新型空间结构分析.设计与施工

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出版者:人民交通出版社
作者:董石麟
出品人:
页数:711
译者:
出版时间:2006-11
价格:88.00元
装帧:精裝本
isbn号码:9787114061189
丛书系列:21世纪结构工程领域重要著作书系
图书标签:
  • 结构
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具体描述

本书是由浙江大学和上海交通大学空间结构研究中心长期从事空间结构教学、科研和工程实践的科技工作者,根据所取得的科技成果撰写的一本专著。本书论述了多种传统和新型空间结构分析、设计与施工中的基础理论和共性技术问题,结构分析中包含计算方法、强度、抗震、抗风、稳定、软件编制应用和工程实例;结构设计中包括一般设计原则、选型、杆件和节点设计;结构施工中包括施工方法、步骤和全过程分析。

本书注重理论与应用相结合,力求做到系统性、完整性、实用性和可读性。在内容上与我国相应的国家规范和规程相一致,并吸取国内外空间结构的最新科技成果和实践经验。

全书共分四篇三十七章,按空间结构类型和形式顺序编写,第一篇共十四章,阐述传统以及新型的网架结构;第二篇共十一章,介绍传统以及新型的网壳结构;第三篇共八章,介绍新型的索杆张力结构;第四篇共四章,介绍膜结构。

本书可供建筑空间结构工程设计、科研、施工和管理人员使用,也可作为高等院校土建相关专业师生的教材和参考书。

本书分新型网架结构、新型网壳结构、索杆张力结构、和膜结构四篇,论述了多种传统和新型空间结构分析、设计与施工中的基础理论和共性技术问题,结构分析中包含计算方法、强度、抗震、抗风、稳定、软件编制应用和工程实例;结构设计中包括一般设计原则、选型、杆件和节点设计;结构施工中包括施工方法、步骤和全过程分析。本书注重理论与应用相结合,具有很强的实用性和可读性。

