混凝土結構有限元分析(第2版清華大學土木工程係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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江見鯨，陸新徵 編

圖書標籤:

• 混凝土結構
• 有限元分析
• 土木工程
• 結構工程
• 清華大學
• 教材
• 第二版
• 數值方法
• 結構力學
• 計算機應用

店鋪： 博庫網旗艦店

齣版社： 清華大學

ISBN：9787302324270

商品編碼：1029437369

開本：16

齣版時間：2013-06-01

  詳情信息：

  Product Details 基本信息

ISBN-13 書號:9780837317120

Author 作者:National Learning Corporation

齣版社:National Learning Corp

Publication Date 齣版日期:2005-10-01

Shipping Weight Language 語種:ENG

《現代混凝土結構設計原理與實踐》 內容簡介 《現代混凝土結構設計原理與實踐》是一部全麵闡述現代混凝土結構設計理論、方法與實踐的著作。本書深入淺齣地介紹瞭混凝土材料的力學性能、變形規律及其在結構中的響應，並在此基礎上，係統地闡述瞭基於性能的設計理念、高階分析方法以及智能化設計工具的應用。本書旨在為土木工程領域的學生、科研人員及工程師提供一個係統、深入的學習平颱，幫助他們掌握混凝土結構設計的前沿知識與核心技能，以應對日益復雜的工程挑戰。 第一部分：混凝土材料與構件力學行為 本部分是理解混凝土結構行為的基礎。我們首先迴顧混凝土作為一種非均勻、各嚮異性的復閤材料，其內在的力學特性，包括抗壓、抗拉、抗剪強度，彈性模量，泊鬆比，以及在不同應力狀態和環境條件下的應變行為。重點將深入探討混凝土的開裂機理，這是混凝土結構分析與設計中不可迴避的關鍵問題。我們將詳細分析混凝土在受拉區開裂的細觀與宏觀錶現，以及裂縫寬度對結構耐久性、使用功能和外觀的影響。 接著，本書將聚焦於鋼筋混凝土構件的力學行為。我們將從單軸受力構件（如梁、柱）入手，詳細分析其在彎麯、剪切、扭轉等基本受力狀態下的應力-應變響應。這將包括對梁的撓度計算，剪切破壞模式，以及受扭構件的承載能力分析。特彆地，本書將深入探討鋼筋與混凝土之間的粘結機理，這是確保鋼筋混凝土整體性工作的核心。我們將分析不同類型的鋼筋（如光圓鋼筋、帶肋鋼筋）與混凝土之間粘結力的差異，以及其對構件性能的影響。 此外，本部分還將引入混凝土徐變和收縮的概念。我們將詳細解釋導緻徐變和收縮的物理機理，並提供常用的計算方法，以預測混凝土構件在長期荷載作用下的變形。徐變和收縮是導緻混凝土結構産生額外應力、變形和開裂的重要因素，對其進行準確的評估對於保證結構的長期耐久性和使用性能至關重要。 第二部分：混凝土結構高階分析方法 本部分將超越傳統的綫彈性分析方法，重點介紹適用於復雜混凝土結構分析的高階方法。我們將從混凝土結構的非綫性分析入手，闡述材料非綫性和幾何非綫性對結構響應的影響。材料非綫性主要體現在混凝土材料的損傷、開裂以及鋼筋的屈服和強化，而幾何非綫性則關注大型變形對結構承載能力和穩定性帶來的影響。 我們將詳細介紹基於有限元方法的混凝土結構分析。本書將引導讀者理解有限元方法的離散化原理、單元選擇、節點位移計算以及剛度矩陣的構建。在介紹經典有限元單元的同時，我們將重點關注適用於鋼筋混凝土結構的先進單元，例如考慮裂縫發展的單元、嵌入式鋼筋單元以及界麵單元等。 本書將重點講解兩種重要的分析方法： 1. 基於損傷力學的分析： 損傷力學是描述材料內部微觀損傷纍積從而導緻宏觀力學性能退化的理論。我們將介紹混凝土損傷本構模型，包括其在拉壓不同狀態下的損傷演化規律，以及如何將這些模型集成到有限元分析中，以更真實地模擬混凝土在開裂和壓碎過程中的力學行為。 2. 基於斷裂力學的分析： 斷裂力學研究材料中裂縫擴展的力學行為。我們將介紹混凝土斷裂韌性、裂縫尖端應力場分析以及斷裂能的概念。在此基礎上，我們將討論如何在有限元分析中顯式地模擬裂縫的産生與擴展，例如通過內聚力模型、XFEM（擴展有限元法）等技術，從而能夠定量預測混凝土結構的失效模式和剩餘壽命。 此外，本部分還將涵蓋動力分析方法，包括混凝土結構在地震、風振等動力荷載作用下的響應分析。我們將介紹模態分析、瞬態動力分析等技術，並探討混凝土材料的阻尼特性及其在動力響應中的作用。 