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出版者:

作者:熊晴海 編

出品人:

頁數:442

译者:

出版時間:2010-1

價格:48.00元

裝幀:

isbn號碼:9787811354232

叢書系列:

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建築結構設計：理論與實踐的深度融閤 作者： 資深結構工程師團隊 齣版社： 工業科學技術齣版社 齣版日期： 2023年10月 定價： 人民幣 188.00 元 --- 內容概要 《建築結構設計：理論與實踐的深度融閤》是一部全麵而深入的專業著作，旨在為土木工程、結構工程領域的學生、初級工程師、乃至經驗豐富的執業工程師提供一個結閤前沿理論、現行規範和豐富工程案例的權威參考。本書超越瞭傳統教材的框架，強調結構分析的原理性理解與實際工程應用之間的無縫對接，尤其側重於復雜結構體係、新型材料應用以及在極限狀態下的設計優化。 全書共分十五章，內容組織遵循從基礎理論到復雜設計的邏輯遞進，結構嚴謹，論述詳實。 --- 第一部分：結構力學基礎與材料本構關係（第1章至第3章） 第一章：結構分析的現代方法與基本假設 本章深入探討瞭結構力學中的核心概念，著重於綫彈性、彈塑性分析的適用條件與局限性。詳細解析瞭位移法和力法在求解超靜定結構中的應用技巧，並引入瞭有限元方法（FEM）在綫彈性分析中的基礎矩陣運算。重點闡述瞭結構穩定性理論的演變，從歐拉公式到基於二階理論（P-Δ效應）的實際工程考慮。本章強調瞭結構假設（如小變形假設、平麵保持假設）對計算結果準確性的影響，引導讀者建立批判性思維。 第二章：鋼材的本構關係與疲勞設計 本章聚焦於結構鋼材的力學行為。詳細介紹瞭普通碳素結構鋼、高強度鋼以及耐候鋼的應力-應變麯綫，特彆是屈服平颱、極限承載力和殘餘應力的形成機製。疲勞設計部分是本章的重點，係統梳理瞭S-N麯綫的獲取方法、應力循環範圍的確定，並依據現行規範（如AISC LRFD/ASD或GB 50017）給齣瞭疲勞驗算實例，涵蓋瞭焊縫和螺栓連接的疲勞敏感性分析。此外，還探討瞭高溫和低溫環境下鋼材性能的退化規律。 第三章：鋼筋混凝土的本構模型與開裂控製 本章深入研究瞭鋼筋混凝土（RC）受力過程中的非綫性特徵。材料方麵，對比分析瞭規範麯綫（如平滑極限應力塊模型）與更精細的縴維單元模型的適用性。混凝土的抗拉性能、壓摺比（Cracking behavior）以及鋼筋與混凝土的粘結滑移關係被詳盡闡述。在開裂控製方麵，本章不僅介紹瞭基於應力限製的裂縫寬度驗算，還引入瞭基於損傷力學觀點的微裂縫演化模型，強調在保證耐久性的前提下進行配筋優化。 --- 第二部分：承載力設計與極限狀態分析（第4章至第8章） 第四章：截麵極限承載力設計——基於極限平衡 本章集中討論構件在極限荷載下的強度設計。對於梁、柱截麵，係統梳理瞭受彎、受壓及組閤受力狀態下的平衡方程建立。重點分析瞭大偏心受壓柱的交互作用圖繪製與精確求解，引入瞭截麵麯率的概念來評估延性。對於剪力設計，詳述瞭斜截麵受剪的應力場分析，包括桁架模型（Truss Analogy）的應用及剪力牆與框架節點的剪力分配機製。 第五章：構件的穩定性和延性設計 穩定性是結構安全的關鍵。本章詳細講解瞭細長壓杆的歐拉臨界力推導，並重點解析瞭在側嚮約束和實際軸綫偏差影響下的有效長度係數（$K$值）的確定。延性設計方麵，本章強調瞭“強柱弱梁”的設計原則，通過控製塑性鉸的位置和構件的延性指標（如長細比限製）來確保結構在到達最大承載力前具有足夠的變形能力，這對抗震設計至關重要。 第六章：鋼結構連接設計：焊縫與螺栓的優化 連接是結構係統的薄弱環節。本章詳細對比瞭承載力和構造要求，對全熔透焊縫、角焊縫的強度驗算進行瞭深入分析。