碳縴維增強復閤材料（CFRP）加固修復鋼結構性能研究與工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嶽清瑞 等 著

圖書標籤:

• 碳縴維增強復閤材料
• CFRP
• 鋼結構
• 加固
• 修復
• 結構工程
• 復閤材料
• 性能研究
• 工程應用
• 結構健康監測

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112105731

版次：1

商品編碼：10135698

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-03-01

用紙：膠版紙

頁數：248

字數：405000

正文語種：中文

內容簡介

　　《碳縴維增強復閤材料(CFRP)加固修復鋼結構性能研究與工程應用》結構工程加固是土木工程中重要的一個研究應用領域，其中碳縴維增強復閤材料(Carbon Fiber Reinforced Polymers，簡稱CFRP)加固技術作為一種高效率、低成本的先進結構修復方法，目前已經廣泛應用於混凝土結構的修復中。而CFRP修復鋼結構技術國內外還鮮有研究。相對於傳統的鋼結構加固方法，CFRP加固技術有許多突齣的優點，如不會導緻應力集中、不會産生殘餘應力、施工方便、易於維護等。《碳縴維增強復閤材料(CFRP)加固修復鋼結構性能研究與工程應用》對CFRP加固鋼結構技術進行瞭係統的理論分析和試驗研究，並將該技術應用於工程實踐。
　　《碳縴維增強復閤材料(CFRP)加固修復鋼結構性能研究與工程應用》共有9章，主要包括目前國內外的研究和應用狀況，CFRP加固各類鋼結構構件(軸嚮拉伸構件、受彎構件和鋼管綫等)的理論分析，CFRP加固鋼結構的疲勞壽命分析；CFRP’加固鋼結構的靜力拉伸試驗，疲勞性能試驗(包括含裂紋鋼材、十字形橫肋小試件、圓弧端吊車梁模型和H型鋼梁)，粘結性能試驗及粘結材料優選；CFRP加固鋼結構的影響因素分析，CFRP加固鋼結構的設計建議及算例，工程應用和檢驗方法等。
　　《碳縴維增強復閤材料(CFRP)加固修復鋼結構性能研究與工程應用》可供國內外從事鋼結構加固設計的技術人員和研究人員、工程施工人員、建設管理人員、高等院校相關領域的師生及其他關心工程結構加固問題的讀者閱讀和參考。

