材料力學(第二版)  pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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劉上聰 

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好的，這是一本關於《土木工程結構基礎與設計》的圖書簡介，內容詳盡，力求專業與實用並重。 --- 《土木工程結構基礎與設計》（第三版） 內容簡介 《土木工程結構基礎與設計》（第三版）是一本全麵、深入、與現代工程實踐緊密結閤的專業教材與參考手冊。本書旨在為土木工程、結構工程、岩土工程等相關專業的本科生、研究生提供堅實的理論基礎，並為初入職場的工程師提供係統、實用的設計指導。第三版在繼承前兩版經典理論框架的基礎上，吸收瞭近年來結構工程領域的最新規範、材料科學的進步以及數字化設計工具的發展，力求內容的前沿性、嚴謹性與可操作性達到新的高度。 全書共分為三大部分，共十五章，邏輯清晰地構建瞭從基本力學分析到復雜結構設計的完整知識體係。 第一部分：結構力學基礎與材料本構（第1章至第5章） 本部分是全書的基石，係統迴顧和深化瞭工程結構分析所必需的力學原理。 第1章：結構的基本概念與載荷分析 本章首先界定瞭結構的基本組成、分類及功能要求，重點闡述瞭極限狀態設計理論（承載能力極限狀態與使用性能極限狀態）的哲學基礎與應用原則。詳細介紹瞭各類結構載荷的確定方法，包括恒載、活載、風荷載、雪荷載的取值與組閤，並引入瞭基於可靠性理論的荷載分項係數的選取依據。特彆增設瞭地震動參數的初步介紹，為後續抗震設計打下基礎。 第2章：材料的力學行為與本構關係 本章深入探討瞭工程中最常用的結構材料——鋼材、混凝土和木材的本構關係。對於鋼材，詳述瞭彈塑性模型、屈麯行為及其在二階效應分析中的應用。對於混凝土，重點講解瞭受壓-受拉區的應力-應變麯綫，非綫性本構模型的建立，以及損傷演化理論的初步介紹。本章強調瞭材料設計強度的確定性與隨機性，並引入瞭考慮時間效應（如徐變和收縮）對長期性能的影響分析。 第3章：結構內力分析與靜力平衡 本章是結構分析的核心。從基本的靜力平衡方程齣發，係統闡述瞭桁架、框架、拱和懸索等典型結構的內力求解方法。重點詳細講解瞭位移法（剛度法）的矩陣錶達形式，並提供瞭手工計算與有限元軟件輸入參數設置的橋梁。對於超靜定結構，引入瞭力的變形法（柔度法），並對比瞭兩種方法的適用場景與計算效率。 第4章：結構穩定性理論 穩定性分析是確保結構安全的另一關鍵環節。本章從歐拉公式齣發，推導瞭壓杆的臨界屈麯載荷。深入分析瞭細長杆件的二階P-Δ效應，並介紹瞭如何將這些效應納入到一階彈性分析的修正體係中。對於平麵框架，詳細闡述瞭有效長度係數（$eta$ 因子）的確定方法，並討論瞭側嚮支撐對穩定性的影響。 第5章：綫彈性結構體係的變形與位移計算 本章聚焦於結構的變形控製。係統介紹瞭虛功原理、互易定理及其在位移計算中的應用。詳細推導瞭梁、剛架在集中力、彎矩和均布荷載作用下的撓度和轉角計算公式。引入瞭彈性支座和溫變荷載對位移場的影響分析，並提齣瞭利用位移控製進行結構初步尺寸選型的工程方法。 第二部分：結構構件設計與驗算（第6章至第10章） 本部分將力學分析結果轉化為具體的構件設計，是理論指導實踐的關鍵環節。 第6章：鋼結構設計原理與連接 本章遵循承載能力極限狀態設計原則，詳細講解瞭鋼梁、鋼柱的抗彎、抗剪和抗壓設計。特彆關注瞭局部和整體失穩的驗算。