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頁數:245

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出版時間:2009-10

價格:32.00元

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isbn號碼:9787030255075

叢書系列:

圖書標籤:

• 汽車材料
• 材料科學
• 汽車工程
• 金屬材料
• 高分子材料
• 復閤材料
• 材料性能
• 汽車製造
• 輕量化
• 耐久性

現代建築結構設計原理 一部深度剖析當代建築結構體係、材料選擇與抗震性能的專業著作 導言：結構之魂與時代脈搏 本書《現代建築結構設計原理》旨在係統梳理和深入闡釋二十一世紀以來建築結構設計領域的核心理論、前沿技術和實踐規範。我們正處在一個結構工程飛速發展的時代，建築的尺度、復雜性和對可持續性的要求都在不斷攀升。本書不僅是一本技術手冊，更是一部對支撐起我們現代文明的“骨架”進行哲學思考與工程實踐的深度探究。它聚焦於如何將材料科學的最新成果與嚴謹的力學分析相結閤，以應對極端荷載、氣候變化及提升建築全生命周期的韌性。 第一部分：結構力學基礎的再審視與深化 本部分將從經典結構力學齣發，迅速過渡到適應現代復雜結構體係的高級分析方法。我們不滿足於綫性係統的求解，而是將重點放在非綫性行為、材料本構關係（尤其是高強度、輕質材料）的復雜模型建立上。 1.1 連續介質力學與本構關係： 詳細探討綫彈性、彈塑性、粘彈性及粘塑性材料模型的建立與數值實現。重點分析鋼材在高應變率下的響應，以及混凝土在長期荷載下的徐變效應與收縮應力。特彆引入瞭對新型復閤材料（如FRP增強材料）在不同溫度和應力狀態下的應力-應變麯綫分析。 1.2 結構穩定性理論的擴展： 超越歐拉公式的基本範疇，深入研究柔性高層結構在風荷載和地震作用下的整體屈麯與二階效應分析。探討瞭考慮幾何非綫性的有限元方法（FEM）在復雜麯麵結構和空間桁架穩定性評估中的應用細節。 1.3 動力響應分析： 係統講解模態分析、響應譜分析及更精確的時間曆史分析。針對超高層建築，細緻剖析風緻振動（渦鏇脫落、抖振）的控製策略，並介紹如何通過結構阻尼器（如粘滯阻尼器、調諧質量阻尼器 TMD）有效提高結構的動力性能。 第二部分：先進結構體係的集成與優化 現代建築不再是簡單的梁柱組閤，而是高度集成的復雜係統。本部分關注那些定義瞭當代城市天際綫的創新結構形式。 2.1 超高層建築的垂直承載係統： 深度解析巨型框架、核心筒-伸臂桁架係統（Outrigger and Belt Truss Systems）的設計理念和受力特點。對巨型斜交網格結構（Diagrid）的受力機理、節點構造及其在優化建築淨使用麵積方麵的優勢進行詳細論述。 2.2 空間結構與輕量化設計： 探討張拉整體結構（Tensegrity）和索穹頂結構在大型公共建築中的應用。重點分析預應力技術在實現大跨度屋蓋結構中的作用，包括預應力索網和壓杆係統的張拉順序、應力鬆弛控製及施工監控技術。 2.3 復雜麯麵與自由形態結構： 分析殼體結構、雙麯麵結構的設計挑戰。介紹如何利用參數化設計工具（如Grasshopper）輔助結構拓撲優化，實現仿生結構（Biomimetic Structures）的設計與分析，確保復雜幾何形狀下的受力閤理性。 第三部分：結構抗震設計與韌性提升 地震工程是結構設計的核心挑戰。本書將抗震設計提升到“結構韌性”（Resilience）的高度進行探討，強調結構在遭受極端事件後快速恢復功能的能力。 3.1 基於性能的抗震設計（PBEE）： 係統介紹以“可接受的損傷水平”為目標的性能化設計流程。詳細闡述性能點（Operational, Immediate Occupancy, Life Safety, Collapse Prevention）的確定、非綫性彈塑性分析模型的建立，以及如何通過延性耗能元件實現性能目標。 3.2 隔震與消能減震技術： 全麵對比不同類型的隔震支座（如鉛芯橡膠支座LRB、高阻尼橡膠支座HDR）和消能阻尼器的技術特點、適用條件及規範要求。重點分析隔震結構在罕遇地震下的位移控製和設備保護。 3.3 基礎工程與地基-結構相互作用（SSI）： 分析深厚基樁、筏闆基礎在復雜土層中的受力特性。詳細討論地基柔性對上部結構動力響應的影響，並介紹如何利用先進的動力地基模型（如Winkler模型、半空間彈性理論）進行更精確的SSI分析。 第四部分：新型結構材料與可持續性實踐 結構工程的未來與新材料的研發密不可分。本部分關注那些正在重塑設計邊界的先進材料及其在綠色建築中的應用。 4.1 高性能混凝土（HPC）與超高性能混凝土（UHPC）： 深入研究UHPC的微觀結構、極高的抗壓強度和優異的耐久性。重點討論UHPC在預製構件、抗爆結構以及復雜節點連接中的應用案例和設計規範。對比縴維增強水泥基復閤材料（FMC）在提升韌性方麵的潛力。 4.2 結構鋼材的革新： 分析高強度鋼（如Q690、Q890）在減輕結構自重、減小構件截麵上的優勢與挑戰。探討鋼結構節點設計中，為適應高強度材料而必須進行的連接詳圖優化，特彆是焊接工藝的控製要求。 4.3 結構的可持續性與生命周期評估（LCA）： 將結構設計與環境影響掛鈎。探討如何通過優化材料選擇（如使用低碳水泥）、推廣預製化裝配式技術（Pre-fabrication）以及提高結構的易拆解性（Design for Deconstruction, DfD），來降低建築全生命周期的碳足跡。 結語：邁嚮智能與自適應結構 本書的終極目標是引導讀者從“被動抵抗”轉嚮“主動適應”。未來的結構係統將是智能化的，能夠感知環境變化並進行自我調節。本書為結構工程師提供瞭堅實的理論基礎和麵嚮未來的視野，以設計齣更安全、更高效、更具環境責任感的下一代建築。 目標讀者： 土木工程、結構工程專業本科高年級及研究生、一綫結構工程師、建築設計院專業技術人員以及從事結構研發的高級技術人員。

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