混凝土结构(上)

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页数:207
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出版时间:1970-1
价格:25.00元
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isbn号码:9787562919322
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图书标签:
  • 混凝土结构
  • 结构工程
  • 土木工程
  • 建筑工程
  • 高等教育
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  • 建筑材料
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具体描述

《混凝土结构》主要内容包括:钢筋混凝土材料的力学性能,基于概率理论的极限状态设计原理,普通钢筋混凝土受弯、受扭、受压、受拉构件的正截面、斜截面承载力计算,受拉、受弯构件的裂缝宽度计算,受弯构件的刚度、变形计算;以及预应力混凝土构件的基本概念、计算原理和预应力混凝土轴心受拉、受弯构件的承载力计算和裂缝计算等。章节中包括了典型的例题,而且各章均有提要、小结、思考题和习题,以便于作为教材使用。

钢筋混凝土结构设计原理与应用 书籍简介 本书深入探讨了钢筋混凝土结构的基础理论、设计方法及其在现代土木工程中的实际应用。全书内容组织严谨,逻辑清晰,旨在为土木工程专业学生、结构工程师以及相关技术人员提供一本全面、深入且实用的参考资料。本书涵盖了从材料本构关系到复杂结构体系设计与分析的各个层面,强调理论与实践的紧密结合。 第一部分:基础理论与材料科学 第一章:钢筋混凝土的特性与发展历程 本章首先介绍了钢筋混凝土这一复合材料的基本概念,阐述了混凝土与钢筋在力学性能、热胀冷缩等方面的差异性与互补性。详细讨论了钢筋混凝土结构的发展简史,从早期的试验性应用到如今作为主流结构形式的地位的确立。重点分析了钢筋混凝土优越的抗压、抗拉、抗剪性能,以及其良好的耐久性、防火性和经济性。同时,探讨了影响钢筋混凝土整体性能的关键因素,如界面粘结性能、收缩与徐变效应等。 第二章:混凝土材料的力学性能 本章聚焦于混凝土这一主要受力材料。内容涵盖了混凝土的配合比设计、拌合物的和易性、硬化后混凝土的强度(抗压、抗拉、抗折强度)测定方法及其影响因素(水灰比、骨料质量、养护条件)。深入分析了混凝土的应力-应变关系曲线,包括线弹性阶段、弹塑性阶段直至破坏的全过程描述。特别关注了混凝土的非线性特性,如裂缝的产生、扩展机理,以及约束条件下混凝土的强度提高现象。此外,还详细介绍了混凝土的耐久性问题,包括抗冻融、抗渗、抗化学侵蚀能力,以及如何通过材料选择和配合比优化来提高结构的长期服役性能。 第三章:钢筋材料的力学性能与选择 本章系统阐述了用于钢筋混凝土的各种钢筋类型,包括普通碳素钢筋、低合金钢筋、热轧带肋钢筋以及预应力钢筋等。详细介绍了这些钢筋的力学性能指标,如屈服强度、抗拉强度、延伸率和冷轧效应。重点剖析了钢筋的应力-应变曲线特征,尤其是其明显的屈服平台。本章还涉及钢筋的冷加工与热处理工艺对性能的影响,以及如何根据结构受力状态和工程要求选择合适的钢筋种类。对钢筋的疲劳性能和焊接性能也进行了初步探讨。 第四章:钢筋与混凝土的粘结性能 粘结力是钢筋混凝土作为复合材料能够协同工作的关键。本章详细分析了钢筋与混凝土之间的粘结机理,包括机械咬合作用、化学粘结力和摩擦力。通过实验数据和理论模型,量化了粘结强度,并讨论了影响粘结性能的因素,如钢筋的表面状况(光圆与带肋)、保护层厚度、混凝土强度等级以及荷载施加的速率。本章还介绍了锚固长度的设计原理,包括直锚固和机械锚固(如带肋和锚头)的设计要求,确保结构整体性。 