連接設計部分，詳盡論述瞭焊縫和螺栓連接的受力分析與強度、剛度驗算，包括抗剪、抗拉以及組閤受力的設計準則。本章全麵納入瞭高強度螺栓的摩擦型連接設計。 第7章：鋼筋混凝土梁的設計與配筋 本章聚焦於鋼筋混凝土受彎構件的設計。從應力塊理論齣發，推導瞭單筋、雙筋和T型梁的極限抗彎承載力。詳細討論瞭抗剪承載力的計算，包括混凝土抗剪與箍筋抗剪的協同作用。配筋設計部分，強調瞭最小配筋率、最大配筋率的控製，以及裂縫寬度和撓度驗算在正常使用極限狀態中的重要性。 第8章：鋼筋混凝土柱與受壓構件 本章主要處理軸心受壓和偏心受壓構件的設計。對於軸心受壓柱，重點講解瞭有效長度的確定與長細比的控製。對於偏心受壓柱，利用相互作用圖（P-M麯綫）直觀地展示瞭軸嚮力與彎矩的共同作用下的承載極限。本章強調瞭箍筋和螺鏇配筋在約束核心混凝土、提高延性方麵所起的作用。 第9章：結構節點設計與構造詳圖 節點是結構受力的薄弱環節。本章係統分析瞭梁柱節點、梁梁節點在鋼結構和鋼筋混凝土結構中的受力特點。針對鋼結構節點，詳細討論瞭剛接、鉸接的構造要求與強度校核。針對混凝土節點，則側重於“強柱弱梁”的抗震設計原則與構造措施。 第10章：預應力混凝土結構基礎 本章引入預應力技術，講解瞭預應力鋼材的選擇、張拉控製應力、應力損失計算。重點分析瞭有粘結與無粘結預應力構件在不同荷載階段的應力狀態，並給齣瞭後張預應力梁的抗裂與抗衝切驗算流程。 第三部分：結構體係分析與抗震設計（第11章至第15章） 本部分擴展到復雜結構的整體分析，並引入瞭現代結構工程關注的重點——抗震設計。 第11章：樓闆與剪力牆係統 本章詳細分析瞭雙嚮闆、殼闆的應力分布和設計方法。隨後，重點轉嚮剪力牆體係。講解瞭剪力牆的軸壓、抗剪和抗彎性能，以及約束邊緣構件的設計與配筋。討論瞭剪力牆與主梁、樓闆之間的連接與力的傳遞機製。 第12章：地基與結構基礎 本章建立結構與地基之間的相互作用模型。從地基承載力特徵值確定齣發，分析瞭淺基礎（獨立基礎、條形基礎、筏闆基礎）的設計與沉降控製。深入探討瞭樁基礎的受力分析、群樁效應，以及基礎結構與上部結構的可靠連接。 第13章：結構動力學基礎 為理解抗震設計奠定理論基礎。本章介紹單自由度、多自由度係統的振動特性，包括周期、頻率、振型。重點講解瞭反應譜理論，闡述瞭如何利用反應譜麯綫來確定結構在地震作用下的最大動力反應。 第14章：抗震設計基本原理與方法 本章是結構抗震設計的核心。係統闡述瞭性能化抗震設計的思想，包括不同設防目標下的設計烈度選擇。詳細介紹瞭水平地震作用計算方法（等效水平力法與反應譜法），以及如何進行結構規則性（平麵規則、竪嚮規則）的判斷與調整。 第15章：鋼筋混凝土抗震設計細則 本章將動力學理論應用於具體構件的抗震設計。詳細規定瞭“強柱弱梁、強剪弱彎”的抗震設計原則。重點講解瞭抗震等級下的梁、柱的構造措施，如加密區箍筋的配置、拉結筋的設置，以確保構件在強震作用下能保持足夠的延性，實現“以延性耗能”的抗震目標。 --- 本書特色： 1. 規範兼容性強： 內容緊密結閤國內外主流設計規範（如Eurocode, AISC, ACI以及中國現行規範的力學基礎），確保理論與工程實踐的無縫對接。 2. 圖解與算例豐富： 全書包含數百個手工計算和工程實例，特彆是引入瞭復雜的偏心受力、二階效應和多層框架的地震反應譜分析實例，幫助讀者透徹理解復雜問題的求解過程。 3. 強調工程思維： 不僅傳授“如何計算”，更強調“為何如此設計”，培養讀者對結構安全、經濟性和耐久性的綜閤判斷能力。 《土木工程結構基礎與設計》（第三版）是土木工程師工具箱中不可或缺的堅實工具。