螺栓連接部分，不僅覆蓋瞭摩擦型和承壓型螺栓的受剪、受拉驗算，還引入瞭高強度螺栓預拉力對結構性能（尤其是疲勞壽命和剛度）的影響分析。同時，詳細介紹瞭節點域（Knee Bracing Zone）的應力集中問題及加強措施。 第七章：預應力混凝土結構設計原理 本章係統介紹瞭預應力技術在解決大跨度、重載結構中的應用。內容涵蓋瞭有粘結和無粘結預應力的基本原理、張拉控製應力與損失計算（包括彈性迴縮、鬆弛、收縮和徐變引起的損失）。設計部分，側重於預應力構件的二次效應分析，如預應力對撓度、裂縫控製和疲勞性能的改善作用，並介紹瞭後張法預應力的錨固係統設計。 第八章：結構抗火設計基礎 本章從結構安全角度探討火災荷載對結構性能的影響。分析瞭鋼材和混凝土在高溫下的力學性能劣化麯綫。設計策略上，介紹瞭功能性要求導嚮的防火設計思路，包括構件的耐火時間等級確定、保護層厚度設計規範的依據，以及通過增加構件尺寸或采用噴塗防火材料來實現的被動保護措施。 --- 第三部分：特殊結構體係與先進分析（第9章至第12章） 第九章：高層建築結構抗側力體係設計 針對超高層建築，本章重點探討瞭核心筒、伸臂桁架、外框支撐等多種抗側力體係的耦閤作用。詳細分析瞭水平力（風荷載和地震作用）在不同體係間的傳遞機製。特彆對風洞試驗數據在結構設計中的應用，以及考慮扭轉效應的動力反應分析給齣瞭實踐指導。 दसवीं章：薄壁構件與組閤結構設計 薄壁構件（如冷彎型鋼、薄壁箱型梁）由於易失穩問題，本章對其局部失穩和麵內/麵外屈麯進行瞭詳細分析，介紹瞭有效截麵法和摺闆理論的應用。組閤結構部分，聚焦於鋼-混凝土組閤梁（SCB）和組閤剪力牆的設計，強調界麵連接件（如剪力釘）的抗剪承載力及其對整體結構性能的貢獻。 第十一章：地基與上部結構的相互作用（SSI） 本章將地基視為具有彈性和阻尼特性的介質，分析瞭土壤-結構相互作用（SSI）對結構動力響應的影響。介紹瞭 Winkler 彈簧模型、Vlasov 基礎模型在實際工程中的應用，以及SSI對結構自振頻率和阻尼比的修正效應，尤其在抗震分析中的重要性。 第十二章：結構抗震設計——基於性能的分析方法 本書的抗震部分超越瞭傳統的設計方法，深入探討瞭基於性能的抗震設計（PBEE）。介紹瞭非綫性滯後分析（Pushover Analysis）在評估結構破壞模式和剩餘承載力中的應用。對於復雜結構，詳細闡述瞭時間曆史分析（Time History Analysis）的輸入數據選擇、後處理及與性能指標（如損傷指標D）的關聯。 --- 第四部分：施工控製與工程質量（第13章至第15章） 第十三章：施工階段的結構安全控製 結構設計並不能保證施工安全。本章關注從設計圖紙到現場實施的轉化過程中的安全風險。內容涵蓋瞭：臨時支撐設計、起重荷載工況分析、地下結構降水對鄰近結構的影響評估，以及鋼結構安裝中的接頭預緊力控製標準。 第十四章：結構施工階段的變形與沉降控製 討論瞭施工誤差對結構最終性能的影響。重點分析瞭混凝土結構中的收縮和徐變對預應力構件的負麵效應，以及土方開挖、基坑支護對周圍既有結構沉降的預測與監測。提供瞭通過優化施工順序和采用補償措施（如注漿）來控製變形的工程實例。 第十五章：結構健康監測（SHM）與壽命評估 本章展望瞭現代結構工程的前沿技術。介紹瞭基於光縴光柵（FBG）和應變片技術的結構健康監測係統原理。重點講解瞭如何利用長期監測數據（如應變、振動頻率變化）來評估結構的實際損傷程度，並據此修正其剩餘使用壽命預測模型，為既有結構的評估和加固提供科學依據。 --- 適用讀者 土木工程、結構工程專業本科高年級及研究生 持有注冊結構工程師資格的執業人員 從事結構設計、谘詢、施工管理的高級技術人員 對復雜結構分析和新規範有深入學習需求的工程技術人員 本書以嚴謹的學術態度和高度的工程實用性為特色，是結構工程師案頭不可或缺的工具書。

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