結(jié)構(gòu)概念:感知與應用(第二版)
定 價:78 元
- 作者:[英] 季天健,Adrian,J.,Bell·Brian,R.Ellis 著,武岳,孫曉穎,李強,張清文 譯
- 出版時間:2018/5/1
- ISBN:9787040487459
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TU318
- 頁碼:405
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《結(jié)構(gòu)概念:感知與應用(第二版)》結(jié)合大量的實物模型演示和工程實例,致力于對結(jié)構(gòu)概念的理解與應用,使結(jié)構(gòu)概念成為溝通抽象理論和實際應用之間的橋梁。在第一版基礎上,第二版增加了對于靜力剛度與模態(tài)剛度、靜力問題與動力問題、試驗研究與理論研究,以及理論與實踐等問題的探討!督Y(jié)構(gòu)概念:感知與應用(第二版)》適合于土木工程專業(yè)的本科生和研究生學習,也可供建筑學專業(yè)的學生和具有實踐經(jīng)驗的工程師參考。
本書作為《感知結(jié)構(gòu)概念》的第二版,英文書名有所改動,由Seeing and Touching Structural Concepts改為Understarzding and Using Structural Concepts.原書名強調(diào)如何更好地理解結(jié)構(gòu)概念,而現(xiàn)書名則強調(diào)對結(jié)構(gòu)概念的理解與應用。換句話說,理解結(jié)構(gòu)概念的目的是為了應用,而且是創(chuàng)新性的應用,以解決工程實際問題,從而使工程設計更加安全、經(jīng)濟和美觀。
書名的改變反映了我們對結(jié)構(gòu)概念本質(zhì)的理解。在這一版中,結(jié)構(gòu)概念定義為:
結(jié)構(gòu)概念是對描述某一結(jié)構(gòu)現(xiàn)象或方法的物理變量間數(shù)學關系式的領悟性解讀和定性表述;它抓住了該關系式的物理內(nèi)涵,并為其在工程中的應用提供了基礎。
該定義表明,結(jié)構(gòu)概念體現(xiàn)了對理論知識的深入理解,并且將對數(shù)學、物理的理解與工程實踐有機地結(jié)合起來,從而為相關學習和研究提供了一種有效的方法。
結(jié)構(gòu)概念可以通過抽象的方式從課本理論中學習,也可以結(jié)合實物模型和實際案例通過一種直觀的方式來學習。相比之下,后一種方式更具有啟發(fā)性、激勵性和趣味性,但需要在課本中引入更多的實物模型和恰當?shù)膶嶋H案例。理想的方式是將這兩種學習方式整合在一起.使彼此相互補充。本書的目的就是提供一種直觀的學習結(jié)構(gòu)概念的方法,并使之與傳統(tǒng)的理論學習相結(jié)合。為實現(xiàn)此目標,采用了以下3種方式:
(1)通過一系列簡單演示模型來說明結(jié)構(gòu)概念或概念的作用,從而為理解理論知識提供一種簡單、便捷的方式。
。2)通過一些工程實際案例和日常生活實例來展示對結(jié)構(gòu)概念的創(chuàng)新應用,一方面說明如何應用結(jié)構(gòu)概念,另一方面也有助于建立理論與實踐的聯(lián)系。
。3)通過將一些包含結(jié)構(gòu)概念的研究成果轉(zhuǎn)化為教學資料,改善和更新已有的授課內(nèi)容。
實物模型逼真簡單,可以用來說明某一結(jié)構(gòu)概念。本書中的模型通常是成對出現(xiàn)的,其中一個使用了結(jié)構(gòu)概念,另一個則沒有。這樣就可以通過兩個模型的響應差異明顯地看到和感覺到結(jié)構(gòu)概念的作用。模型可以由教師在課堂上演示或由學生在課下使用。本書提供了大量的照片來說明這些模型以及它們的作用。
實際案例用來說明結(jié)構(gòu)概念是怎樣在實際中應用的,特別是創(chuàng)新性的應用,以產(chǎn)生有效的工程解決方案。通過這些案例使學生的認識從結(jié)構(gòu)構(gòu)件延伸至結(jié)構(gòu)整體,從單純理解擴展到實際應用。這些案例也為我們欣賞工程師和建筑師在解決實際問題時的非凡創(chuàng)造力提供了機會。
在結(jié)構(gòu)概念的學習中,實踐、研究和教學三者是融為一體的,彼此相互促進、相互受益。針對新出現(xiàn)的工程問題的研究會帶來新的概念并提供新的案例,這將有效地豐富結(jié)構(gòu)概念的教學內(nèi)容。本書某些章節(jié)的內(nèi)容即源自這些研究。
除了有利于更好地理解外,實物模型和實際案例還有助于激發(fā)學生的學習興趣。課堂實踐表明,相對于單純依靠語言或黑板/投影/幻燈片講解的內(nèi)容,學生對于利用實物演示的授課內(nèi)容表現(xiàn)出更濃厚的興趣。相對于課本例題,他們對應用概念解決工程問題的實際案例表現(xiàn)出更大的興趣。通過直接接觸模型以及將概念、模型和實際工程問題相聯(lián)系,使學生受到極大的鼓舞。
第二版在以下4方面作了改進:
(1)增加了一章“緒論”,對結(jié)構(gòu)概念進行概述,并介紹如何學習和使用本書。
。2)在原有“靜力篇”和“動力篇”兩部分的基礎上,增加了“綜合篇”部分。該部分包括4章,分別探討了靜力剛度與模態(tài)剛度的關系、靜力問題與動力問題的關系、試驗研究與理論研究的關系以及理論與實踐的關系。