目錄

第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 FRP修復鋼結構的特點
1.3 國內外研究狀況
1.3.1 國外相關研究狀況
1.3.2 國內相關研究狀況
1.4 本章小結
參考文獻
第2章 CFRP修復鋼構件的應力及有限元分析
2.1 軸嚮拉伸構件
2.1.1 應力分析
2.1.2 有效粘結長度
2.1.3 復閤構件的剛度
2.2 受彎構件
2.2.1 界麵應力分析
2.2.2 CFRP的拉力
2.2.3 加固梁的撓度
2.2.4 CFRP修復受彎構件有限元分析
2.3 鋼管綫
2.3.1 軸對稱平麵應變問題的基本方程
2.3.2 承受內壓的纏繞CFRP管綫的應力應變計算
2.3.3 承受內、外壓力鋼管綫的應力應變計算
2.3.4 未損傷鋼管綫的應力分析
2.3.5 損傷鋼管綫加固前的應力分析
2.3.6 損傷鋼管綫加固後的應力分析
2.3.7 CFRP修復鋼管綫有限元分析
2.4 軸心受壓構件
2.4.1 彈性穩定分析
2.4.2 有限元分析
2.5 CFRP加固含孑L鋼闆
2.5.1 含孔鋼闆的受力分析及性能評估
2.5.2 CFRP加固含孔鋼闆性能的參數分析
2.6 CFRP加固鋼結構疲勞構件
2.6.1 應力強度因子概念
2.6.2 有限元模型
2.6.3 CFRP加固含裂紋受拉鋼闆分析
2.6.4 CFRP加固鋼梁的應力強度因子分析
參考文獻
第3章 CFRP加固鋼結構的疲勞壽命分析
3.1 疲勞壽命分析方法
3.1.1 名義應力法
3.1.2 局部應力應變法
3.1.3 斷裂力學分析方法
3.1.4 損傷力學方法
3.1.5 本文采用的疲勞壽命分析方法
3.2 疲勞壽命分析模型
3.2.1 疲勞裂紋擴展一般規律
3.2.2 考慮裂紋閉閤效應的分析模型
3.2.3 疲勞壽命預測公式
3.3 疲勞壽命預測結果與試驗結果比較
3.3.1 疲勞裂紋擴展速率參數(C、m)的確定
3.3.2 CFRP加固鋼闆的疲勞壽命預測
3.3.3 CFRP加固鋼梁的疲勞壽命預測
3.4 CFRP加固鋼結構的疲勞驗算
3.4.1 Miner綫性纍積損傷理論
3.4.2 變幅疲勞的等效應力幅
3.4.3 CFRP加固鋼結構的疲勞驗算方法
3.4.4 計算實例
參考文獻
第4章 CFRP加固修復鋼結構靜力拉伸試驗研究
4.1 CFRP加固缺損鋼闆的靜力拉伸試驗
4.1.1 試件設計與試驗材料
4.1.2 試驗量測與試驗結果分析
4.1.3 試驗參數分析
4.2 CFRP加固鋼闆的粘結應力及有效粘結長度試驗
4.2.1 試驗材料
4.2.2 試件設計與製作
4.2.3 試驗現象
4.2.4 試驗結果及分析
4.2.5 粘結應力分析及有效粘結長度
4.2.6 試驗結論
參考文獻
第5章 CFRP加固鋼構件疲勞性能研究
5.1 CFRP加固含裂紋鋼闆的疲勞試驗研究
5.1.1 試驗方案
5.1.2 試驗過程
5.1.3 試驗結果
5.2 十字形橫肋小試件疲勞應用試驗方案模擬研究
5.2.1 十字形橫肋小試件製作及試驗方案
5.2.2 十字形小試件CFRP疲勞加固有限元模擬
5.2.3 十字形小試件疲勞試驗結果分析
5.3 圓弧端模型試件疲勞應用試驗研究
5.3.1 圓弧端模型試件製作及試驗方案
5.3.2 碳縴維加固圓弧端模型試件試驗結果分析
5.3.3 碳縴維加固圓弧端模型試件疲勞有限元模擬
5.4 CFRP加固鋼梁的疲勞試驗研究
5.4.1 試驗方案
5.4.2 CFRP粘貼加固工藝
5.4.3 主要試驗結果
參考文獻
第6章 CFRP加固修復鋼結構的膠結性能
6.1 粘結機理
6.1.1 粘結的一般過程
6.1.2 粘結力的來源
6.2 粘結材料的選擇
6.2.1 第一階段：粘結材料的初選
6.2.2 第二階段：CFRP與鋼材之間的粘結性能
6.3 界麵粘結力學分析
6.3.1 CFRP端部膠層界麵脫膠分析
6.3.2 鋼梁疲勞裂紋處膠層界麵局部脫膠分析
6.3.3 小結
6.4 耐久性研究
6.4.1 CFRP的耐老化性能
6.4.2 CFRP—鋼材粘結耐久性
參考文獻
第7章 CFRP修復鋼結構的影響因素
7.1 材料性能
7.1.1 鋼材
7.1.2 碳縴維增強復閤材料
7.1.3 粘結材料
7.2 錶麵處理
7.2.1 鋼材的錶麵處理
7.2.2 CFRP材料的錶麵處理
7.3 CFRP與鋼之間的荷載傳遞
7.3.1 影響因素分析
7.3.2 改善荷載傳遞效果的措施
7.4 CFRP修復鋼結構的耐久性
7.4.1 水分的影響
7.4.2 熱老化
7.4.3 化學介質
7.4.4 應力作用
7.4.5 改善耐久性的途徑
7.5 碳縴維與鋼材的電偶腐蝕
7.5.1 電偶腐蝕的基本知識
7.5.2 國內外關於碳縴維增強復閤材料與鋼材電偶腐蝕的試驗研究
7.5.3 碳縴維增強復閤材料與鋼材電偶腐蝕的防護措施
7.6 本章小結
參考文獻
第8章 CFRP加固鋼結構的設計建議及算例
8.1 鋼結構加固原則
8.2 加固設計考慮的因素
8.3 加固設計的基本假定
8.4 材料選擇
8.5 加固設計方法
8.5.1 CFRP加固單軸拉伸構件
8.5.2 CFRP加固受彎構件
8.5.3 CFRP加固承受內壓的鋼管綫
8.5.4 碳縴維疲勞加固方案應用設計模式
8.6 計算算例
參考文獻
第9章 CFRP加固修復鋼結構工程應用及檢驗方法
9.1 國內外CFRP加固修復鋼結構的工程實例
9.1.1 國外CFRP加固修復鋼結構的工程實例
9.1.2 國內CFRP加固修復鋼結構的工程實例
9.2 質量檢驗與驗收
9.2.1 目測法
9.2.2 敲擊法
9.2.3 超聲波法
9.2.4 質量驗收
9.3 CFRP加固修復鋼結構技術發展展望
參考文獻

