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隱藏在結構里的力學/大眾力學叢書

  • 作者:季天健|責編:王超|總主編:戴世強
  • 出版社:高等教育
  • ISBN:9787040640021
  • 出版日期:2025/09/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:321
人民幣:RMB 49 元      售價:
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內容大鋼
    本書旨在以簡單且可驗證的方式,為對建築結構感興趣、想了解其中奧秘的讀者介紹結構與其中蘊含的力學概念,使他們更直觀地理解力學概念及其在結構工程中的應用,並激發讀者學習和欣賞建築結構的熱情與興趣。
    無論結構多麼奇妙和多變,建造過程面臨多大的挑戰,其核心都源於數量不多的力學基本原理與概念。對這些原理與概念的創造性運用,為結構設計提供了無盡的可能。書中選取的80多個實例,多為公眾熟悉的經典建築和易於理解的簡單結構;涉及的力學概念則是結構設計中不可或缺的核心知識。作為連接實際結構與力學概念的橋樑,本書通過60多個簡單有趣的物理模型演示並驗證隱藏在結構中的力學原理和概念,配合近400張照片與示意圖,幫助讀者更好地理解並欣賞結構中的力學之美。
    本書可作為學生的課外讀物,也適合對建築結構有好奇心的成年人閱讀。讀者可親手製作並演示書中的大部分模型。這一過程不僅充滿樂趣,還能促進交流與討論,甚至改進或開發新的模型。希望本書能讓讀者在學習中獲得樂趣,在探索中收穫新的發現。

作者介紹
季天健|責編:王超|總主編:戴世強
    季天健,博士,英國曼徹斯特大學結構工程學方向教授,英國結構工程師協會高級會員。哈爾濱工業大學土木工程學士、結構力學碩士,英國伯明翰大學土木工程博士。在1996年加入曼徹斯特大學之前,他在土木工程行業工作了10余年,主要在英國建築研究機構和中國建築科學研究院北京分院工作。     其研究領域為使用實驗和理論方法進行振動和結構動力學研究,包括節奏性人群荷載引起的結構振動研究、人與結構相互作用研究、核電廠的概率性地震風險評估和結構動力行為的有限元建模等;指導過14名博士研究生和70多名碩士研究生,並發表了140多篇文章。     他曾為力學、結構分析、結構設計、研究方法和地震工程等專業的各個年級授課。他主持了名為「感知結構概念(Seeing and Touching Structural Concepts)」的項目,幫助學生直觀地理解結構概念;該項目的同名書籍于2008年出版,其修訂版《結構概念——感知與應用》(Understanding and Using Structural Concepts)于2016年初出版,這兩個版本在我國都有中文譯本出版。他于2014年獲得了由英國結構工程師協會頒發的「傑出工程教育獎」,並於2016年獲得了曼徹斯特大學的「教學卓越獎」。此外,他積極從事咨詢工作,幫助解決實際的振動問題,包括英國一些最負盛名的建築物(如倫敦眼)的振動測量,併為承受節奏性人群荷載或衝擊荷載的建築樓板提供或審查修復方案。

目錄
第1章  怎樣解讀結構?
  1.1  什麼是結構?
  1.2  力和荷載
  1.3  建築材料
  1.4  基本受力形式
  1.5  基本結構構件和形式
  1.6  力學規律
  1.7  小結
第2章  平衡是怎樣獲得的?
  2.1  力學模型——對問題的抽象和簡化
  2.2  內力和脫離體
  2.3  平衡的條件
  2.4  穩定平衡與不穩定平衡
  2.5  平衡的應用
  2.6  不平衡的應用
  2.7  小結
第3章  為什麼中央電視台總部大樓不會傾倒?
  3.1  重心、質心和形心
  3.2  任意形狀紙板的形(質)心
  3.3  L形物體的形心和重心
  3.4  質心的位置與物體的穩定性
  3.5  央視總部大樓會傾倒嗎?
  3.6  2010年世界博覽會中國館
  3.7  物體的質心與運動
  3.8  小結
第4章  為什麼上海中心大廈能建在「豆腐土」上?
  4.1  應力分佈
  4.2  平底鞋與高跟鞋
  4.3  怎樣提高承載能力?
  4.4  上海中心大廈的基礎
  4.5  比薩斜塔
  4.6  小結
第5章  怎樣巧用拉和壓?
  5.1  預應力的應用
  5.2  馬普爾高架渡槽
  5.3  慕尼黑奧林匹克體育場
  5.4  受壓桿件的失效特徵
  5.5  薄壁構件的屈曲
  5.6  屈曲約束支撐
  5.7  小結
第6章  怎樣抵抗彎曲?
  6.1  梁受彎的特徵
  6.2  解讀基本公式
  6.3  怎樣減小跨度?
  6.4  怎樣提供彈性支座?
  6.5  怎樣增大截面慣性矩?
  6.6  小結
第7章  怎樣抵抗扭和剪?
  7.1  構件受扭的特徵
  7.2  梁受扭的穩定性

  7.3  剪切效應
  7.4  建築物里的剪力牆
  7.5  剪切中心
  7.6  小結
第8章  為什麼摩天大樓採用巨型X型斜撐?
  8.1  減小結構變形的概念
  8.2  實現直接傳力的措施
  8.3  高層結構
  8.4  臨時看台結構
  8.5  小結
第9章  為什麼倫敦千禧穹頂能跨越365米的空間?
  9.1  自平衡系統
  9.2  外部彈性支承
  9.3  內部彈性支承
  9.4  結構拓撲優化設計
  9.5  小結
第10章  怎樣評估威斯敏斯特宮上534座石尖塔的安全性?
  10.1  什麼是自由振動?
  10.2  測試建築物的自振特性
  10.3  確定倫敦眼中索的拉力
  10.4  威斯敏斯特宮石尖塔的自振頻率
  10.5  音樂盒內金屬懸臂樑的自振頻率
  10.6  小結
第11章  為什麼倫敦千禧橋會左右晃動?
  11.1  什麼是受迫振動和共振?
  11.2  千禧橋的共振與減振
  11.3  避免共振
  11.4  利用共振
  11.5  小結
第12章  為什麼廣州塔能抵禦12級的颱風?
  12.1  為什麼擺能夠減小台北101大廈的振動?
  12.2  為什麼廣州塔能抵禦12級的颱風?
  12.3  怎樣減小布萊頓觀景塔的風振?
  12.4  怎樣隔斷振動?
  12.5  小結
第13章  人體在結構振動中的作用是一質量塊嗎?
  13.1  人體在結構振動中的模型
  13.2  站立人體的豎向自振頻率
  13.3  人跳躍荷載對結構的作用
  13.4  小結
參考文獻

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