《精细化钢结构设计与施工实践》 本书旨在系统阐述现代钢结构工程领域中,从初步概念设计到最终竣工验收全过程中所涵盖的关键技术与核心要点。本书并非泛泛而谈,而是聚焦于那些直接影响工程质量、安全性和经济性的精细化环节,旨在为读者提供一套实用、可操作的设计与施工指导。 第一部分:精细化设计理念与理论基础 本部分将深入剖析钢结构设计的精髓,强调从宏观的整体性与功能性需求出发,到微观的节点构造与材料选择,层层递进,力求优化。 结构体系的精细化选择: 详细探讨各类空间钢结构体系(如网架、壳体、桁架、框架等)的适用性分析,以及如何根据建筑功能、场地条件、荷载特性等因素,做出最经济、最合理、最安全的体系选择。我们将深入研究不同体系在稳定性、抗震性、传力机制等方面的差异,并结合案例分析,展示如何通过精细化的体系选择,规避潜在的设计风险。 荷载分析与效应组合的精细化处理: 重点关注标准荷载和可变荷载的精确取值,以及在不同工况下的荷载组合分析。我们将详细讲解风荷载、雪荷载、地震作用以及特殊荷载(如人群荷载、设备振动荷载等)的数值模拟与计算方法,并强调基于概率理论的荷载组合,以确保结构在各种不利组合作用下的安全性。 构件截面设计的精细化优化: 深入研究各类钢构件(如梁、柱、支撑、连接件等)的承载能力、稳定性验算与变形控制。我们将详细介绍不同截面形式(如H型钢、箱型钢、圆管、角钢等)的力学性能,并结合有限元分析软件,展示如何进行截面尺寸的精细化优化,以达到材料的经济性与结构强度的最佳平衡。特别会关注构件的长细比、侧向扭转屈曲等稳定性问题,并提供详细的验算流程。 连接设计的精细化构造: 连接是钢结构工程的薄弱环节,本书将对此给予高度重视。我们将详细讲解各类连接形式(如焊接连接、螺栓连接、销轴连接等)的受力机理、强度与刚度计算,并重点阐述节点构造的精细化设计。这包括连接板的尺寸与形状、焊缝的类型与尺寸、螺栓的等级与数量、以及节点的传力路径等。通过大量节点构造详图与案例分析,帮助读者理解并掌握如何设计出可靠、耐久、易于施工的连接节点。 疲劳验算的精细化考量: 对于承受重复荷载的钢结构,疲劳是重要的安全隐患。本书将详细介绍疲劳验算的理论基础、计算方法和控制要点,并结合实际工程案例,分析疲劳损伤的可能发生部位和原因,以及如何通过设计手段加以避免。 第二部分:现代钢结构施工的关键技术与工艺 本部分将聚焦于钢结构工程施工过程中,那些决定工程质量、进度和成本的关键技术与先进工艺。 深化设计与施工图的精细化编制: 详细介绍深化设计在连接节点、构件加工、安装顺序等方面的作用,以及如何根据施工实际情况,编制详细、准确、可操作的施工图。我们将强调深化设计与设计单位、施工单位的有效沟通与协同,以最大程度减少设计变更和施工中的技术难题。 构件的精细化加工与质量控制: 深入探讨钢构件在工厂预制过程中的关键技术,包括精度控制、焊接工艺、表面处理等。我们将详细介绍各种先进的加工设备和检测手段,以及如何建立完善的质量管理体系,确保构件的尺寸精度、焊接质量和防腐性能达到设计要求。 安装施工的精细化组织与技术: 详细阐述大型钢结构安装的策略与方法。这包括高精度测量技术、起重吊装方案的优化、构件的精确就位与临时固定、以及分段、分块的安装顺序设计。我们将重点介绍顶升、滑移、提升等特殊安装工艺,并强调现场焊接、螺栓连接的质量控制与安全措施。 连接施工的精细化质量保障: 针对焊接和螺栓连接的现场施工,本书将提供详尽的质量控制流程。这包括焊前准备、焊接参数的控制、焊工资质的审查、焊缝的无损检测(如超声波、射线探伤等),以及螺栓的预紧力控制、防松措施等。我们将通过对比分析,说明不同检测方法在实际应用中的优缺点。 构件涂装与防腐蚀的精细化实施: 钢结构的耐久性很大程度上取决于其防腐蚀性能。本书将详细介绍各类防腐涂料的性能特点、涂装工艺(如喷砂除锈、底漆、中间漆、面漆的施工要求),以及现场涂装的质量控制要点,确保涂层均匀、附着力强,有效抵御环境侵蚀。 施工过程中的安全管理与风险控制: 安全是钢结构施工的重中之重。本书将详细介绍高处作业安全、起重吊装安全、焊接防火安全、临时用电安全等方面的风险辨识、评估与控制措施。我们将强调安全技术交底、应急预案的制定与演练,以及如何通过精细化的安全管理,杜绝事故发生。 结构监测与变形控制: 在施工过程中,对钢结构的变形进行监测和控制至关重要。本书将介绍结构监测的技术手段,如全站仪、倾斜仪、位移计等,以及如何根据监测数据,及时调整施工方案,确保结构变形在允许范围内。 第三部分:工程实例分析与经验总结 本部分将精选几个具有代表性的现代钢结构工程项目,通过对这些项目的案例分析,深入剖析其在设计、施工过程中所遇到的挑战、采用的创新技术以及取得的宝贵经验。案例将涵盖不同类型的空间钢结构,如大型体育场馆、展览中心、机场航站楼、高层写字楼等。通过对真实工程项目的剖析,读者可以更直观地理解本书所介绍的各项技术要点,并从中获得解决实际工程问题的灵感。 本书的目标读者包括但不限于:结构工程师、项目经理、施工技术人员、造价工程师、建筑师以及相关专业的学生。通过对本书的学习,读者将能够更深入地理解钢结构工程的设计原理与施工要点,提升在实际工作中的分析、设计、施工和管理能力,从而成功完成高品质的钢结构工程。

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读后感

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这本书的叙事逻辑和章节安排简直是一次精妙的“叙事解构”过程。它没有采用传统的“理论先行”的枯燥模式,而是巧妙地设置了一系列引人入胜的“工程挑战”作为引子。比如,第一部分是以一个超高层建筑的抗风设计难题开篇,然后顺藤摸瓜地引出了流体力学与结构动力学的耦合分析方法。这种“问题驱动”的学习路径,极大地激发了我继续阅读下去的欲望。每一章的过渡都非常自然流畅,前一章留下的疑问总能在一个合理的时机,在下一章中得到系统性的解答。作者在阐述复杂概念时,习惯于采用对比和类比的手法,将那些抽象的数学模型,比喻成日常生活中的具象事物,比如用弹簧和阻尼器来类比粘滞材料的行为。这种细腻的引导,让原本晦涩的专业术语变得触手可及,阅读体验非常友好,完全没有那种被技术术语“淹没”的挫败感。