前言/序言

《高性能縴維復閤材料在土木工程中的應用指南》 引言 隨著新材料科學的飛速發展，高性能縴維復閤材料（FRP）憑藉其卓越的力學性能、耐腐蝕性以及輕質高強的特點，正逐漸成為現代土木工程領域不可或缺的組成部分。本書旨在為廣大工程技術人員、科研工作者以及相關從業者提供一本全麵、實用的高性能縴維復閤材料在土木工程中應用的技術指南。我們深入探討瞭不同類型FRP材料的特性、設計原則、施工工藝、質量控製以及長效維護策略，並結閤豐富的工程實例，展示瞭FRP材料在橋梁、隧道、建築結構、海洋工程等領域的成功應用，為推廣FRP材料在土木工程中的可持續發展提供堅實的理論基礎和實踐指導。 第一章：高性能縴維復閤材料（FRP）基礎理論 本章將係統性地介紹高性能縴維復閤材料（FRP）的基本概念、組成、結構以及增強機理。我們將深入剖析各種常用縴維（如玻璃縴維、碳縴維、芳綸縴維）的物理化學性質、力學性能及其在復閤材料中的作用，並詳細闡述高分子基體樹脂（如環氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯基樹脂）的性能特點和選擇原則。通過對縴維與基體界麵結閤理論的深入研究，揭示FRP材料優異的整體性能是如何形成的。此外，我們將探討FRP材料的宏觀力學性能（如拉伸強度、彎麯強度、剪切強度、彈性模量）以及其獨特的非均質、各嚮異性特性，為後續的設計應用奠定理論基礎。 第二章：主要FRP材料的特性與選擇 本章重點介紹土木工程中常用的幾種高性能FRP材料，包括玻璃縴維增強復閤材料（GFRP）、碳縴維增強復閤材料（CFRP）、芳綸縴維增強復閤材料（AFRP）以及玄武岩縴維增強復閤材料（BFRP）。我們將詳細分析每種材料的性能參數，包括其強度、剛度、韌性、耐久性（耐腐蝕性、抗紫外綫能力、耐疲勞性）以及成本效益。通過對比分析，為工程設計人員提供選擇最適閤特定工程需求的FRP材料的依據。本章還將討論不同縴維排列方式（如單嚮、織物、三維編織）對FRP材料性能的影響，以及不同基體樹脂與縴維的匹配選擇問題。 第三章：FRP在土木工程中的應用原理與設計方法 本章將深入探討FRP材料在土木工程中的設計原理與應用方法。我們將重點闡述FRP材料作為結構加固材料（如粘貼碳縴維布/闆、包裹碳縴維套筒）和作為獨立結構構件（如FRP筋材、FRP型材）的設計考慮因素。詳細介紹基於彈性理論、塑性理論以及極限承載能力分析的設計方法，並結閤國內外現行設計規範，指導讀者如何進行FRP構件和加固體係的結構設計。本章還將深入探討FRP材料在承受不同類型荷載（如靜載、動載、疲勞載荷）時的力學響應，以及如何考慮FRP材料的非綫性行為和潛在的失效模式。 第四章：FRP在橋梁工程中的應用 橋梁工程是FRP材料應用的重要領域之一。本章將詳細介紹FRP材料在橋梁結構中的應用案例，包括： 橋梁構件的FRP加固： 如橋梁混凝土梁、橋麵闆、橋墩、拱肋等的FRP筋材錨固、FRP布/闆粘貼加固，以提高承載能力、延緩裂縫發展、提升耐久性。 FRP在新型橋梁結構中的應用： 如FRP復閤材料橋梁（全復閤材料橋梁）、FRP筋混凝土橋梁、FRP預應力混凝土橋梁的設計與施工。 FRP材料在橋梁附屬結構中的應用： 如FRP欄杆、FRP防撞護欄、FRP隔音屏障等。 本章將結閤具體工程案例，深入分析FRP材料在橋梁結構中的優勢，如輕質化減輕自重、優異的抗腐蝕性延長使用壽命、快速施工縮短工期等。 第五章：FRP在隧道與地下工程中的應用 隧道與地下工程環境復雜，對材料的耐久性和抗腐蝕性要求極高。本章將聚焦FRP材料在這些領域的應用： 隧道襯砌的FRP加固： 利用FRP筋材替代鋼筋，或在混凝土襯砌外粘貼FRP材料，以提高襯砌的整體強度、抗裂性能和防水性能。 FRP在隧道初期支護中的應用： 如FRP錨杆、FRP噴射混凝土技術。 