第二部分:基本构件的受力分析与设计 第五章:轴心受力和偏心受力构件的正截面极限承载力 本章是结构设计的基础。首先阐述了材料的本构关系在设计中的简化模型,如矩形应力图法。基于平衡微分方程和变形协调条件,推导了钢筋混凝土受弯构件正截面的极限抗弯承载力计算公式,并分析了不同配筋率(不足配筋、适筋、超筋)下的破坏形态。随后,扩展至受拉-受压构件的分析,推导了偏心受压构件(如柱)的相互作用图(P-M 曲线)的建立原理,并介绍了如何利用该图进行构件的承载力设计。 第六章:受弯构件的抗剪与抗扭设计 剪力是影响梁类构件安全性的重要因素。本章深入探讨了混凝土的抗剪机理,包括基体抗剪、箍筋抗剪和剪压区混凝土的贡献。系统介绍了斜截面受剪破坏的模式,并推导了设计规范中关于腹板抗剪强度验算的核心公式。重点讲解了箍筋(剪力筋)的配筋设计原则、间距要求和抗剪强度验算流程。此外,本章还涵盖了受扭构件的分析,运用薄壁管壳理论分析扭转受力下的主拉应力方向,并设计了相应的纵向钢筋和扭转箍筋的布置方案。 第七章:钢筋混凝土柱的强度与稳定性设计 柱作为主要的竖向承重构件,其设计需同时考虑轴压力和弯矩作用下的承载力,以及长细比带来的失稳问题。本章详细分析了短柱在不同偏心荷载组合下的设计方法,重点在于相互作用图的应用。对于高细柱,本章引入了二阶效应(P-Δ 效应)的概念,阐述了如何通过弹性分析或简化系数法来考虑这种超高阶力矩对承载力的折减,并给出确保结构稳定性的设计措施。 第八章:钢筋混凝土楼板的设计 本章针对现浇钢筋混凝土楼板,分类介绍了板的结构形式(板条、单向板、双向板)。重点讲解了单向板和双向板的内力分析方法,包括塑性铰法和弹性分析法(如十字交叉梁法或简化系数法)。详细介绍了板的配筋构造要求,如受拉钢筋的分布、架立筋的作用,以及温度和收缩配筋的设置。对于双向板,深入讨论了角点负弯矩的处理方式,以及采用柱上板带和梁板结构时如何进行荷载分配与内力计算。 第三部分:构造、耐久性与特殊结构 第九章:钢筋的锚固、接头与配筋构造 结构细节决定了整体的可靠性。本章严格遵循设计规范,系统介绍了钢筋在构件端部和搭接处的锚固要求,包括锚固长度的计算、机械锚固件的应用。详细阐述了钢筋在构件中连接的方式(焊接、机械连接、搭接),并给出了不同强度等级钢筋搭接长度的计算方法和构造限制。着重强调了配筋构造的原则,如最小配筋率、最大配筋率、钢筋间距、保护层厚度等,这些是保证结构在施工阶段和使用阶段性能的关键。 第十章:钢筋混凝土结构的耐久性设计与施工控制 耐久性是衡量结构长期价值的重要指标。本章将耐久性设计提升到与承载力设计同等重要的地位。系统讨论了混凝土保护层厚度、水灰比、养护制度对抵御氯离子侵蚀、碳化反应和冻融破坏的影响。讲解了针对海洋环境、寒冷地区、腐蚀性介质环境等特殊服役条件下的结构设计和材料选择策略。同时,强调了施工过程中的质量控制,如混凝土的浇筑、振捣、养护工艺对最终耐久性能的决定性作用。 第十一章:预应力混凝土结构基础 预应力混凝土技术是提高结构跨度和耐久性的有效手段。本章引入了预应力设计的核心概念,包括预应力力的施加、损失的计算(弹性拉伸、锚具滑移、应力松弛、混凝土收缩与徐变)。详细区分了先张法和后张法的施工工艺与计算差异。重点分析了预应力构件的正常使用极限状态(应力限制)和极限状态(承载力)的设计原则,以及在设计中如何控制裂缝的出现与展开。 第十二章:抗震设计基础 在全球地震多发背景下,抗震设计至关重要。本章概述了基于性能的抗震设计理念,区分了不同抗震设防等级的要求。介绍了钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构的抗震分析方法,包括反应谱法和时程分析法。着重讲解了抗震构造措施,如“强柱弱梁”原则的体现、节点域的加密配筋、良好延性连接的设计,确保结构在遭遇强震时能通过塑性变形耗能而非突然脆性破坏。 本书力求内容前沿、体系完整,不仅传授了结构设计的基本工具和方法,更培养了工程师对结构安全、经济性和耐久性的综合考量能力。

