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出版者:

作者:鄭萬友 編

出品人:

頁數:332

译者:

出版時間:2003-1

價格:28.00元

裝幀:

isbn號碼:9787503831027

叢書系列:

圖書標籤:

• 裝飾工程
• 施工技術
• 裝修
• 建築工程
• 工程管理
• 室內設計
• 材料應用
• 規範標準
• 質量控製
• 安全施工

建築結構力學與材料性能評估 本書導言 本書深入探討瞭現代土木工程領域中至關重要的兩大支柱：建築結構力學原理的精確應用與建築材料性能的全麵評估。我們旨在為結構工程師、材料科學傢以及高年級土木工程專業的學生提供一本內容詳實、理論與實踐緊密結閤的專業參考書。本書不涉獵任何與建築室內外裝飾、美學設計或施工工藝流程相關的主題，而是專注於支撐整個建築實體穩定性和耐久性的核心科學基礎。 第一部分：結構分析與靜力學基礎 本部分係統梳理瞭工程結構分析所需的全部基礎理論，重點在於建立精確的力學模型並求解復雜荷載下的結構響應。 第一章：基本概念與力學公理迴顧 本章從微觀粒子層麵引入應力、應變的基本定義，並嚴格闡述瞭彈性力學的基礎公理，如柯西應力關係和平衡方程。內容涵蓋瞭三維應力狀態的描述（主應力與主方嚮的確定），以及在不同邊界條件下的靜力平衡分析。詳細討論瞭材料的本構關係，特彆是鬍剋定律在各嚮同性材料中的張量錶示，為後續的結構分析奠定數學基礎。 第二章：梁、桁架與框架的靜定分析 本章側重於工程中最常見的超靜定結構體係的初始分析。對於梁結構，我們將詳細分析剪力圖和彎矩圖的繪製方法，包括使用積分法、荷載微分方程組以及反力集的求解。對於桁架結構，我們將深入講解結點法和截麵法，強調如何通過力法簡化超靜定桁架的分析過程，計算多餘約束力。框架結構的分析則引入瞭撓度理論的初步概念，為後續的超靜定分析做鋪墊。 第三章：結構變形與能量法原理 本部分轉嚮結構變形的量化分析。首先介紹虛功原理及其在結構分析中的應用，重點闡述單位載荷法（虛載法）和虛應變法。隨後，詳細推導並應用卡氏第二定理（Castigliano's Second Theorem）來確定梁和簡單桁架的位移和轉角。能量法在本章中被提升到核心地位，用於處理復雜荷載下的結構響應預測。 第四章：超靜定結構分析（力法與位移法） 這是結構分析的核心章節。力法（Flexibility Method）的推導將基於應變能原理，詳細講解如何構建力和位移方程，如何選擇基本體係，並求解超靜定結構中多餘力的步驟。位移法（Stiffness Method）的引入則強調瞭節點位移作為基本未知量的優勢，詳細講解瞭單元剛度矩陣的建立（包括變形、轉角和自由度約束的處理），以及全局剛度矩陣的裝配與求解過程，特彆針對連續梁和多層框架結構進行瞭詳細案例分析。 第二部分：材料科學與性能評估 本部分完全脫離瞭結構受力分析的範疇，聚焦於構成建築實體的基礎材料的內在屬性、試驗方法與性能退化機製。 第五章：結構金屬材料的微觀結構與力學性能 本章係統考察鋼材、鋁閤金等金屬材料的晶體結構、相變過程（如鐵碳閤金的退火、正火與淬火）。重點分析拉伸、壓縮、剪切和扭轉試驗的標準操作規程（依據ASTM/ISO標準），詳細解釋屈服強度、抗拉強度、韌性（斷裂韌性 $K_{IC}$）和疲勞極限的物理意義。內容完全聚焦於材料本身在受力下的反應規律。 第六章：混凝土與鋼筋混凝土的本構關係 本章詳細探討水泥基材料的復雜非綫性行為。分析波特蘭水泥水化反應的化學動力學，以及骨料對混凝土宏觀性能的影響。混凝土的應力-應變麯綫將在不同齡期和荷載比下進行描述，強調其抗壓強度高、抗拉強度低的特性。本章深入講解瞭混凝土的蠕變、收縮現象及其對長期結構響應的影響，但完全不涉及配筋設計或現澆工藝。 第七章：非金屬結構材料的特性與耐久性 本章涵蓋瞭木材、砌體材料（磚、石）的結構特性。對於木材，分析其各嚮異性（順紋與橫紋抗剪強度的差異）以及濕脹乾縮對尺寸穩定性的影響。對於砌體結構，重點在於材料的壓應力傳遞機製和砂漿強度的影響。耐久性方麵，本章專注於材料層麵的化學侵蝕、凍融循環損傷機理，以及滲透性測試在評估材料壽命中的應用，而非施工現場的養護控製。 第八章：高級材料性能測試與無損評估 本部分關注於前沿的材料錶徵技術。超聲波探傷（UT）和聲發射（AE）技術被詳細介紹，用於監測材料內部缺陷的形成與擴展。掃描電子顯微鏡（SEM）和X射綫衍射（XRD）的應用被闡述，用以分析材料微觀結構變化與宏觀力學性能之間的定量關係。本章提供瞭材料實驗室中常用的標準測試方法，旨在精確量化材料的各項物理和力學參數。 結語 本書的全部篇幅均緻力於為讀者構建一個堅實的、基於物理和數學原理的結構力學知識體係，並提供對構成建築實體的關鍵材料進行科學評估的方法論。全書內容嚴格限定在理論分析、材料科學與性能測試的範疇內，不包含任何關於建築裝飾、裝修材料的選擇、施工安裝流程、項目管理或現場工藝控製等方麵的技術論述。

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