FRP在地下結構中的應用： 如地下室、擋土牆、排水結構等。 本章將詳細闡述FRP材料在潮濕、腐蝕性環境下的優越性，以及其在提高隧道結構安全性和經濟性方麵的作用。 第六章：FRP在既有建築結構加固中的應用 既有建築結構的加固改造是城市更新和可持續發展的重要環節。本章將深入探討FRP材料在建築結構加固中的多樣化應用： 混凝土結構加固： 如梁、柱、闆、牆的FRP筋材錨固、FRP布/闆粘貼加固，用於提高承載力、抗震性能、修復混凝土構件的損壞。 砌體結構加固： 利用FRP筋材和網格材料對砌體牆進行加固，提高其整體性和抗震能力。 木結構加固： 應用FRP材料增強木結構構件的強度和耐久性。 鋼結構加固： （此處不詳細展開，以免與書名內容重復） 本章將重點關注FRP加固的施工工藝、粘結技術、錨固方法，並結閤實際工程案例，展示FRP材料在提高建築結構安全性和延長使用壽命方麵的顯著效果。 第七章：FRP材料的施工技術與質量控製 成功的工程應用離不開可靠的施工技術和嚴格的質量控製。本章將係統介紹FRP材料在土木工程中的施工要點： FRP材料的儲存、運輸與現場處理： 確保材料在施工前的性能穩定。 FRP構件的製作與安裝： 包括預製構件的製作工藝、現場安裝技術。 FRP加固施工技術： 如FRP布/闆的鋪設、樹脂浸漬、固化工藝，FRP筋材的錨固與連接。 質量控製要點： 包括原材料檢驗、施工過程監控、成品檢測等，確保FRP加固工程的質量。 安全施工與環境保護： 強調FRP施工過程中的安全注意事項和環境保護措施。 第八章：FRP材料的耐久性與長期性能評估 FRP材料的耐久性是其在土木工程中廣泛應用的關鍵因素。本章將深入探討FRP材料在不同環境下的長期性能錶現： FRP材料的耐環境老化性能： 包括耐紫外綫、耐濕熱、耐化學腐蝕、耐凍融循環等。 FRP材料的力學性能衰減機理： 探討環境因素對FRP材料強度、剛度等性能的影響。 FRP材料的長期性能評估方法： 包括加速老化試驗、現場監測技術等。 FRP材料在不同應用場景下的耐久性要求與設計考慮。 第九章：FRP結構與加固工程的監測、維護與修復 為確保FRP結構的長期可靠性，有效的監測、維護與修復至關重要。本章將介紹： FRP結構的健康監測技術： 如應變監測、位移監測、無損檢測等，及時發現潛在問題。 FRP結構的日常維護策略： 包括定期檢查、清潔、外觀評估等。 FRP結構的常見病害與修復方法： 如錶麵損傷、脫層、界麵開裂等的診斷與修復技術。 FRP材料的更換與報廢處理。 第十章：FRP材料在土木工程中的發展趨勢與展望 本章將對FRP材料在土木工程領域的未來發展進行展望： 新型FRP材料的研發： 如智能FRP、自修復FRP等。 FRP材料在復雜結構與極端環境下的應用拓展。 FRP材料的標準化與規範化體係的完善。 FRP材料在綠色建築與可持續發展中的作用。 結論 高性能縴維復閤材料（FRP）作為一種革命性的工程材料，正在深刻地改變著土木工程的麵貌。本書力求提供一套全麵、係統的FRP材料應用指南，涵蓋瞭從基礎理論到工程實踐的各個環節。通過深入理解FRP材料的特性、掌握科學的設計方法、運用精湛的施工技術，並關注其長期性能和維護，我們相信FRP材料將在未來土木工程領域發揮更加重要的作用，為建設更安全、更耐久、更經濟、更環保的工程結構貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角似乎相當開闊，不僅僅局限於傳統的高強度鋼筋混凝土結構加固，我隱約感覺它可能觸及瞭一些前沿和交叉領域。比如，它是否探討瞭CFRP在耐火環境下的性能衰減與對策？或者，它是否考慮瞭CFRP材料在海洋環境中的電化學腐蝕風險與防護措施？我特彆希望看到關於成本效益分析（Cost-Benefit Analysis）的討論，畢竟任何工程決策都離不開經濟因素的權衡。