结构概念感知与应用 第2版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

结构概念感知与应用 第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 什么是结构概念2

1.1.1 来源于理论的结构概念2

1.1.2 来源于实践的结构概念3

1.2 为什么要学习结构概念4

1.3 学习结构概念的方法5

1.3.1 理论知识5

1.3.2 模型演示5

1.3.3 应用实例7

1.3.4 学生参与7

1.4 本书的内容安排8

1.5 学习建议9

1.5.1 对于学生9

1.5.2 对于教师9

1.5.3 对于工程师10

参考文献12

第一部分 静力篇15

第2章 平衡15

2.1 定义与概念16

2.2 理论背景16

2.3 模型演示18

2.3.1 作用力与反作用力18

2.3.2 稳定平衡与不稳定平衡19

2.3.3 板-瓶子系统19

2.3.4 磁悬浮模型20

2.4 应用实例21

2.4.1 限行杆21

2.4.2 人行桥22

2.4.3 天平秤22

2.4.4 舞台表演23

2.4.5 磁悬浮列车23

2.4.6 垃圾撮子24

思考题25

参考文献25

第3章 质心27

3.1 定义与概念28

3.2 理论背景28

3.3 模型演示32

3.3.1 任意形状纸板的质心32

3.3.2 物体的质心与形心33

3.3.3 L形平面物体的质心34

3.3.4 竖向平面物体的质心34

3.3.5 质心与稳定35

3.3.6 质心与运动37

3.4 应用实例38

3.4.1 工程起重机38

3.4.2 埃菲尔铁塔39

3.4.3 展示架39

3.4.4 欧洲之门40

思考题41

参考文献41

第4章 截面形状的影响43

4.1 定义与概念44

4.2 理论背景44

4.3 模型演示48

4.3.1 矩形截面梁和工字形截面梁48

4.3.2 用书签托起书50

4.4 应用实例50

4.4.1 钢框架结构50

4.4.2 铁路桥50

4.4.3 腹板开孔的工字形截面构件51

思考题53

参考文献53

第5章 应力分布55

5.1 概念56

5.2 理论背景56

5.3 模型演示57

5.3.1 钉板上的气球57

5.3.2 均布应力与非均布应力58

5.3.3 应力集中59

5.3.4 截面核心区60

5.4 应用实例62

5.4.1 平跟鞋与高跟鞋62

5.4.2 比萨斜塔63

思考题64

参考文献65

第6章 弯曲67

6.1 定义与概念68

6.2 理论背景68

6.3 模型演示71

6.3.1 梁的弯曲假定71

6.3.2 浅梁与深梁72

6.4 应用实例73

6.4.1 桁架的合理形状73

6.4.2 利用伸臂梁减小弯矩74

6.4.3 弯曲破坏74

6.4.4 订书钉的弯曲变形75

思考题76

参考文献77

第7章 剪切与扭转79

7.1 定义与概念80

7.2 理论背景80

7.2.1 弯曲剪应力80

7.2.2 扭转剪应力82

7.2.3 剪切中心85

7.3 模型演示86

7.3.1 扭转效应86

7.3.2 剪应力效应87

7.3.3 剪力效应89

7.3.4 开口截面与闭口截面的翘曲扭转90

7.3.5 开口截面与闭口截面的无翘曲扭转90

7.3.6 薄壁开口截面的剪切中心91

7.4 应用实例93

7.4.1 组合截面梁93

7.4.2 剪力墙93

7.4.3 开饮料瓶93

7.4.4 箱形梁公路桥95

思考题95

参考文献96

第8章 跨度与变形97

8.1 概念98

8.2 理论背景98

8.3 模型演示102

8.3.1 跨度的影响102

8.3.2 边界条件的影响103

8.3.3 梁的固端弯矩103

8.3.4 竖向构件的侧向刚度105

8.4 应用实例106

8.4.1 柱支承106

8.4.2 支柱根现象107

8.4.3 结构中的支柱107

思考题109

参考文献110

第9章 最短传力路径111

9.1 定义、概念与准则112

9.2 理论背景112

9.2.1 引言112

9.2.2 提高结构刚度的概念113

9.2.3 概念推广115

9.2.4 讨论120

9.3 模型演示123

9.3.1 试验验证123

9.3.2 直线形和折线形传力路径124

9.4 应用实例125

9.4.1 高层结构的支撑系统125

9.4.2 脚手架的支撑系统125

思考题127

参考文献128

第10章 减小结构内力129

10.1 概念与准则130

10.2 理论背景130

10.2.1 引言130

10.2.2 无约束环与有约束环131

10.3 模型演示137

10.3.1 一对橡胶环137

10.3.2 后张预应力塑料梁138

10.4 应用实例139

