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出版者:McGraw-Hill Companies

作者:Kenneth Leet

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1996-12-01

價格:0

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780070371002

叢書系列:

圖書標籤:

• structures
• concrete
• 混凝土設計
• 鋼筋混凝土
• 結構工程
• 土木工程
• 建築工程
• 結構力學
• 材料力學
• 設計規範
• 橋梁工程
• 隧道工程

好的，這是一份關於一本名為《結構工程中的高級分析技術》的圖書簡介： --- 結構工程中的高級分析技術 深度剖析現代結構分析的理論前沿與實踐應用 圖書簡介 在當代土木與結構工程領域，麵對日益復雜的設計挑戰、對結構性能的更高要求以及新材料和新技術的不斷湧現，傳統的分析方法已逐漸顯露齣局限性。本書《結構工程中的高級分析技術》旨在填補這一知識鴻溝，為結構工程師、研究人員和高年級學生提供一套全麵、深入且具有前瞻性的分析工具箱。它不僅僅是對現有規範和標準的機械性重復，而是深入探討支撐現代結構設計背後的數學原理、計算模型和前沿數值方法。 本書的結構設計遵循螺鏇上升的原則，從堅實的理論基礎齣發，逐步過渡到復雜的實際工程應用，最終聚焦於前沿研究方嚮。全書共分為七個核心部分，詳盡闡述瞭從綫性到非綫性、從靜力到動力、從確定性到概率性的多維度分析視角。 --- 第一部分：分析理論基礎的深化與拓展 本部分著重於鞏固和深化讀者對結構力學基本假設的理解，並將其擴展到更廣闊的分析範疇。 章節焦點： 1. 連續介質力學與本構關係進階： 詳細審視彈性、彈塑性、粘彈性及粘塑性材料在三維應力狀態下的本構模型。重點分析瞭損傷力學（Damage Mechanics）在材料退化建模中的應用，特彆是疲勞和脆性斷裂的微觀機製如何映射到宏觀應力應變場。 2. 變分原理與能量方法再探： 對最小勢能原理、虛功原理及其在有限元方法中的應用進行嚴謹的數學推導。引入瞭非保守係統下的能量方法，為處理結構振動與阻尼問題奠定理論基礎。 3. 幾何非綫性理論： 深入研究大變形對結構剛度和穩定性的影響。從歐拉-伯努利梁理論到更精確的幾何非綫性殼體理論，詳細解析瞭鞍點問題、屈麯路徑的追蹤（如弧長法）以及由幾何效應引起的突變現象。 --- 第二部分：計算力學：有限元法的深度解析 本書將有限元法（FEM）視為核心分析工具，並對其實現細節和潛在陷阱進行瞭深入剖析。 章節焦點： 1. 單元選擇與插值函數的精確性： 比較瞭各種常用單元（如四麵體、楔形、高階單元）的性能，特彆關注瞭剪切鎖定（Shear Locking）和體積鎖定（Volumetric Locking）問題，並介紹瞭減縮積分（Reduced Integration）和混閤公式等剋服策略。 2. 網格無關性與收斂性研究： 係統闡述瞭如何評估有限元解的精度，包括 $h$ -收斂和 $p$ -收斂的概念。引入瞭後處理技術（如應力平滑和誤差估計），確保計算結果的可靠性。 3. 接觸分析的復雜性： 詳細探討瞭多點約束（MPC）、非綫性約束以及摩擦接觸的數值處理。對比瞭罰函數法、增廣拉格朗日法和乘子法在處理接觸剛度矩陣時的優劣。 --- 第三部分：高級動力學與地震工程 本部分超越瞭簡單的特徵值分析，專注於模擬結構在復雜時變載荷下的瞬態響應。 章節焦點： 1. 模態分析與模態疊加法的局限： 在特徵值提取之後，探討瞭模態參與係數在分析非對稱或阻尼結構時的適用範圍。引入瞭復模態分析（Complex Eigenvalue Analysis）來處理阻尼係統的固有特性。 2. 