樑柱分析与设计. 第一部,平面问题特性和设计. 下册

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具体描述

樑柱分析与设计 (第二部:空间问题特性与设计) 简介 本书聚焦于梁柱结构体系在三维空间尺度下的复杂受力分析、稳定控制与优化设计方法,是结构工程师和土木工程专业研究生深入研究结构力学与工程实践的权威参考资料。 本书是《樑柱分析与设计》系列的第二部,承接第一部对平面问题的系统性阐述,将研究的视野扩展至更贴近实际工程复杂性的空间结构体系。在现代建筑和桥梁工程中,梁柱系统很少以孤立的平面框架形式存在,而是交织成复杂的空间网格,承受多向荷载、扭转作用以及伴随的几何非线性效应。本卷正是为了系统性地解决这些“空间挑战”而编写。 全书结构严谨,逻辑递进,从基础的空间力学概念出发,逐步深入到高级的稳定性和动力学分析,最终落脚于可靠、经济的空间结构设计实践。 --- 第一篇:空间结构的力学基础与建模 本篇是进入复杂空间分析的基石,重点在于如何将实际的梁柱结构转化为可计算的数学模型,并掌握空间体系的基本受力特征。 第一章:空间力系的平衡与约束 空间坐标系下的应力与应变描述: 深入探讨广义应力状态(三维应力张量)在梁柱节点处的应用,区别于平面问题中的简化应力分析。 刚体的空间平衡方程: 详细推导结构整体在六个自由度方向上的平衡条件,为超静定空间结构分析奠定基础。 空间约束的等效: 分析墙体、支撑层、基础等在三维空间中对梁柱节点施加的反作用力及其对整体刚度的影响。 第二章:空间框架的几何表示与刚度矩阵 单元自由度的扩展: 介绍空间梁单元(6个自由度,包括局部扭转位移)的应力-位移关系,重点讨论扭转刚度对整体行为的贡献。 整体刚度矩阵的装配: 详细讲解如何基于局部坐标系和整体坐标系之间的变换,精确组装包含轴向、弯曲(两平面)、剪切和扭转的 $6N imes 6N$ 空间结构整体刚度矩阵。 约束条件的施加与消除: 针对空间固定端、铰接、弹性支座等复杂边界条件,介绍使用位移法(力法)进行约束处理的精确技术。 第三章:空间结构的直接刚度法求解 直接刚度法的空间实现: 步骤化地指导读者如何利用计算机程序实现大规模空间结构的矩阵求解。 载荷向量的精确转化: 讨论集中力、均布荷载在空间框架下如何分解投影到各个节点上,并考虑荷载引起的结构扭转效应。 超静定空间结构的求解: 侧重于在直接刚度框架下,系统地处理冗余约束和确定内力。 --- 第二篇:空间梁柱体系的稳定性分析 稳定性是空间结构设计的核心挑战,尤其是高层建筑和长跨度结构。本篇引入经典和现代的稳定性理论。 第四章:欧拉理论的推广与空间柱的临界荷载 各向异性中的屈曲: 讨论在考虑双轴弯曲和扭转耦合作用下,细长柱的临界屈曲载荷的计算方法。 有效长度系数的确定: 针对空间框架内复杂的次结构和支点条件,提供更精确的有效长度系数($K$ 值)确定图表和迭代计算方法。 考虑初始缺陷和侧向刚度的影响: 分析框架侧向刚度(如剪力墙或核心筒)对主梁柱体系整体稳定性(整体侧向失稳)的控制作用。 第五章:二阶理论与P-Δ效应分析 空间P-Δ效应的建模: 阐述垂直荷载作用下,由侧向位移导致的弯矩和轴力组合的二阶效应在三维空间中的表现。 迭代与收敛性分析: 介绍在非线性求解中,如何通过迭代法(如牛顿法)精确收敛到考虑二阶效应的内力与位移结果。 考虑扭转刚度的二阶分析: 分析在空间结构中,扭转刚度不足导致的屈曲模式转变及其对设计强度的影响。 第六章:壳体屈曲与网壳结构基础 空间桁架与网壳的连接节点稳定性: 探讨桁架节点域的局部稳定问题,以及如何通过节点的刚度差异影响网壳的整体稳定性。 薄壁空间梁的局部屈曲: 针对截面较薄的组合梁和箱形截面,分析其翼缘或腹板的局部屈曲风险。 --- 第三篇:空间结构的内力分析与设计规范应用 本篇将理论分析结果与实际工程规范相结合,强调在空间体系中如何实现安全、经济的设计。 第七章:空间结构下的内力组合与截面设计 多轴弯矩与剪力作用下的设计: 重点分析主梁柱在多向弯矩($M_x, M_y$)和扭矩($M_z$)共同作用下的强度校核,特别是对箱形和圆形截面的承载力评估。 承载力极限状态设计: 详细阐述基于规范(如极限状态设计原理)的空间结构构件抗弯、抗剪、抗压的联合承载力公式推导与应用。 节点域的精细化设计: 空间框架中,节点(如柱顶、梁交接处)是应力集中区域。本章提供节点域的应力流线分析和焊缝、螺栓连接的详细设计方法。 第八章:空间结构在动力荷载下的响应 自由振动特性分析: 建立空间结构的质量矩阵和刚度矩阵,计算其固有频率和振型。重点讨论主导振型对空间结构整体行为的支配作用。 地震作用下的反应谱分析: 介绍如何将规范中的反应谱方法应用于三维结构,计算不同方向(X, Y, Z)地震作用下的最大内力和位移。 风荷载与涡振分析: 针对高耸结构,分析风致振动在空间结构中的传播规律,以及如何通过增加结构的扭转刚度来抑制涡激共振。 第九章:高性能空间结构优化设计 拓扑优化与布局: 探讨如何利用数值优化方法,在满足空间刚度和稳定要求的前提下,确定最优的梁、柱和支撑的布局。 新型材料在空间结构中的应用: 介绍高强钢材、预应力技术在跨越复杂空间体系中的应用案例和设计考量。 施工性与适应性: 强调空间结构的预制装配化设计原则,以及如何通过节点设计保证现场施工的精确度和可更换性。 --- 总结: 《樑柱分析与设计 (第二部:空间问题特性与设计)》旨在弥补传统平面分析方法的不足,为读者提供一套完整、深入的工具箱,用以应对现代复杂空间梁柱体系所面临的工程难题。本书适合具有坚实静力学和结构力学基础的高级学员和专业工程师,是向结构分析和设计前沿迈进的关键性著作。

