得可视化、可理解。这本书真正实现了“授人以渔”,它提供的不仅仅是一套操作指南,更是一套解决未来新问题的思维工具箱,让人在面对未曾遇到的工程难题时,也能从容地运用已有的原理去构建合理的解决方案。

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