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这本书的装帧设计真是太出色了!封面那种深邃的蓝色调,配上抽象的几何图形,一下子就抓住了我的眼球。我拿起书的时候,就能感受到那种厚重而坚实的质感,仿佛这本书本身就是一件精密的工程模型。内页的纸张选择也很讲究,不是那种廉价的反光纸,而是带有轻微纹理的哑光纸,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到疲劳。更值得一提的是,图表的排版简直是教科书级别的艺术品。那些复杂的结构示意图,线条清晰、层次分明,即便是初次接触这个领域的读者,也能迅速捕捉到核心的力学关系。他们没有简单地堆砌公式和数据,而是用极其精炼的视觉语言,将那些深奥的理论具象化了。我甚至花了不少时间去欣赏那些复杂的节点连接图,那种兼具美学和工程逻辑的展现方式,让人在学习之余,还能获得一种视觉上的享受。从整体的装帧到局部的插图处理,无不透露出出版方对专业性和用户体验的极致追求,这绝对是近年来我见过的最赏心悦目的技术类书籍之一,放在书架上都是一件亮眼的陈设。

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这本书在“施工与建造”这一环节的处理上,展现出了罕见的务实精神,这在很多纯理论著作中是极其缺乏的。它不仅仅停留于“设计是完美的”这一理想状态,而是直面了现场的复杂性和不确定性。书中用大量的篇幅详细描述了那些大型预制构件的吊装误差控制、现场焊接的质量检验标准,以及如何利用现代化的三维激光扫描技术对安装精度进行实时反馈和校正。我特别关注了关于“施工性优化设计”的那一节,作者指出,很多前卫的设计方案在概念上无懈可击,但在实际吊装和节点连接的工序中,往往会因为工人的操作限制或现有设备的瓶颈而被迫妥协。这本书通过引入施工模拟和数字孪生技术来预演建造过程,为设计人员提供了一个极其宝贵的“现场视角”,确保设计方案在落地时能够真正实现其性能目标。这种跨越设计与施工鸿沟的深刻洞察力,是这本书最宝贵的价值所在。

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我对这本书的内容深度感到非常惊喜,它绝对不是那种泛泛而谈的入门读物。作者在介绍传统结构体系时,并没有停留在对经典案例的简单复述上,而是深入挖掘了其背后的材料特性和受力机理的演变过程。例如,在讨论到张拉整体结构时,书中引入了几种前沿的拓扑优化算法的应用实例,这让我得以将理论知识与最新的计算工具联系起来。特别是关于非线性动力学分析的那一章,作者详细剖析了在极端荷载条件下,复杂结构体系的屈服模式和能量耗散机制,所引用的文献资料和实验数据都非常新颖和权威。读完后,我感觉自己对“结构冗余度”和“形态敏感性”这两个核心概念的理解提升到了一个新的层次,不再满足于停留在表面的安全系数计算上,而是开始思考如何从根本上优化结构的效率和韧性。这本书的知识密度非常高,每翻开一页都像是在进行一次高强度的脑力训练,非常适合那些希望挑战自我、深入钻研结构工程前沿的资深工程师或研究生。

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坦白说,初次接触这本书时,我有点担心它会过于学术化而显得脱离实际应用。然而,这本书的“案例应用”部分彻底打消了我的顾虑。它没有采用那种博物馆式的对历史建筑的陈列,而是聚焦于近年来全球范围内那些具有颠覆性意义的工程实践。书中详细剖析了某座大型体育场馆的变刚度支撑系统,不仅展示了其最终的结构形式,更还原了设计团队在面对地基不均匀沉降和突发强风考验时所做的关键决策。更棒的是,书后附带的“软件接口与参数设置指南”部分,虽然没有直接给出特定商业软件的详细操作步骤,但它清晰地阐述了将书中所述理论模型映射到主流有限元分析软件时的关键输入参数和边界条件设定思路。这对我日常使用软件进行建模和验证时,提供了一种坚实的理论后盾和方法论指导,让我从“如何操作软件”的层面,提升到了“如何用理论指导软件”的更高层次。

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