混凝土结构设计原理

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页数:395
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出版时间:2010-2
价格:40.00元
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isbn号码:9787301167359
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  • 混凝土结构
  • 结构设计
  • 土木工程
  • 建筑工程
  • 设计原理
  • 钢筋混凝土
  • 结构力学
  • 建筑规范
  • 高等教育
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具体描述

《混凝土结构设计原理》根据全国高等学校土木工程专业指导委员会审定的教学大纲编写,全书共10章,包括:绪论,混凝土结构材料的物理力学性能,混凝土结构设计的基本原则,受弯构件正截面、受弯构件斜截面、受压构件、受拉构件、受扭构件以及预应力混凝土构件的受力性能与设计,混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计,《混凝土结构设计原理》主要结合我国国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002进行编写,并介绍了《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004的设计计算方法。《混凝土结构设计原理》的主要特色有三点:一是对理论部分进行了充分的梳理,条理清晰;二是给出了规范化的计算流程图,例题类型齐全,解题过程规范;三是章前有教学提示和学习要求,章后有本章小结、思考题和习题。《混凝土结构设计原理》可作为高等院校土木工程及相关专业的教材,也可作为土建设计与施工技术人员的参考书。

土木工程领域的经典之作:现代结构设计精要 本书聚焦于土木工程领域的核心——钢筋混凝土结构的性能、规范解读与实际应用,旨在为结构工程师、设计人员及相关专业学生提供一套全面、深入且与时俱进的知识体系。 第一部分:材料科学与基本性能的深度剖析 本书首先从最基础的层面——材料科学出发,详细阐述了构成现代结构的两大支柱:混凝土与钢筋的物理和力学特性。 1. 混凝土的组成、性能与耐久性: 原材料的精选与配合比设计: 深入探讨了水泥、骨料、外加剂和水在混凝土和易性、强度形成中的关键作用。不仅仅停留在标准配比的介绍,更着重分析了高强混凝土(HPC)、高性能混凝土(UHPC)以及自密实混凝土(SCC)的微观结构与宏观性能之间的关联。讨论了如何通过优化配合比来控制收缩、蠕变和温度应力。 本构关系与本构模型的建立: 详尽解析了混凝土在不同荷载历史下的应力-应变曲线,重点介绍了常用的线弹性模型、弹塑性模型以及目前国际上广泛应用的损伤塑性模型(如Rankine-Hilton模型或更复杂的基于内聚力模型的描述)。对混凝土抗拉强度、抗压强度与轴心抗压强度的精确估算方法进行了系统的梳理和比较。 长期性能与耐久性设计: 深入分析了混凝土结构面临的长期老化效应,包括蠕变(Creep)和收缩(Shrinkage)对结构变形和应力再分配的影响。在耐久性方面,本书侧重于氯离子渗透、碳化作用对钢筋锈蚀的控制,并结合具体环境(如海洋环境、寒冷地区)提出了相应的防护措施和设计参数选择依据。 2. 钢筋的力学性能与连接技术: 钢筋的种类与等级标准: 详细介绍了热轧带肋钢筋、预应力钢绞线及新型纤维增强钢筋的性能指标、屈服强度和极限强度的确定方法,并与现行的国际(如ASTM/EN)和国内标准进行了对照。 钢筋与混凝土的粘结机理: 探讨了钢筋与混凝土之间荷载传递的微观机理,包括化学粘结、摩擦力和机械咬合作用。基于此,详细推导了锚固长度的计算公式,并对现浇梁柱节点和后植筋的施工质量控制进行了深入指导。 第二部分:极限状态设计理论与承载力分析 本部分是本书的核心,完全基于可靠度理论和概率论基础,系统阐述了结构设计所依据的极限状态法(Limit State Design)。 3. 荷载效应的评定与组合: 可变荷载与恒载的统计特性: 依据现行规范,详尽解释了各种荷载类型(活荷载、风荷载、雪荷载、地震作用)的取值原则、分项系数和组合系数的确定依据。强调了荷载在不同回归期内的统计分布规律。 荷载和作用效应的组合: 详细介绍了基本组合、偶然组合以及抗风/抗震组合的设计工况,并清晰展示了多变量相互作用下,如何确定最不利的设计包络线。 4. 极限状态的分析与计算: 抗弯构件的设计理论: 全面覆盖了从正常使用极限状态(控制裂缝宽度和挠度)到抗破坏极限状态的设计全过程。深入解析了T型梁、箱型梁以及双向板的弯曲正截面和斜截面抗剪承载力的计算模型,特别关注了剪力滞后效应和剪压区钢筋的作用。 