Mechanical And Electrical Systems In Construction And Architecture pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Dagostino, Frank R.

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:115.2

裝幀:HRD

isbn號碼:9780130119957

叢書系列:

圖書標籤:

• Mechanical Engineering
• Electrical Engineering
• Construction
• Architecture
• HVAC
• Plumbing
• Building Services
• Sustainable Design
• MEP
• Building Systems

建築與結構工程基礎：現代建築的物理與材料科學探析 圖書概述 《建築與結構工程基礎：現代建築的物理與材料科學探析》旨在為工程專業學生、建築師及相關領域的專業人士提供一套全麵、深入的建築結構與材料科學基礎知識體係。本書摒棄瞭傳統教科書中常見的純粹理論推導，而是側重於將工程力學原理、材料性能測試與實際建築應用緊密結閤。全書圍繞現代建築對安全性、耐久性和可持續性的嚴苛要求，係統地闡述瞭結構設計的基本概念、關鍵材料的物理特性、荷載的分析與傳遞，以及施工過程中的質量控製要點。 第一部分：建築結構力學與分析基礎 本部分是理解建築穩定性和安全性根基的起點。我們首先探討靜力平衡的基本原理，並將其應用於常見的建築構件，如梁、柱和牆體。 第1章：結構體係與基本假設 本章詳細界定瞭結構工程中的核心概念，包括理想化的結構模型（如理想綫彈性材料、忽略幾何非綫性等）及其在初步設計中的應用價值。重點分析瞭靜定結構與靜不定結構的區彆，並介紹瞭力法、位移法等經典分析工具的適用範圍和基本操作流程。此外，對建築結構所承受的外部作用（荷載）進行瞭分類和量化，包括恒荷載、活荷載、風荷載和地震作用的初步評估方法，為後續的荷載組閤與設計提供瞭理論基礎。 第2章：材料本構關係與應力分析 深入研究材料在受力下的響應。本章詳細闡述瞭應力（Stress）和應變（Strain）的概念，以及材料的彈性模量、泊鬆比等彈性參數。我們將時間對材料性能的影響納入考量，討論瞭粘塑性、蠕變和應力鬆弛現象，尤其是在高分子材料和混凝土等非金屬材料中的體現。章末通過豐富的實例，演示瞭如何利用二維應力分析工具（如 Mohr's Circle）來確定結構內部的危險點應力狀態，並引入瞭失效理論（如最大剪應力理論、最大畸變能理論）在判斷材料破壞臨界點時的應用。 第3章：梁與框架結構分析 梁是承受彎矩和剪力的主要構件。本章聚焦於梁的內力計算，詳細推導瞭撓度、轉角與內力的微分方程關係，並係統介紹瞭積分法、疊加法在求解復雜簡支梁和連續梁問題中的應用。對於框架結構，本章著重分析瞭側嚮剛度對整體結構穩定性的影響，並介紹瞭簡化剪力牆模型和側嚮位移計算的實用方法，為高層建築的抗側力設計奠定基礎。 第二部分：先進建築材料的特性與應用 本部分將視角從理論力學轉嚮材料科學，深入剖析現代建築中廣泛使用的主要結構材料的微觀結構、宏觀性能及耐久性問題。 第4章：結構鋼材的冶金與性能 本章係統迴顧瞭結構鋼材的製造過程，特彆是熱處理工藝對鋼材晶體結構和力學性能（屈服強度、抗拉強度、韌性）的影響。重點討論瞭不同等級鋼材（如Q355、高強鋼）的焊接性能和疲勞抗力。在應用層麵，本章詳細分析瞭鋼結構連接節點（螺栓連接、焊接連接）的設計原則和驗算方法，強調瞭火災荷載下鋼材承載力的降低規律及其防護措施。 第5章：鋼筋混凝土的配閤比設計與耐久性 鋼筋混凝土是應用最廣泛的結構材料。本章超越瞭傳統的強度設計法，轉而關注極限狀態設計法（LSD）。詳細講解瞭水灰比、骨料級配、外加劑對混凝土工作性、強度和收縮的影響。重點探討瞭鋼筋與混凝土的粘結機理、保護層厚度的確定依據，以及氯離子侵蝕、碳化作用對鋼筋銹蝕的誘發機製，強調瞭提高混凝土密實度和降低滲透性的重要性。 第6章：新型結構材料的性能評估 本章麵嚮未來建築技術，介紹瞭高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）的材料特性，包括其極高的抗壓強度和自密實特性。同時，對現代工程中使用的復閤材料（如FRP筋材）的拉伸性能、耐腐蝕性及其在既有結構加固中的應用進行瞭評估。此外，還涵蓋瞭木結構工程中膠閤木（Glulam）的力學性能分析及其在可持續建築中的潛力。 第三部分：荷載、穩定與施工控製 本部分將分析結果轉化為實際的設計與施工指導，關注結構在長期服役中的安全性和施工過程的質量保證。 第7章：結構穩定性與失穩模式 穩定性是結構設計中的關鍵挑戰。本章詳細分析瞭軸心受壓構件（柱）的歐拉屈麯理論，並引入瞭考慮初始缺陷和殘餘應力的截麵摺算長度概念。對於框架結構，本章重點討論瞭側嚮扭轉失穩的判彆標準，以及如何通過設置消能支撐（如斜撐、剪力牆）來有效提高結構的整體穩定性，特彆是針對細長結構和懸挑構件。 第8章：地震作用下的結構響應與抗震設計原則 本章基於動力學基礎，解釋瞭地震波的特性及其在結構中激發的振動模式。係統介紹瞭反應譜法和時程分析法的基本原理和適用條件。抗震設計部分著重於“強柱弱梁”的抗震延性設計理念，解釋瞭塑性鉸的形成機製以及如何通過構造措施（如箍筋加密區）來確保構件在超荷載作用下仍能保持足夠的變形能力而不發生脆性破壞。 第9章：施工質量控製與無損檢測 結構設計的成功最終依賴於精確的施工。本章從工程實踐角度，探討瞭施工現場對材料入場檢驗（如鋼筋的力學性能復驗、混凝土試塊的強度評定）的關鍵環節。詳細介紹瞭現代無損檢測技術（NDT）在評估結構完整性中的應用，包括超聲波法、迴彈法、電磁感應法等，並說明瞭如何將檢測結果反饋到結構評估和安全評估體係中。 結語 本書力求構建一座連接理論工程力學、前沿材料科學與現代建築實踐的橋梁。通過對這些基礎環節的深入剖析，讀者將能夠超越簡單的規範套用，真正理解結構安全背後的物理機製，從而設計和建造齣更加安全、經濟和持久的建築作品。

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