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對於剛接觸這門學科的學生來說，這本《材料力學(第二版)》或許會顯得有點「老派」和「硬派」。相較於現在充斥著大量動畫模擬和電腦軟體操作的教材，它完全依賴紙筆和嚴謹的數學推導來建立知識體係。然而，正是這種「硬核」的訓練，纔造就瞭紮實的基本功。我還記得當時上課時，教授堅持不用電腦軟體做任何分析，所有東西都得手算，目的就是要我們徹底理解應力張量、慣性矩這些核心概念是如何相互作用的。這本書在介紹主應力與主方嚮的計算時，用瞭非常經典的矩陣方法，雖然當時需要花很多時間去熟悉矩陣運算，但一旦掌握瞭，處理三維應力狀態就變得遊刃有餘。這本書的優點在於它極少引入過於現代化但基礎不穩固的「快速解法」，而是引導讀者迴歸到最根本的平衡方程式和相容性條件。對於想在學術研究或高階工程領域發展的颱灣學子來說，這本第二版絕對是打底首選，它培養的是一種獨立分析問題的能力，而非單純的工具使用能力。

评分☆☆☆☆☆

如果讓我用一個詞來形容這本《材料力學(第二版)》，那就是「百科全書式的詳盡」。我後來從學術界轉到業界工作，擔任結構設計師，發現這本書在處理非標準化材料和邊界條件時，給予的指引非常實用。特別是關於材料的破壞準則那一部分，它涵蓋瞭馮·米塞斯（von Mises）和崔斯卡（Tresca）的屈服準則，並清楚解釋瞭它們在不同材料類型下的適用範圍。更別提它對剪力牆、桁架分析的章節，處理的複雜度遠超一般大學部教材。我記得我們公司在做一個高壓容器的設計審核時，就有人引用瞭書中關於厚壁圓筒壓力容器的拉梅公式（Lame's equations）的推導來驗證計算結果的準確性。這本書的厲害之處在於，它不隻教你怎麼算，更教你「為什麼要這樣算」，背後的力學原理交代得一清二楚。雖然書很厚，攜帶不便，但我辦公桌上那本舊舊的、邊角都翻爛的第二版，遠比我後來買的任何電子資料庫都來得有參考價值，它教會瞭我一種嚴謹的工程思維。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料力學(第二版)》，說真的，當初在學的時候簡直是惡夢一場，那時候我還在唸機械所，為瞭準備研究所考試，整天跟這本書奮戰。坦白講，初版的時候內容已經很紮實瞭，但第二版在章節的編排和例題的設計上，明顯下瞭更多功夫去蕪存菁，讓一些比較抽象的觀念變得更貼近實際工程上的應用。記得那時候，我們教授特別推崇這本書的習題，他說，如果你能把裡麵的進階題都解齣來，基本上你在應力分析這一塊就算站穩腳跟瞭。尤其對於那些探討疲勞破壞和斷裂力學的章節，它的推導過程非常嚴謹，不像有些教科書隻是把公式丟齣來，讓人摸不著頭緒。我特別喜歡它在介紹本構關係時，不隻是停留在虎剋定律那種理想情況，還加入瞭材料非線性行為的討論，雖然那時候讀起來有點吃力，但現在迴頭看，那纔是真正工程師該具備的知識深度。整體來說，這本書的厚度就足以嚇退不少人，但如果你真的想把基礎打得穩固，跳脫死背公式的框架，它絕對是值得你花時間去啃食的寶典。它的圖解清晰度也比市場上其他同類型書籍要好上一個層次，讓人不容易在複雜的受力圖中迷失方嚮。

评分☆☆☆☆☆

這本書的編排風格，老實說，有一種濃厚的學院派氣息，非常注重理論的完整性與推導的嚴謹性。如果你是那種喜歡快速看到公式然後套用解題的學習者，可能會覺得前麵理論鋪陳有點冗長。但請相信我，那份「冗長」正是它價值所在。舉例來說，在處理薄殼結構應力分析時，它花瞭好幾章的篇幅去建立座標變換和張量分析的基礎，這在很多簡化版的教材中都是直接跳過的。當時我們實驗室的指導教授就強調，要理解材料如何反應，就不能迴避這些基礎數學工具。這本書最讓我佩服的一點是，它對於「應力集中」這個在實際工程設計中極為重要的議題，處理得非常透徹，它不隻給瞭你經驗公式，還深入探討瞭影響應力集中係數的幾何參數，甚至還提到瞭光彈分析的初步概念。這使得我們在設計軸類零件或連接件時，能夠做齣更保守也更準確的判斷。總結來說，這是一本需要時間去「磨」的書，你投入多少心力，它就會迴饋你多少紮實的知識，絕非泛泛之輩可比。

评分☆☆☆☆☆

說到這本《材料力學(第二版)》，我得從另一個角度來談談，就是它在輔助教學資源上的完整度。在那個網路資源還沒像現在這麼爆炸的年代，一本好的教科書除瞭內容要夠硬以外，配套的解答和課後習題詳解更是關鍵。這本書的作者群很貼心，他們提供的解答範例，不僅僅是給齣最終數字，更重要的是，他們會一步步拆解計算過程中的物理意義，這對於我們這些在課堂上聽不太懂教授講的「內心小劇場」的學生來說，簡直是救命符。我記得有一次遇到一個複雜的扭轉問題，卡關瞭好幾天，後來翻閱這本書的詳解，纔發現原來是我對剪力流的概念理解有誤。他們對剪力流的描述，用瞭一個非常巧妙的類比，一下子就讓我茅塞頓開。而且，這本書在引入新章節時，都會先迴顧前一個章節的基礎知識，這種前後呼應的寫法，讓學習的連貫性非常好，不像有些書，讀到後麵就感覺跟開頭脫節瞭。雖然市場上後來也齣現瞭很多新的材料力學書籍，但這本第二版在結構力學與材料力學交會處的處理，依然保持著很高的水準，是理工科係學生書架上不可或缺的鎮山之寶。