(3)在“靜力篇”和“動力篇”部分的每章后面增加了少量的思考題。
。4)增加了一些新模型和新案例。
“靜力篇”和“動力篇”部分分別有12章和7章!熬C合篇”部分則致力于將靜力問題和動力問題整合在一起。靜力剛度和模態(tài)剛度的概念在工程實踐中應用廣泛,它們通常是分別處理的。第21章研究了兩者的關系,并探討了這種關系的理論基礎以及工程應用。第22章探討了靜力問題與動力問題的關系,即有些靜力學方法可以用來解決動力學問題,同時,也可以用一些動力學方法來解決靜力學問題。最后兩章探討了與實證相關的研究工作。第23章受經(jīng)濟學研究的啟發(fā),提出了一系列描述試驗研究與理論研究關系的模型,并通過許多真實案例加以佐證。第24章通過回顧結(jié)構(gòu)概念的作用探討了理論與實踐的關系,這一章的內(nèi)容可能并不成熟和完善,但是大量的實例為相關探索提供了有力支持。
本書是我們多年來從事與結(jié)構(gòu)概念有關的教學、研究和工程實踐的成果。書中借助實物模型和實際案例提供了大量的課堂演示。同時,采用了大量的其他教材未使用的材料以增強對結(jié)構(gòu)概念的理解,激發(fā)學生的學習興趣、創(chuàng)新性思考和設計。本書對于各個層次的工程師,從學生到咨詢顧問,都是有用的。它對于包括研究生在內(nèi)的各個年級的土木工程專業(yè)的學生都是有用的,同樣地,它也適用于追求技術風格的建筑學專業(yè)的學生及工程設計人員。
季天健博士,英國曼徹斯特大學教授(Reader),英國結(jié)構(gòu)工程師學會高級會員。先后在黑河建筑設計室、中國建筑科學研究院和英國建筑科學研究院從事了十余年的結(jié)構(gòu)設計、研究和咨詢工作。1996年進入曼徹斯特大學任教,講授過多個年級的結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設計課程。同時還開展了結(jié)構(gòu)動力學方面的研究工作。2014年與Adrian J.Bell一起獲得英國結(jié)構(gòu)工程師學會頒發(fā)的“杰出結(jié)構(gòu)工程教育獎”。2016年獲得曼徹斯特大學的“優(yōu)秀教學獎”。
Adrian J.Bell博士,英國曼徹斯特大學副教授(Senior Lecturer)。曾從事大跨屋蓋結(jié)構(gòu)和塔桅結(jié)構(gòu)等的設計咨詢工作。主要講授結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)設計類課程,教齡超過30年。主要研究方向包括索結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)。2014年與季天健一起獲得英國結(jié)構(gòu)工程師學會頒發(fā)的“杰出結(jié)構(gòu)工程教育獎”。
Brian R.Ellis博士,曾任英國建筑科學研究院結(jié)構(gòu)技術主管,現(xiàn)已退休。在英國建筑科學研究院期間,主要從事與結(jié)構(gòu)振動相關的研究工作,在結(jié)構(gòu)原型試驗和現(xiàn)場監(jiān)測方面頗有建樹。還參與了英國國內(nèi)和國際標準的編制工作。退休后,承擔過一些工程顧問咨詢工作。
第1章 緒論
1.1 什么是結(jié)構(gòu)概念
1.1.1 來源于理論的結(jié)構(gòu)概念
1.1.2 來源于實踐的結(jié)構(gòu)概念
1.2 為什么要學習結(jié)構(gòu)概念
1.3 學習結(jié)構(gòu)概念的方法
1.3.1 理論知識
1.3.2 模型演示
1.3.3 應用實例
1.3.4 學生參與
1.4 本書的內(nèi)容安排
1.5 學習建議
1.5.1 對于學生
1.5.2 對于教師
1.5.3 對于工程師
參考文獻
第一部分 靜力篇
第2章 平衡
2.1 定義與概念
2.2 理論背景
2.3 模型演示
2.3.1 作用力與反作用力
2.3.2 穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡
2.3.3 板一瓶子系統(tǒng)
2.3.4 磁懸浮模型
2.4 應用實例
2.4.1 限行桿
2.4.2 人行橋
2.4.3 天平秤
2.4.4 舞臺表演
2.4.5 磁懸浮列車
2.4.6 垃圾撮子
思考題
參考文獻
第3章 質(zhì)心
3.1 定義與概念
3.2 理論背景
3.3 模型演示
3.3.1 任意形狀紙板的質(zhì)心
3.3.2 物體的質(zhì)心與形心
3.3.3 L形平面物體的質(zhì)心
3.3.4 豎向平面物體的質(zhì)心
3.3.5 質(zhì)心與穩(wěn)定
3.3.6 質(zhì)心與運動
3.4 應用實例
3.4.1 工程起重機
3.4.2 埃菲爾鐵塔
3.4.3 展示架
3.4.4 歐洲之門
思考題
參考文獻
第4章 截面形狀的影響
4.1 定義與概念
4.2 理論背景
4.3 模型演示
4.3.1 矩形截面梁和工字形截面梁
4.3.2 用書簽托起書
4.4 應用實例
4.4.1 鋼框架結(jié)構(gòu)
4.4.2 鐵路橋
4.4.3 腹板開孔的工字形截面構(gòu)件
思考題
參考文獻
第5章 應力分布
5.1 概念
5.2 理論背景
5.3 模型演示
5.3.1 釘板上的氣球
……
第二部 分動力篇
第三部 分綜合篇