10.4.1 雷利竞技馆139

10.4.2 浙江黄龙体育中心140

10.4.3 斜拉桥141

10.4.4 承受剧烈振动作用的楼盖142

10.4.5 双坡屋盖143

思考题143

参考文献144

第11章 屈曲145

11.1 定义与概念146

11.2 理论背景146

11.2.1 屈曲的基本概念146

11.2.2 不同边界条件下的柱屈曲147

11.2.3 梁的侧向弯扭屈曲149

11.2.4 静力变形与屈曲荷载152

11.3 模型演示153

11.3.1 塑料尺的屈曲变形153

11.3.2 屈曲荷载和边界条件153

11.3.3 梁的侧向弯扭屈曲155

11.3.4 空饮料罐的屈曲破坏157

11.3.5 基于弯曲试验的屈曲荷载预测157

11.4 应用实例158

11.4.1 支撑构件的屈曲158

11.4.2 箱形梁的屈曲159

11.4.3 防止梁侧向屈曲的措施159

11.4.4 拍拍手环的双稳态160

思考题161

参考文献162

第12章 预应力163

12.1 定义与概念164

12.2 理论背景164

12.2.1 中心张拉预应力梁165

12.2.2 偏心张拉预应力梁166

12.2.3 体外张拉预应力梁166

12.3 模型演示169

12.3.1 由预应力木块组成的梁和柱169

12.3.2 应用预应力的玩具170

12.4 应用实例171

12.4.1 中心张拉预应力石柱171

12.4.2 偏心张拉预应力梁171

12.4.3 蜘蛛网172

12.4.4 预应力索网结构172

思考题174

参考文献174

第13章 由竖向荷载引起的结构水平运动177

13.1 概念178

13.2 理论背景178

13.2.1 静力响应178

13.2.2 动力响应187

13.3 模型演示188

13.3.1 对称框架188

13.3.2 反对称框架189

13.3.3 非对称框架190

13.4 应用实例190

13.4.1 看台结构190

13.4.2 楼板190

13.4.3 铁路桥192

思考题192

参考文献193

第二部分 动力篇197

第14章 能量转换197

14.1 定义与概念198

14.2 理论背景198

14.3 模型演示202

14.3.1 运动的轮子202

14.3.2 碰撞小球203

14.3.3 一串下落的小球204

14.4 应用实例205

14.4.1 过山车205

14.4.2 不用电池的手电筒206

思考题207

参考文献207

第15章 悬挂系统209

15.1 定义与概念210

15.2 理论背景210

15.2.1 单摆210

15.2.2 广义悬挂系统211

15.2.3 平动悬挂系统和转动悬挂系统215

15.3 模型演示215

15.3.1 悬挂系统的固有频率215

15.3.2 质量对悬挂系统的影响216

15.3.3 外倾式悬挂系统的静力性能219

15.4 应用实例220

15.4.1 游乐园中的悬挂木桥220

15.4.2 楼板隔震220

15.4.3 傅科摆221

思考题222

参考文献222

第16章 自由振动223

16.1 定义与概念224

16.2 理论背景224

16.2.1 单自由度系统224

16.2.2 广义单自由度系统228

16.2.3 多自由度系统232

16.2.4 梁的基频与最大位移的关系233

16.3 模型演示235

16.3.1 单摆系统的自由振动235

16.3.2 振动衰减与固有频率236

16.3.3 过阻尼系统237

16.3.4 离散系统的振型237

16.3.5 连续系统的振型238

16.4 应用实例239

16.4.1 音乐盒239

16.4.2 利用激振器测量结构固有频率240

16.4.3 利用环境激励测量烟囱固有频率240

思考题243

参考文献243

第17章 共振245

17.1 定义与概念246

17.2 理论背景246

17.2.1 单自由度系统在简谐荷载激励下的响应246

17.2.2 单自由度系统在基底简谐运动激励下的响应251

17.2.3 共振频率253

17.3 模型演示254

17.3.1 单自由度系统在基底简谐运动激励下的响应255

17.3.2 共振效应256

17.4 应用实例256

17.4.1 伦敦千禧桥256

17.4.2 避免共振：流行音乐会结构设计258

17.4.3 建筑物的共振频率测量260

17.4.4 一个有趣的共振现象261

思考题262

参考文献262

第18章 结构阻尼265

18.1 概念266

18.2 理论背景266

18.2.1 由自由振动试验确定阻尼比266

18.2.2 由强迫振动试验确定阻尼比267

18.3 模型演示268

18.3.1 观察自由振动中的阻尼效应268

18.3.2 聆听自由振动中的阻尼效应269

18.4 应用实例270