著者信息

图书目录

  • 第十四章:柱与樑-柱的设计
  • 第十五章:柱子承载力的概率分析
  • 第十六章:美国的钢樑-柱设计
  • 第十七章:具有柔性节点的钢框架分析
  • 第十八章:海洋平台结构中的圆管构件
  • 部份习题解答
  • 英文缩写词说明
  • 中英人名对照表
  • 中英文学术名词对照表

图书序言

图书试读

用户评价

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這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,在我結構學的學習生涯中,扮演了一個非常重要的角色。我一直覺得,構造學的精髓就在於對結構行為的直觀理解,而這本書恰恰在這方面做得非常出色。它在「平面問題特性」的介紹上,真的下足了功夫。從最基本的受力分析,到各種內力圖的繪製,再到應力應變的關係,它都做了非常詳細且系統性的闡述。我特別喜歡書中在講解樑的彎曲和剪切時,所使用的圖解。這些圖解不僅清晰,而且非常有代表性,能夠幫助我快速掌握不同載荷條件下,樑內部的應力分佈情況。而且,它在講解「設計」這部分時,也不是一味地強調公式的應用,而是更加注重設計思維的培養。它會引導你思考,為什麼要這樣選擇梁的截面尺寸,為什麼要考慮樑的變形,以及在不同的環境條件下,設計上需要有哪些額外的考量。下冊的內容,將這些基礎知識應用到更複雜的樑柱結構體系中,例如如何分析多跨度樑的受力,以及柱在軸向和彎曲荷載作用下的行為。書中有很多經典的例題,每個例題的解析都非常詳盡,能夠幫助讀者逐步理解複雜的分析過程。它不是那種讓你死記硬背的書,而是鼓勵你去動腦筋,去理解每一個步驟背後的原理。對於我來說,這本書最寶貴的地方在於,它讓我建立了一個對結構力學的宏觀認識,不再只是零散的知識點。它讓我學會了如何將一個複雜的結構問題,拆解成幾個易於處理的部分,然後逐一攻克。這對我後來在工作中的問題解決能力,有著非常顯著的提升。