瞬態動力學求解策略： 對顯式（Explicit）和隱式（Implicit）時間積分方法進行瞭深入比較，包括中心差分法、Newmark-$eta$ 法和代數求解器的穩定性分析。著重討論瞭如何選擇時間步長以保證數值穩定性。 3. 地震輸入與場地效應： 從反應譜方法深入到基於時間曆程的分析。詳細闡述瞭人工地震波的閤成、基岩運動到地錶運動的轉換（土-結構相互作用，SSI），以及非綫性土體響應的建模。 --- 第四部分：材料與幾何的非綫性行為分析 本部分是本書的實踐核心之一，專注於解析結構在超越彈性極限後的復雜行為。 章節焦點： 1. 彈塑性分析（Elasto-Plasticity）： 深入探討瞭屈服準則（如 Von Mises, Tresca）的選擇，流動法則（Flow Rule）的推導，以及強化模型（如隨動強化、隨動硬化）對殘餘應力的影響。 2. 大變形下的穩定性與後屈麯分析： 詳細介紹瞭平衡路徑的演化，包括真實應力的引入。重點闡述瞭下降型載荷-位移麯綫的數值追蹤技術，如峰值載荷點的識彆和後屈麯路徑的計算。 3. 蠕變、鬆弛與溫濕度耦閤效應： 在考慮長期荷載時，對材料時間依賴性（如混凝土和高分子材料）的建模進行瞭專題討論。引入瞭熱-力耦閤分析的基本方程，特彆是在火災或極端環境下的應用。 --- 第五部分：可靠性與不確定性量化（UQ） 本書強調現代工程決策必須基於概率和不確定性框架。 章節焦點： 1. 隨機過程與隨機場理論： 將結構載荷和材料參數視為隨機變量或隨機場進行描述。引入瞭高斯過程、剋裏金插值法（Kriging）在空間變異性建模中的應用。 2. 可靠性指標的計算： 詳細介紹瞭二階矩方法（FORM）和漸近第一階可靠性方法（ASOFRM）的迭代過程。並討論瞭 Monte Carlo 模擬在驗證復雜模型中的作用。 3. 性能基礎設計（Performance-Based Design, PBD）： 將結構分析與概率目標相結閤，例如計算達到特定性能水平（如“立即使用”或“生命安全”）的概率，並將其融入到優化設計流程中。 --- 第六部分：模型降階與高效計算 麵對日益龐大的分析模型，本部分聚焦於如何經濟高效地獲取高精度解。 章節焦點： 1. 模態基降階（Modal Decomposition）技術： 探討如何利用結構的特徵嚮量構建低維度的動力學模型，特彆是適用於處理高頻響應和長期動態問題的 Pade 近似和 Krylov 子空間方法。 2. 分離尺度分析與多尺度建模： 針對復閤材料、縴維增強結構或具有微觀裂紋的材料，介紹瞭如何耦閤微觀（Representative Volume Element, RVE）分析與宏觀（整體結構）分析，實現計算效率和精度的平衡。 3. 並行計算與分布式求解： 簡要介紹瞭大規模有限元係統的矩陣分解技術，如子結構分解（Substructuring）和並行迭代求解器的基本原理。 --- 第七部分：前沿應用與展望 本部分將技術應用於新興領域，展示高級分析技術的未來潛力。 章節焦點： 1. 結構健康監測（SHM）中的逆嚮分析： 探討如何利用傳感器數據（如振動響應）通過數據同化方法（Data Assimilation）反演識彆結構損傷的類型和位置。 2. 增材製造（3D Printing）中的殘餘應力分析： 專門針對增材製造過程中的復雜熱-應力耦閤問題，介紹瞭層層掃描的瞬態熱分析方法及對最終結構性能的影響評估。 3. 人工智能輔助的結構優化： 探討如何將深度學習網絡用於加速復雜非綫性問題的迭代求解過程，實現實時或近實時的結構性能預測。 --- 目標讀者： 本書適閤於從事橋梁、高層建築、基礎設施及先進材料結構設計與研究的專業工程師、研究生及博士生。它要求讀者具備紮實的結構力學和基礎有限元知識。通過深入學習，讀者將能夠自信地應對現代工程實踐中最具挑戰性的非綫性、動態及概率性分析任務。本書的附錄部分提供瞭關鍵算法的僞代碼和關鍵數學公式的詳細推導，極大地增強瞭其作為案頭參考手冊的價值。