18.4.1 由自由振动试验确定阻尼比270

18.4.2 由强迫振动试验确定阻尼比271

18.4.3 楼板的阻尼比271

18.4.4 建筑物的阻尼比272

18.4.5 减小由步行引起的人行桥振动273

18.4.6 减小由步行引起的楼板振动273

思考题275

参考文献275

第19章 减振277

19.1 定义与概念278

19.2 理论背景278

19.2.1 改变系统的动力特性278

19.2.2 调谐质量阻尼器280

19.3 模型演示282

19.3.1 调谐质量阻尼器（TMD）282

19.3.2 调谐液体阻尼器（TLD）283

19.3.3 基底隔振284

19.3.4 摆式调谐质量阻尼器284

19.4 应用实例286

19.4.1 利用轮胎隔振286

19.4.2 伦敦眼286

19.4.3 伦敦千禧桥288

思考题288

参考文献289

第20章 结构振动中的人体模型291

20.1 概念292

20.2 理论背景292

20.2.1 人与结构相互作用292

20.2.2 振动结构中的人体模型294

20.3 演示试验296

20.3.1 站立人体的竖向振动模型296

20.3.2 站立人体的水平振动模型298

20.4 应用实例300

20.4.1 静止观众对看台的影响300

20.4.2 看台固有频率的计算301

20.4.3 流行音乐会中的结构动力响应301

20.4.4 间接测量站立人体的固有频率302

20.4.5 间接测量鸡的固有频率303

思考题303

参考文献304

第三部分 综合篇307

第21章 静力刚度与模态刚度307

21.1 关于刚度的一般认识308

21.2 静力刚度与模态刚度的定义309

21.2.1 静力刚度309

21.2.2 模态刚度310

21.3 静力刚度与模态刚度的关系311

21.4 验证312

21.4.1 解析验证312

21.4.2 试验验证315

21.4.3 数值验证317

21.5 应用321

21.5.1 刚度测量在组合楼板中的应用321

21.5.2 在有节奏人群荷载作用下的结构位移322

21.5.3 测量结构的静力刚度和承载力322

21.6 讨论324

21.7 总结325

参考文献326

第22章 静力问题与动力问题329

22.1 引言330

22.2 最大位移与固有频率331

22.2.1 关系方程331

22.2.2 例题333

22.3 屈曲荷载与固有频率335

22.3.1 关系方程335

22.3.2 压杆的振动屈曲试验338

22.4 周期性动荷载与其静荷载分量340

22.4.1 关系方程340

22.4.2 人跳跃荷载341

22.5 张力与固有频率342

22.5.1 关系方程342

22.5.2 拉杆的张力与固有频率342

22.5.3 伦敦眼的索张力344

22.6 总结344

参考文献345

第23章 试验研究与理论研究347

23.1 试验研究与理论研究的特点348

23.1.1 试验研究348

23.1.2 理论研究349

23.1.3 试验和理论联合研究349

23.2 试验和理论的关系模型350

23.3 比较模型351

23.3.1 模型及特征351

23.3.2 实例1：钢框架建筑351

23.3.3 实例2：恰当的楼板模型354

23.4 联合模型356

23.4.1 模型及特征356

23.4.2 实例1：钢筋混凝土梁的动力响应356

23.4.3 实例2：体育中心的楼板357

23.5 验证模型358

23.5.1 模型及特征358

23.5.2 实例1：验证理论假设359

23.5.3 实例2：验证理论预测359

23.6 解释模型360

23.6.1 模型及特征360

23.6.2 实例1：静止人体对结构振动的影响361

23.6.3 实例2：临时看台的水平刚度363

23.7 创造模型364

23.7.1 模型及特征364

23.7.2 实例1：振动结构中的人体模型365

23.7.3 实例2：高效的结构支撑系统367

23.8 扩展模型367

23.8.1 模型及特征367

23.8.2 实例1：人体频率的测量368

23.8.3 实例2：威斯敏斯特宫尖塔裂缝的鉴定368

23.9 不同模型之间的联系369

参考文献370

第24章 理论与实践373

24.1 引言374

24.2 结构概念的理论和实践来源374

24.3 理论与实践的关系375

24.3.1 结构概念与直觉认识375

24.3.2 结构概念与具体措施377

24.3.3 理论与实践379

24.4 沟通理论与实践的桥梁379

24.4.1 正向方法：从理论到实践380

24.4.2 逆向方法：从实践到理论381

24.4.3 跨学科方法：实践、研究和教学一体383

24.5 总结385

参考文献386

中英文名词对照表387