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我對這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,可以說是愛不釋手!大學時期,我對結構力學總是有種莫名的畏懼感,總覺得那堆公式和圖表讓人望而生畏。直到我遇到這本書,我的觀念才徹底改變。書中對於「平面問題特性」的闡述,真的是太精闢了!它沒有直接跳到複雜的計算,而是從結構的基本受力原理講起,像是力的傳遞路徑、支承反力、內力分析等等,每一環節都解釋得非常透徹。我最欣賞的一點是,它在講解樑和柱的行為時,能夠結合實際的工程案例,讓抽象的力學概念變得生動起來。比如,它會用一個具體的橋樑或建築結構作為例子,分析其中樑和柱所承受的荷載以及它們是如何反應的。這讓我能夠將書本上的知識與實際應用聯繫起來,而不是僅僅停留在理論層面。下冊關於「設計」的部分,更是讓我受益匪淺。它不僅告訴你如何計算,更重要的是引導你去理解為什麼需要這樣設計,以及在不同的條件下,有哪些設計考量。例如,它會探討樑的撓度控制、柱的挫屈分析、以及不同材料的特性如何影響設計決策。書中提供的例題,難度適中,而且步驟清晰,非常適合學生自行練習和掌握。它會引導你一步步分析問題,找出關鍵因素,然後得出設計方案。這種教學方式,讓我能夠獨立思考,解決結構問題。我認為,對於任何想深入了解樑柱結構設計的讀者,無論是學生還是初入行的工程師,這本書都是一本絕佳的入門與進階指南。它就像一本秘笈,讓你掌握結構分析與設計的核心奧秘。

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這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,是我在大學期間,結構力學學習路上的「神助攻」!我記得以前上課,老師講到樑柱分析時,我常常是聽得雲裡霧裡,尤其是一到那種靜不定結構,更是頭大。這本書的「平面問題特性」部分,真的是把我從迷茫中拉了出來。它從最基礎的受力概念,像是力、力矩、平衡方程式開始,然後逐步深入到內力分析,比如剪力圖和彎矩圖的繪製。書中的圖解真的做得太好了,各種情況下的受力圖、變形圖都畫得非常清晰,而且很直觀。我印象最深刻的是,它講解樑的彎曲應力時,不僅給出了公式,還詳細解釋了公式的來源,以及彎曲應力在截面上的分佈規律。這讓我對「應力」這個概念有了更深刻的理解。下冊的內容,更是將這些基礎知識,應用到了實際的「設計」考量中。它會討論到,在不同的載荷作用下,樑和柱可能會出現哪些破壞模式,以及我們應該如何通過調整材料、尺寸和構件的佈置來避免這些問題。書中有很多針對性的例題,而且每個例題的解題思路都分析得非常到位,不僅是給出答案,更重要的是教你如何去思考。它會引導你一步步分析問題,找出關鍵的設計參數。這讓我在學習的過程中,能夠培養一種獨立解決問題的能力。對於想要真正理解結構力學,而不只是死記硬背公式的學生來說,這本書絕對是值得大力推薦的。它不僅能幫助你通過考試,更能讓你真正掌握結構分析與設計的核心知識。

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這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,真的幫了我一個大忙!我一直覺得結構學這門課,尤其是樑柱的部分,是最抽象也最難入門的。以前上課聽老師講,常常覺得霧裡看花,等到自己做題目,更是不知道從何下手。這本書的出現,完全顛覆了我對結構學的認知。它的「平面問題特性」介紹得非常深入淺出,從最基本的力矩、剪力、軸力關係,到後續的彎曲應力、剪應力分佈,都解說得相當清楚。我特別喜歡它在講解「設計」這部分時,不會只是丟給你一個規範,而是會先說明設計理念,為什麼要考量這個破壞模式,為什麼要選用這個材料,以及為什麼要設置這些構件。這種「知其然,更知其所以然」的講解方式,讓我對結構設計有了更深層次的理解。而且,書中的圖示,不管是應力分佈圖,還是變形圖,都畫得非常精準,加上文字說明,讓我能夠很直觀地想像結構在受力時的行為。對於下冊提到的樑柱組合構件的分析,它也提供了一個很系統的分析架構,從單一構件的受力分析,到組合構件的整體行為預測,都處理得非常到位。我記得書中有討論到,在不同載荷組合下,樑柱的破壞機制可能會有所不同,這點在實際工程中非常關鍵。它也會帶到一些簡化的設計方法,但同時也會提醒你這些方法的適用條件和局限性。這讓我在學習的過程中,能夠培養一種批判性的思維,不會盲目套用公式。總之,這本書不僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的老師,用最清晰、最系統的方式,帶你走進樑柱分析與設計的世界。對於工程系的學生,尤其是土木、建築系的學生,這本書絕對是必備的參考書。