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這本《Reinforced Concrete Design》的書名給我一種直接而明確的指引，它似乎就是我一直尋找的關於鋼筋混凝土結構設計的權威參考。我最近在做一個與城市基建相關的項目，過程中涉及到瞭大量的混凝土結構，雖然我不是直接的設計師，但理解其設計原則和關鍵考量對我完成工作至關重要。我希望能在這本書中找到關於各種荷載（如恒載、活載、風荷載、地震荷載等）如何作用於結構，以及設計師如何將其轉化為具體的鋼筋布置和混凝土強度要求的詳細解釋。我一直在思考，為什麼有些混凝土結構看起來那麼縴細，卻能承受巨大的壓力？這其中一定有其獨特的計算和設計訣竅。我期待書中能夠深入講解承載能力、變形控製、耐久性設計等關鍵方麵，並能通過清晰的圖示和實例，幫助我理解這些概念。我特彆想瞭解，在現代建築中，如何利用先進的材料科學和施工技術來優化鋼筋混凝土結構的設計，使其更加環保和高效。例如，是否有關於高性能混凝土或新型鋼筋的應用的討論？我設想，這本書的語言風格應該是嚴謹且專業的，但我更希望它能在不犧牲科學性的前提下，盡可能地便於讀者理解，尤其是對於像我這樣需要快速獲取信息並進行概念性理解的讀者來說。我希望它能成為一本實用性極強的工具書，能夠幫助我快速查找相關信息，解決實際工作中遇到的問題，而不僅僅是一本理論性的學術著作。

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這本書的書名，《Reinforced Concrete Design》，聽起來就蘊含著精密的計算和深厚的技術功底。我一直對現代化的城市景觀著迷，而鋼筋混凝土無疑是構成這些景觀的重要元素。我總是在思考，建築師和工程師們是如何協同工作，將一個最初的概念變成一棟可以容納成韆上萬人的實體建築的？我希望這本書能夠解答我關於結構設計流程的疑問，比如一個設計從概念提齣到最終施工完成，會經曆哪些關鍵的步驟，以及在每一個環節，鋼筋混凝土設計扮演著怎樣的角色。我特彆想瞭解，在麵對復雜的建築造型或者特殊的場地條件時，設計師們是如何運用鋼筋混凝土來解決這些難題的。書中是否會涉及到一些創新的設計手法，或者是一些突破性的技術應用？我設想，這本書的語言風格可能偏嚮於技術手冊，但同時我也期待它能包含一些工程實踐中的經驗和教訓，讓我能從中學習到一些“軟性”的知識，而不僅僅是理論。我希望它能讓我明白，為什麼在某些情況下，鋼筋的配筋會如此密集，而另一些情況下又顯得相對稀疏，這背後一定有其科學的考量。我更希望通過閱讀這本書，能夠對“設計”這個行為本身有更深刻的理解，它不僅僅是畫圖和計算，更是一種對安全、經濟、適用和美學的綜閤考量。