第三部分：現代混凝土結構設計理論與實踐 本部分將結閤前兩部分的基礎，深入探討現代混凝土結構的設計理論與實踐。我們將重點介紹基於性能的設計（Performance-Based Design, PBD）理念。與傳統的基於規範的設計方法不同，PBD強調結構在不同地震烈度或荷載組閤下的預期性能目標（如設防烈度下的功能性，罕遇地震下的安全性）。本書將闡述如何通過更精確的結構分析和材料模擬來評估和實現這些性能目標。 我們將詳細介紹基於概率的設計方法，包括可靠度分析和風險評估。我們將討論如何量化荷載和材料參數的不確定性，並在此基礎上進行結構可靠度分析，以確保結構在整個設計壽命內滿足安全和使用要求。 本書還將重點介紹混凝土結構在極端荷載作用下的行為，例如抗爆、抗衝擊以及高溫作用下的性能。我們將分析這些極端荷載對混凝土材料和結構整體性的影響，並介紹相應的抗性設計策略和分析方法。 在智能化設計工具方麵，本書將介紹如何利用計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助工程（CAE）軟件進行混凝土結構的設計與分析。我們將討論參數化建模、自動化網格生成、以及結果的可視化與後處理。此外，本書還將探討參數化設計和生成式設計在優化混凝土結構形式、提高材料利用率方麵的潛力。 第四部分：特殊混凝土結構與工程應用 本部分將聚焦於一些特殊類型混凝土結構的設計與工程應用。我們將深入研究預應力混凝土結構的設計原理，包括預應力的施加方式、預應力混凝土梁的受力分析、以及預應力損失的計算。我們將闡述預應力混凝土在高層建築、大跨度橋梁等工程中的優勢。 本書還將探討高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）在結構工程中的應用。我們將分析HPC和UHPC獨特的材料性能，如高強度、高耐久性，以及它們如何應用於設計更輕巧、更堅固的結構構件，例如預製構件、薄壁結構等。 此外，我們還將介紹混凝土結構的加固與修復技術。隨著結構的老化和使用功能的改變，加固修復成為重要的工程需求。本書將討論不同的加固方法，如粘貼碳縴維增強聚閤物（CFRP）材料、鋼闆外粘結、以及混凝土錶麵修復等，並分析其在提高結構承載能力、延緩結構退化方麵的效果。 結語 《現代混凝土結構設計原理與實踐》緻力於為讀者構建一個全麵、深入的混凝土結構知識體係。本書強調理論與實踐相結閤，不僅傳授核心的力學分析方法，更關注如何在實際工程設計中應用這些先進的技術，以實現更安全、更經濟、更可持續的混凝土結構。本書的讀者將能夠掌握從材料理解到結構分析，再到最終工程應用的完整流程，為未來在土木工程領域的發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版細節處理得極其到位，這對於閱讀體驗來說簡直是福音。很多專業書籍為瞭追求信息密度，往往把字體弄得密密麻麻，看著就頭疼，但這本書不同，它的行距和字間距拿捏得恰到好處，即使是那些包含大量希臘字母和復雜數學符號的段落，也保持瞭很好的可讀性。圖錶的質量尤其值得稱贊，那些描述應力分布、位移場或者單元變形的插圖，綫條清晰，標注明確，即便是黑白打印的情況下，信息的傳達效率也極高。我記得有一次在學習“接觸”問題的處理時，光是看書本上的示意圖，我就對摩擦和粘結的邊界條件有瞭更直觀的理解，這比單純閱讀文字描述要高效得多。這種對細節的關注，體現瞭編者對讀者群體——通常是高強度學習和工作的土木工程專業人士——的深切理解和尊重。翻閱起來毫不費力，眼睛不容易疲勞，這對於需要長時間鑽研復雜課題的學習者來說，簡直是減輕瞭巨大的負擔。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和延伸閱讀的指引也做得相當人性化。雖然這本書本身內容已經非常詳實，但作者很清楚，有限元的世界日新月異，總有新的發展方嚮需要讀者去探索。在每章的末尾，我發現它總是巧妙地推薦瞭一些相關的經典論文或者更前沿的研究方嚮，這極大地拓寬瞭我的視野。對於研究生而言，這一點尤其寶貴，它相當於提供瞭一張通往專業領域深處的地圖。此外，書中對某些計算方法的收斂性分析也做瞭深入探討，這在很多入門書籍中是被一筆帶過的。探討收斂性，實際上就是在探討計算的可靠性和誤差控製，這直接關係到我們齣報告時能不能站得住腳。這種對“準確性”的執著追求，讓整本書的學術價值和實用價值都得到瞭顯著提升，感覺作者在編撰時，每一處都力求做到無可指摘。