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對於這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,我只能說,它是我結構學學習路上遇到的最棒的老師!過去,我對樑柱的分析與設計,總是充滿了困惑,覺得那些公式和圖表根本無法理解。但是,這本書從「平面問題特性」的介紹開始,就以一種非常友善且循序漸進的方式,讓我逐漸掌握了核心概念。它從最基本的力學原理講起,像是力的平衡、應力應變的關係,然後逐步深入到樑和柱的受力分析,像是彎矩、剪力、軸力的計算,以及內力圖的繪製。書中大量的圖解,絕對是我學習過程中的一大亮點。這些圖解非常清晰,而且能夠非常直觀地展示結構在受力時的各種狀態,例如樑的彎曲變形、柱的挫屈現象等等。我記得書中在講解樑的應力分佈時,用了非常生動的比喻和圖示,讓我一下子就理解了彎曲應力的產生原因和分佈規律。下冊關於「設計」的部分,更是將這些理論知識,轉化為實際的工程應用。它會探討在不同載荷條件下,樑和柱的設計考量,例如如何進行截面選擇、如何考慮材料的性能、以及如何保證結構的穩定性和安全性。書中提供的例題,都是非常典型的,而且解題步驟都解析得非常詳細,能夠幫助讀者一步步跟隨,掌握分析和設計的方法。它鼓勵讀者獨立思考,並從結構的實際需求出發,進行合理的設計。我認為,這本書的價值,不僅在於它傳授了知識,更在於它培養了一種結構思維,讓我能夠更自信地面對結構工程中的各種挑戰。

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我對這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,真的是非常推崇!大學時期,結構力學是我的一大罩門,尤其是樑柱的部分,常常覺得概念模糊、計算繁瑣。這本書的出現,簡直就是為我量身打造的。它對於「平面問題特性」的講解,非常紮實。從最基本的力、力矩、支承反力,到內力圖的繪製,再到應力與應變的關係,每一個環節都循序漸進,毫不含糊。我特別欣賞書中大量的圖例,這些圖例不僅精美,而且非常貼切地詮釋了結構在受力時的行為,讓我能夠非常直觀地理解抽象的力學概念。例如,書中在講解樑的彎曲時,對彎曲應力的分佈有非常詳細的圖示,這讓我一下子就明白了為什麼靠近中性軸的應力較小。下冊的內容,則將這些基本概念,更深入地應用到「設計」的層面。它會探討樑的變形控制,柱的穩定性問題,以及不同材料特性對設計的影響。書中提供的例題,都非常經典,而且步驟解析得相當仔細,一步步引導讀者完成分析和設計。它不像有些書那樣,只是丟出公式讓你套用,而是讓你理解公式是如何來的,以及為什麼要這樣做。這對於培養獨立思考和解決問題的能力,非常有幫助。我認為,對於任何想要深入理解樑柱結構的學生或工程師來說,這本書都是一本必備的參考書。它不僅能幫助你掌握理論知識,更能讓你具備實際的工程分析和設計能力。

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這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,可說是把我對結構力學的恐懼感,徹底消除了!過去,我總覺得樑柱分析跟設計,就像是個黑盒子,裡面充滿了讓人費解的公式和圖表。然而,這本書從「平面問題特性」的介紹開始,就以一種非常系統且易懂的方式,引導讀者進入結構分析的世界。它從最基本的力學原理講起,像是力的平衡、虛功原理,然後逐步深入到樑和柱的受力分析。我特別喜歡它在講解內力圖(彎矩圖、剪力圖)時,所採用的圖解和範例。這些圖解清晰明了,讓我能夠非常直觀地理解樑在不同載荷下的內力變化。更重要的是,它在「設計」的部分,並不是簡單地羅列規範條文,而是深入探討了設計的背後邏輯。它會解釋為什麼我們要考慮樑的撓度,為什麼要計算柱的挫屈,以及在不同的工程條件下,我們應該如何進行材料選擇和截面設計。下冊的內容,進一步擴展到更複雜的樑柱組合結構,並且提供了系統性的分析方法。書中大量的例題,涵蓋了各種常見的結構形式和載荷情況,而且解題過程都非常詳細,能夠幫助讀者掌握分析技巧。我認為,這本書的價值,不僅在於它傳授了知識,更在於它培養了一種結構思維。它教會我如何去分析問題,如何去判斷結構的受力行為,以及如何根據工程實際需求,進行合理的設計。對於任何一位工程學子,或者對結構工程感興趣的讀者,這本書都是一本不可多得的寶藏。