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读后感

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用户评价

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从内容深度上来看,这本书对于材料力学的基本原理阐述得相当到位,特别是对混凝土的早期强度发展、徐变和收缩等长期性能的讨论,体现了作者对材料科学的扎实功底。我特别留意了关于“耐久性”那一章节的描述,它详尽地列举了各种环境因素,比如氯离子侵蚀、碳化反应对钢筋锈蚀的影响机制,这对于需要设计海洋结构或者寒冷地区桥梁的工程师来说,是非常宝贵的参考信息。但是,我发现它在“新型结构体系”的应用案例上显得力不从心。比如,对于现浇与预制结合的复杂结构系统,或者针对高烈度地震区的减隔震技术应用,这本书的介绍仅仅停留在概念层面,缺乏具体的参数化设计实例和后评估数据。我原本希望能看到一些真实工程项目中的数据对比,比如新型阻尼器在实际地震中的表现,或者UHPC(超高性能混凝土)在复杂几何形状构件中施工的难点与解决策略。这种理论的详实和实践案例的匮乏,使得这本书在面对当前建筑行业对创新和韧性结构的需求时,显得有些保守和滞后,更像是一本对过去三十年技术标准的总结,而不是对未来三十年趋势的展望。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,封面的设计风格非常简洁大气,主色调是那种沉稳的灰色调,正中央用着醒目的白色字体印着书名,那种现代感和专业感扑面而来。内页的纸张质量也挺不错,拿在手里有分量,感觉是那种可以长期使用的工具书。不过,说实话,当我翻开第一章的时候,那种期待感就被迅速浇了一盆冷水。我原本是希望看到一些关于现代建筑设计中,如何运用创新的混凝土配比来达到特定美学效果的探讨,比如清水混凝土的纹理表现、或者是如何通过预应力技术实现更轻盈、更具雕塑感的结构造型。然而,内容似乎更偏向于基础理论的堆砌,大量篇幅用于介绍材料的本构关系、强度测试的标准流程,这些内容在其他专业教材中已经非常详尽地阐述过了。我期待的是那种能激发设计师灵感的、面向未来的技术应用,而不是对传统规范的复述。这本书给我的感觉,更像是一本给初学者准备的入门教材,对于已经有一定经验的工程师或者结构设计师来说,信息密度和创新性都稍显不足,缺乏那种能让人“茅塞顿开”的关键洞察。这种过于侧重基础、而对前沿技术着墨不多的处理方式,使得这本书的实用价值对我来说大打折扣,我更倾向于寻找那些能提供更深层次结构优化思路的参考资料。

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这套书的排版布局给我留下了非常深刻的印象,它采用了一种非常严谨的、近乎教科书式的结构。章节的划分清晰明了,每个知识点都有明确的编号和层级,这对于查找特定公式或者规范要求时非常方便,体现了作者在组织内容时的细致考量。插图部分,我必须得说,图形的绘制质量非常高,无论是应力云图的展示,还是截面配筋的详图,都画得非常精确、清晰,没有那种模糊不清或者比例失真的情况。这在理解复杂的受力情况时,无疑是一个巨大的加分项。但问题在于,虽然图表清晰,但图表与文字描述之间的逻辑跳跃性略大。例如,在介绍到某种复杂荷载作用下的内力计算时,文字部分会突然抛出一个高度简化的假设条件,然后直接跳到最终结果的推导,中间的关键推导步骤往往被省略或者用非常精炼的语言一带而过。我花了相当长的时间去反推这些缺失的环节,这大大减慢了我对核心概念的掌握速度。如果能对这些工程实践中常见的简化假设背后的理论依据做更详尽的阐述,这本书的教学效果会更上一层楼,它现在更像是一份高度提炼的知识纲要,而不是一本能引导读者深入思考的深度学习资料。

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这本书的语言风格是极其正式和学术化的,几乎没有使用任何口语化的表达,这无疑保证了其严谨性。每一个句子都力求精确,用词考究,充满了工程术语。这对于习惯了这种风格的专业人士来说,阅读起来是一种享受,因为它减少了歧义,确保了信息的准确传递。然而,这种极致的学术化也带来了一个副作用,那就是它在面对复杂的、多学科交叉的问题时,显得有些生硬和晦涩。举个例子,在涉及到与岩土工程相结合的深基坑支护计算时,它引用了大量的地基反力系数和弹性地基模量,但对于如何根据现场勘测数据来合理选取这些参数的工程判断,这本书几乎没有提供任何指导性的经验总结。它更像是一个数学模型的陈述,而非一套完整的工程解决方案。我希望阅读一本能将冰冷的公式与丰富的第一线经验巧妙融合的书籍,能告诉我那些“书上没写”但却是工程师必须做出的权衡和取舍,而不是仅仅提供一个完美的理论模型。这本书更像是一张精确的蓝图,但缺乏建造过程中的“施工秘籍”。

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整体来看,这本书的知识体系结构是完整的,它从最基本的材料性能测试讲起,逐步过渡到构件的强度和稳定性分析,逻辑链条是清晰的,展现了作者深厚的专业功底。我可以肯定,如果将它作为学习混凝土结构力学原理的基石,它能打下非常牢固的基础,因为它对经典理论的阐述是无可挑剔的。但随着我阅读的深入,我开始寻找一些能够提升我设计效率和创新思维的“工具箱”式的章节,比如如何利用BIM技术进行结构优化,或者如何应用拓扑优化方法来重新设计梁板节点。遗憾的是,在这些关于数字化和智能化建造的前沿领域,这本书几乎没有触及。它似乎停留在传统的“绘图板”时代,虽然理论知识是永恒的,但在当今快速迭代的工程界,缺乏对最新软件工具和新材料的集成描述,使得它的时效性受到了挑战。它像是一部经典的乐谱,旋律优美,但缺少了现代电子合成器带来的丰富音色和无限可能性,对于一个追求效率和创新的工程师来说,总感觉遗漏了非常关键的一环。

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