評分☆☆☆☆☆

我個人最欣賞的是這本書中對於“假設與簡化”這一環節的論述。在有限元分析中，選擇閤適的假設是成功建模的第一步，也是最容易齣錯的一步。這本書沒有迴避這些復雜的工程判斷，反而將其提升到瞭一個戰略高度來討論。它會剖析不同的簡化假設（比如，是采用平麵應力還是平麵應變，是否考慮幾何非綫性）對最終結果會産生何種量級的偏差，並給齣指導性的建議。這種坦誠的討論，讓讀者能夠更清醒地認識到數值模擬的局限性，從而在實際工作中避免盲目相信計算結果。它培養的不是一個隻會操作軟件的“操作員”，而是一個能夠批判性地審視模型、理解計算背後物理意義的“工程師”。這種思維訓練，遠比死記硬背幾個單元的剛度矩陣來得更有價值，真正做到瞭傳道、授業、解惑三位一體。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺有意思的，色彩搭配沉穩，那種灰白和深藍的組閤，很符閤工程技術類書籍的氣質。我剛拿到手的時候，就被它厚實的質感吸引瞭，紙張的質量摸上去很紮實，感覺是那種可以長期翻閱、甚至做筆記都不會輕易磨損的類型。從目錄上看，章節安排得非常係統，從最基礎的材料本構關係講起，逐步深入到單元選擇、網格劃分，再到復雜的非綫性問題處理，脈絡清晰得讓人踏實。我特彆欣賞它在理論推導上的嚴謹性，每一個公式的引齣都有詳盡的數學背景支撐，不是那種隻給結果不給過程的“黑箱”教科書。對於我們這些需要將理論真正落地到工程實踐的工程師來說，理解其背後的力學原理至關重要，而這本書在這方麵做得非常到位，讓人感覺作者是真正花心思在教學上下功夫的。它不僅僅是一本工具書，更像是一位經驗豐富的老師在循循善誘，引導你一步步建立起堅實的有限元思維框架。

評分☆☆☆☆☆

我對比過幾本同類教材，這本書在軟件應用與理論結閤的平衡點上做得尤為齣色。它沒有陷入單純的數值計算方法的泥潭，也沒有停留在停留在非常初級的“套公式”層麵。它更多地強調瞭“模型化”的思想，也就是如何根據實際工程背景，選擇閤適的單元類型、閤理的約束條件和恰當的分析步驟。比如，在討論鋼筋混凝土的開裂與受損時，書中不僅展示瞭各種損傷模型的數學錶達，還穿插瞭大量的工程實例作為佐證，告訴你為什麼在某種工況下，A模型比B模型更適用。這種強烈的工程導嚮性，使得學習過程不至於枯燥抽象。它教會你如何思考問題，而不是僅僅教會你如何輸入參數。可以說，這本書幫你搭建瞭一個從宏觀工程需求到微觀數值模擬的完整認知鏈條，讓有限元分析不再是冷冰冰的計算，而是解決實際問題的有力武器。