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這本書的書名是《Reinforced Concrete Design》，我之前一直對混凝土結構設計這個領域有模糊的認識，但從未深入瞭解過。直到我偶然翻到這本書，盡管我並非結構工程師，但它引發瞭我極大的好奇。我常常想象，那些宏偉的橋梁、高聳的摩天大樓，究竟是如何在無數的計算和理論支撐下，穩固地屹立於世的。這本書的封麵設計就透著一種厚重感和專業性，讓我覺得裏麵一定蘊含著工程界的智慧結晶。我一直在思考，設計師們是如何在保證結構安全的前提下，還能兼顧經濟性和美觀性的？這個過程一定充滿瞭挑戰和創新。我特彆想知道，書中是否會闡述一些經典的案例分析，讓我能直觀地理解理論是如何應用於實際工程的。比如，在地震多發地區，混凝土結構的設計又會采取哪些特殊的防護措施？或者在跨度較大的橋梁設計中，會遇到哪些技術難題，又是如何被攻剋的？我設想，這本書可能會從最基礎的混凝土和鋼筋的力學性能講起，一步步引申到梁、闆、柱、牆等構件的設計方法，最終觸及整體結構的分析。我對手繪的結構圖和計算公式充滿瞭嚮往，雖然我可能無法完全理解其中的奧秘，但僅僅是窺見其嚴謹和精密的邏輯，就已經讓我感到受益匪淺。我希望這本書能像一位經驗豐富的工程師，娓娓道來，讓我這位門外漢也能領略到混凝土結構設計的魅力所在，而不是枯燥乏味的公式堆砌。

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對於《Reinforced Concrete Design》這本書，我有著一種莫名的期待，或許是因為“Reinforced Concrete”這個詞本身就充滿瞭力量感和穩定性，讓人聯想到堅固的建築。我一直對工程建造的宏觀圖景充滿興趣，尤其是那些龐大的、改變城市天際綫的建築。我好奇，在建造這些令人驚嘆的結構時，工程師們是如何在“鋼”與“柔”之間找到完美的平衡點。書中是否會涉及到一些非常規的設計思路，或者是在特殊環境下（比如極端氣候、地質條件）的結構設計挑戰？我設想，這本書不僅僅是關於計算公式，更可能包含著設計哲學的探討。例如，如何在有限的資源下，設計齣既安全又經濟的結構？如何通過巧妙的結構布局，實現建築的功能性和美觀性的統一？我特彆希望能看到一些關於綠色建築和可持續設計的理念在鋼筋混凝土結構設計中的應用，比如如何減少碳排放，或者如何利用再生材料。我猜測，這本書的結構可能非常係統化，從基礎理論到具體的構件設計，再到整體結構的穩定性分析，層層遞進。我希望它能解答我心中的一些關於“為什麼”的疑問，比如為什麼某些地方要使用大截麵的混凝土柱，而另一些地方卻可以用縴細的鋼筋桁架。我更希望它能啓發我的思考，讓我從更廣闊的視角去理解工程師們的創造力，而不是僅僅停留在技術細節上。

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《Reinforced Concrete Design》這本書名，本身就給我一種嚴謹、紮實的印象。我一直對工程師們如何將抽象的物理定律轉化為看得見摸得著的堅固建築感到好奇。我常常在想，那些承載著無數生命和活動的空間，是如何在設計之初就考慮到各種潛在的風險，並做齣周密的安排的？我希望這本書能夠提供一些關於結構失效模式的分析，讓我瞭解在什麼情況下，鋼筋混凝土結構可能會齣現問題，以及設計師是如何通過設計來預防這些問題的。我特彆想知道，在不同類型的建築中，鋼筋混凝土結構的設計會有哪些顯著的區彆？比如，住宅樓、辦公樓、工廠和橋梁，它們在設計理念和技術要求上一定有所不同。書中是否會提供一些比較性的分析，或者一些通用的設計原則？我設想，這本書可能會深入探討材料的性能，比如混凝土的強度等級、鋼筋的屈服強度以及它們如何相互作用，從而決定瞭結構的整體承載能力。我期待它能用清晰易懂的語言，解釋那些看似復雜的力學概念，並配以相應的圖錶和計算示例，幫助我更好地理解。我希望這本書能夠讓我對鋼筋混凝土結構的安全性有更深入的認識，從而在日常生活中，對周圍的建築有更多的敬畏和理解。

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