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哇,這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,簡直是我大學時期構造學的救星!當年為了樑柱的靜不定分析,還有那些複雜的彎矩圖、剪力圖,常常搞得昏頭轉向。這本書的講解方式,特別是對於「平面問題特性」這部分,真的是循序漸進,從最基礎的概念開始,一步步建立起學生的理解。我記得書中有大量的圖解,而且圖解都非常清晰,不像有些教科書,圖跟文字根本是兩回事。它會先從力的基本傳遞開始,然後進入到內力分析,再到應力應變的關係。尤其是在講解撓度計算和勁度法的應用時,書中的例題都相當經典,而且步驟解析得非常仔細。我印象最深刻的是,它對於不同邊界條件下樑的變形,有非常具體的描述和圖示,這對於我在實際工程中判斷結構行為,非常有幫助。而且,下冊的內容銜接得很順暢,把上冊提到的基本概念,進一步應用到更複雜的梁和柱的設計考量。它不會直接給你公式,而是引導你去思考公式是怎麼來的,為什麼要這樣設計。這讓我不僅學會了計算,更重要的是學會了「為什麼」要這樣做。這種思維訓練,對我後來進入職場,面對實際的工程問題,真的無比重要。很多時候,教科書只是告訴你怎麼算,但這本書,它教會你怎麼「想」。對於結構工程的初學者,或是想要紮實基礎的學生來說,這本真的太值得投資了。它不是一本讓你死記硬背的工具書,而是一本引導你思考,讓你真正理解結構力學的啟蒙之作。我當初買這本書,其實是抱著「姑且一試」的心態,沒想到卻成為我結構力學學習路上最重要的一塊墊腳石,真的,非常推薦!

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坦白說,這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,對我來說,簡直就是結構力學的「聖經」!我大學剛接觸結構力學時,對樑柱分析簡直是頭疼欲裂,尤其是那些複雜的靜不定問題。這本書從「平面問題特性」的介紹開始,就讓我眼前一亮。它沒有直接跳到複雜的公式,而是從最基本的受力原理、平衡條件講起,然後逐步深入到內力分析,再到應力應變的關係。書中的圖解,真的是我當時學習的最大助力。各種截面受力圖、變形圖都畫得非常清晰,而且和文字說明配合得天衣無縫,讓我能夠輕鬆地理解各種結構行為。我記得在學習樑的彎曲和剪切時,書中的例子都非常貼近實際,而且步驟解說詳細,讓我能夠一步步跟隨,理解整個分析過程。下冊在「設計」的部分,更是讓我受益匪淺。它不僅僅是教你如何計算,更是引導你思考設計的原則和理念。比如,它會探討在不同荷載條件下,樑柱可能出現的破壞模式,以及如何通過合理的截面選擇和材料配置來確保結構的安全。書中還提供了一些簡化的設計方法,但同時也明確指出了這些方法的適用範圍和局限性,這培養了我一種嚴謹的工程態度。我認為,這本書最難能可貴的地方在於,它能夠將抽象的力學概念,轉化為清晰易懂的原理,並且將理論知識與實際工程應用緊密結合。對於任何一位結構工程領域的學生,或是想要提升自己專業能力的工程師,這本書絕對是不可或缺的。

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這本《樑柱分析與設計》第一部,平面問題特性和設計,下冊,在我結構學的學習歷程中,絕對是具有里程碑意義的一本書!過去,我總是對構造學感到一種無形的壓力,尤其是面對樑柱的分析與設計。然而,這本書以極其清晰且系統化的方式,徹底改變了我的看法。它在「平面問題特性」的講解上,可謂是面面俱到。從最基本的力學平衡,到內力(剪力、彎矩、軸力)的分析,再到應力與應變的深入探討,每一個章節都緊密相連,邏輯清晰。書中大量的圖示,對於理解結構在受力時的行為,起到了至關重要的作用。我印象最深刻的是,它對樑在彎曲作用下的應力分佈,有非常直觀的圖解,這讓我能夠輕鬆地理解為什麼中性軸附近應力最小。而下冊關於「設計」的部分,更是將理論知識昇華到實際應用。它不僅告訴你如何計算,更引導你理解設計背後的原理,例如,為何要控制樑的撓度,為何要考慮柱的穩定性,以及不同材料的選擇對結構整體性能的影響。書中的例題,都是經過精心設計的,步驟詳盡,能夠幫助讀者逐步掌握分析與設計的技巧。它更注重培養讀者獨立分析問題的能力,引導你思考如何從結構特性出發,推導出合理的設計方案。我認為,這本書的價值,在於它不僅傳授了知識,更培養了思維。對於所有想在結構工程領域有所建樹的學生或專業人士,這本書絕對是一本值得細細品讀,並反覆鑽研的經典之作。

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