轴心受力和偏心受力构件的稳定性: 详细讨论了柱的稳定性问题,包括长细比的确定、第二阶效应(P-Δ效应)的分析与简化处理方法。对框架结构中,考虑P-Δ效应的刚性侧移和非刚性侧移构件的稳定性校核进行了详尽的算例演示。 预应力混凝土结构设计原理: 区别于普通钢筋混凝土,本书针对预应力结构,详细阐述了先张法和后张法的施工差异、预应力损失的精确计算(包括弹性伸长、锚固滑移、钢材松弛和蠕变补偿),以及在不同使用阶段(拆模阶段、最终阶段)的应力校核。 第三部分:复杂结构体系与抗震设计实践 本书超越了单构件设计,转向了整体结构体系的分析与特殊环境下的应对策略。 5. 楼板、基础与结构节点的设计: 板结构的设计方法: 系统介绍了板的弹性十字梁法、等效剪力梁法,以及用于分析复杂交叉梁板的薄板理论。对厚板的剪切变形和双向弯矩的精确计算进行了深入探讨。 地基与基础的设计: 从土力学角度出发,结合结构荷载,阐述了浅基础(独立基础、条形基础)和深基础(桩基础)的稳定性验算、沉降控制和抗冲切验算。强调了软土地基上结构变形的差异沉降控制。 节点域的力学行为: 结构节点是薄弱环节,本书用大量篇幅分析了梁柱节点域的受剪和受拉钢筋的配筋要求,强调了节点核心区抗剪和抗拉承载力的保证,这是保证结构整体性(Ductility)的关键。 6. 抗震设计理论与性能化设计: 地震作用的动力学分析: 解释了反应谱法、模态叠加法和时程分析法的物理意义及适用条件。详细说明了如何根据场地类别和结构自振特性确定设计地震作用。 抗震构造措施与延性设计: 严格遵循“强剪弱弯、强柱弱梁”的抗震设计原则,详细规定了抗震框架梁、柱、剪力墙和防屈曲支撑中的箍筋加密区、拉结筋的最小配筋率、间距和锚固长度要求,确保结构在强震下能耗散能量而不发生脆性破坏。 基于性能的设计理念(Performance-Based Design, PBD): 介绍了超越传统抗力设计的现代趋势,如何通过控制不同地震烈度下的结构损伤状态(可运营、大震不倒等),指导用户进行更精细化的材料和配筋选择。 第四部分:施工技术、质量控制与结构新趋势 本书紧密结合工程实践,确保理论知识的可操作性。 7. 施工控制与质量保障: 模板工程与支架体系: 论述了模板的刚度、侧压力计算及拆模时间的确定,这是保证结构几何尺寸和外观质量的前提。 现浇混凝土的施工工艺: 重点讲解了混凝土的浇筑方法、振捣技术,以及在低温、高温环境下的养护措施,对混凝土的浇筑顺序和接缝处理提出了明确的技术要求。 结构无损检测与评估: 介绍了超声回弹综合法、钢筋位置扫描仪(RMG)等技术在结构验收中的应用,以及如何通过检测结果对既有结构的承载力进行复核评估。 8. 新型结构体系与发展方向: 本书收录了近年来在结构工程领域出现的新发展,包括叠合剪力墙体系、预制装配式结构(PC)中的连接节点设计挑战、纤维增强复合材料(FRP)在结构加固中的应用原理及其设计考量。 通过以上四个部分的系统讲解,本书力求为读者提供一个从微观材料到宏观结构、从基础理论到工程应用的无缝衔接的学习路径,是结构工程师案头必备的参考手册和设计指南。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《材料科学基础》这本书的排版风格让我感到非常舒服,它采用了大开本设计,使得大量的微观结构图谱和相图得以清晰展示。与我以前读过的其他材料学书籍相比,这本的重点明显偏向于晶体缺陷与机械性能之间的内在联系。作者用非常细腻的笔触解释了位错的运动如何导致金属的塑性变形,以及如何通过晶界工程来提高材料的韧性。书中对相图的解读尤其精彩,不仅展示了二元合金相图,还引入了三元相图的几何表示法,极大地拓宽了我的视野。此外,它还专门开辟了一个章节讨论陶瓷和高分子材料的特殊性能,使得内容更加全面。对我来说,最宝贵的是它对材料设计理念的灌输,它不仅仅是告诉我们材料的“是什么”,更重要的是引导我们思考“如何设计出具有特定性能的材料”。读完后,我对“结构决定性能”这一核心概念有了更为深刻的理解和尊重,这对于任何从事新材料研发工作的人来说,都是一笔巨大的精神财富。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究可持续建筑材料,偶然翻阅了这本《绿色建筑材料导论》。这本书的视角非常独特,它没有停留在对传统建筑材料的简单介绍上,而是着重探讨了材料的全生命周期评估(LCA)方法论。书中详细对比了钢筋混凝土、木材、再生塑料等不同材料在开采、制造、运输、使用和废弃阶段的能耗与环境影响,数据翔实,图表清晰。作者的论述非常严谨,不偏不倚地分析了每种材料的优缺点,避免了盲目推崇某种“完美”材料的倾向,这在当前信息碎片化的时代显得尤为珍贵。特别是关于低碳水泥替代品的研究章节,提供了许多前沿的研究进展和专利信息,对于我正在进行的课题组研究方向有很强的指导意义。唯一的遗憾是,部分实验数据的时效性稍微滞后了一点,可能需要读者自行补充最新的行业报告来佐证。总的来说,这是一本兼具理论深度与实践指导价值的优秀教材,是任何关注未来建筑发展方向的人不可或缺的参考书。