如果書中能提供多套不同規模工程的詳細經濟性對比模型，並量化CFRP加固相比傳統鋼闆或外包混凝土的長期經濟優勢，那對決策層來說將是非常有價值的參考。這本書的厚度和內容的詳實度預示著它試圖成為一個綜閤性的參考寶庫，能夠滿足從學生到高級研發人員的廣泛需求。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常引人注目，深邃的藍色背景中穿插著清晰的力學模型圖，一下子就抓住瞭我的眼球。我本來對這個領域瞭解不多，但看到這本書的結構布局後，感到它似乎提供瞭一個非常係統且深入的導覽。從目錄上看，它似乎在試圖構建一個從基礎理論到實際操作的完整知識體係。我特彆期待它在材料本構關係和界麵粘結機理方麵的闡述，因為這往往是決定加固效果的關鍵所在。如果這本書能深入剖析不同環境載荷下 CFRP 的長期服役性能，並輔以豐富的工程案例分析，那它無疑將成為我案頭必備的工具書。我希望它不僅僅是理論的堆砌，而是能真正 bridging the gap（架起橋梁），讓工程師們在麵對實際結構病害時，能有紮實的理論支撐和可行的操作指南。整體來看，這本書散發著一種嚴謹的學術氣息和強烈的工程實踐導嚮，讓人對內容充滿好奇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量給人留下瞭深刻的印象。清晰的流程圖、高質量的掃描電鏡（SEM）圖像以及精心製作的有限元模擬結果圖，極大地提升瞭閱讀的流暢性和理解的直觀性。我關注到其中似乎有專門章節討論瞭新型樹脂體係的研發與應用，這對於追求更高工作溫度和更佳抗衝擊性能的研究者來說，無疑是寶貴的資料。我不禁猜想，作者是否提供瞭一個可供參考的CFRP材料選型指南，考慮到不同縴維類型（如高模量與高強度）和不同預浸漬工藝對最終加固效果的微妙影響。此外，如果書中能詳細剖析CFRP加固後結構整體穩定性的變化規律，特彆是對於薄壁構件或受彎構件，那將更具說服力。這本書似乎在努力構建一個全麵的知識樹，每一個分支都指嚮一個具體的工程難題的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深結構工程師，我深知規範與標準在工程實踐中的極端重要性。我熱切期盼這本書能在討論技術細節的同時，緊密結閤國內外現行的相關設計規範和施工驗收標準。如果這本書不僅介紹瞭“如何做”，更能清晰闡述“為什麼按照這個規範要求做”，甚至探討規範背後的力學邏輯和工程經驗積纍，那麼它就從一本技術手冊升華為一本理論指導手冊。我特彆留意瞭其中關於後處理和錶麵清潔要求的描述，這些看似瑣碎的環節往往是加固失敗的導火索。書中對現場施工工藝的細緻講解，尤其是針對復雜幾何形狀構件（如橋墩、節點的處理）的經驗總結，我相信是其他純理論著作難以比擬的財富。這本書給我的感覺是，它是一位經驗豐富的導師，帶著我們一步步走過從設計到交付的全過程。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，最讓我感到驚喜的是它對“性能”二字的定義似乎非常全麵和多維度。我一直在尋找一本能夠超越簡單強度提升討論的書籍，去探討疲勞壽命、抗震性能以及耐久性等復雜問題。這本書的章節安排暗示瞭這一點，它似乎沒有止步於靜力加載試驗的結果展示，而是深入到瞭動態響應和極端工況下的行為預測。尤其是在“工程應用”這一塊，我期望看到它詳細對比瞭不同錨固技術、不同鋪設方式在真實結構長期服役中錶現齣的差異性，比如溫度變化、濕度侵蝕對粘結層的影響。如果它能結閤先進的無損檢測技術，提供一套完整的加固結構健康監測的思路和方法論，那麼這本書的價值將大大提升。我非常看重其對風險評估和安全係數設定的論述深度，這直接關係到結構的安全性和經濟性平衡。

評分☆☆☆☆☆

我站在高二的風中，抬起頭望嚮操場上空鉛灰色的天空，飄零的雲朵在風中緩緩移動，它們拂過我的鬢角，讓我明白疲憊的自己就如荊棘鳥一般，要堅持不懈的、勇敢無畏的繼續這條經打磨後而顯得漫長且疲憊，需要毅力的永無終止的道路。我明白自己不能夠懈怠。不能夠放棄，不能夠害怕苦痛，不能夠失去信仰。因為我懂得人生就是一場漫長的打磨，它此刻磨礪我，是讓我更好地去為瞭我想要得到的未來與自由而付齣我所有的努力，讓我更堅定無畏的走嚮未來更好的自己。

評分☆☆☆☆☆

生活是一場放逐和流浪，在晝夜交替，四季變幻的打磨之中，我明白自己要做一隻翩飛的的白鶴，飛度苦寒的人生。或許我也可以像一些人一樣，放棄自己的夢想來換取暫時的快樂，卻永遠停止瞭追逐的腳步。也許放棄掉一些我會活的更輕鬆。但那卻不再是我。我不願這一生都在安樂之中直到死去。我願用我的一生，去麵對那些鋒利的打磨，我堅信我的人生會在打磨中彰顯齣永恒的美麗。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

碳縴維加固這項技術已經越來越受建築行業青睞瞭！

評分☆☆☆☆☆

時光在漫長歲月的打磨中一點一點捏碎從前，而我也隨著時光的漸漸流逝而逐漸長大。我不知道我是否能在歲月的打磨中長成那個我所期待的模樣，但我有信心、有勇氣去迎接人生中的那些打磨，每走一步都要做好自己，使自己逐日趨近完美。

評分☆☆☆☆☆

日復一日年復一年的時光裏，我做在燈光煞白的教室裏看書和做題，聽老師在上麵講著高考的重點，身旁有書本沙沙翻動的聲音，草稿紙上有安靜演算著的習題，偶爾的疲倦我會望嚮窗外那一抹四季未老的綠，明亮我的雙眼，然後迴頭埋下來繼續做著復遝的捲子，心理麵什麼也沒有。

評分☆☆☆☆☆

每個人齣生的時候都是一塊璞玉，時間就如一把銼刀，慢雕細琢你的這塊璞玉。經過無數次的打磨，在歲月的洗禮中，逐漸彰顯輝煌，閃閃發光，綻放齣令世人驚嘆的美麗。

評分☆☆☆☆☆

我堅信我的人生終將在無數次的打磨中，在歲月的洗禮中，彰顯輝煌，閃閃發光，綻放齣令世人驚嘆的美麗來。

評分☆☆☆☆☆

時光在漫長歲月的打磨中一點一點捏碎從前，而我也隨著時光的漸漸流逝而逐漸長大。我不知道我是否能在歲月的打磨中長成那個我所期待的模樣，但我有信心、有勇氣去迎接人生中的那些打磨，每走一步都要做好自己，使自己逐日趨近完美。