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我一直对城市交通规划中的系统优化问题非常感兴趣,因此毫不犹豫地选择了这本《智能交通系统(ITS)建模与仿真》。这本书的亮点在于其对实际应用场景的把握。它没有停留在空泛的理论描述,而是聚焦于如何利用先进的计算工具来解决现实中的拥堵问题。书中详细介绍了各种微观交通流模型,比如Cellular Automata(元胞自动机)和Agent-Based Modeling(基于主体的建模),并提供了使用MATLAB和VISSIM软件进行仿真的具体步骤和代码片段。我特别喜欢它在“信号配时优化”章节中介绍的遗传算法应用,这种将人工智能技术融入传统交通工程的思路极具启发性。通过书中提供的案例,我可以清晰地看到如何设定目标函数、定义约束条件,并最终得出最优的交通信号控制方案。对于想要从事交通仿真和数据分析工作的同行而言,这本书提供了一条从理论到实践的清晰路径,是一本非常实用的操作手册。

评分☆☆☆☆☆

这本《流体力学基础》的装帧设计得非常精美,封面采用了深邃的蓝色调,搭配烫金的字体,给人一种专业而又不失典雅的感觉。内容上,它对流体静力学、流体动力学进行了系统而深入的阐述,从最基础的连续介质假设出发,逐步过渡到纳维-斯托克斯方程的推导与应用。作者在讲解复杂概念时,总是能用生动形象的例子进行辅助,比如通过分析水坝上的压力分布,或者讲解飞机机翼周围的气流情况,让原本枯燥的数学推导变得直观易懂。尤其值得称赞的是,书中包含了大量的工程应用案例,不仅限于传统的管道流动,还涉及了诸如环境工程中的污染物扩散模拟等前沿领域,这对于我们这些希望将理论与实践相结合的工程专业学生来说,无疑是一份宝贵的资料。书中的习题设计也体现了梯度感,从基础概念的巩固到复杂工程问题的求解,层层递进,极大地锻炼了读者的独立分析和解决问题的能力。读完前半部分,我对流体行为有了全新的认识,那种对未知世界的探索欲被极大地激发了。

评分☆☆☆☆☆

这本《高级结构动力学分析》的阅读体验简直是一场智力上的“马拉松”。它深入探讨了多自由度系统的振动理论,特别是特征值问题的求解和模态分析的数值方法。书中对胡克-欧拉梁和剪切梁理论的细致区分,以及对阻尼模型(如Rayleigh阻尼和质量比例阻尼)的深入剖析,展现了作者深厚的学术功底。阅读过程中,我不得不频繁地对照着矩阵代数和微分方程的知识点进行回顾,因为作者在推导过程中跳跃性较大,对读者的数学基础要求极高。书中的例子大多集中于高层建筑和桥梁在地震作用下的响应,分析过程非常详尽,涉及到模态叠加法、谱分析等核心技术。虽然理解起来颇具挑战性,但每攻克一个复杂的分析步骤,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。对于非结构工程专业背景的读者来说,直接阅读可能会感到吃力,它更像是为研究生或资深工程师量身定做的高阶工具书,需要沉下心来,一步步啃读。

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