结构概念——设计更高效的结构

优秀结构的基本原理是 什么？如何将这些原理创造 性地应用于结构设计？如何 清楚地表述这些原理及其实 施途径并将其传递给其他工 程师，特别是年轻工程师？ 本书力求回答这3个问题。 变形是结构设计中需要 考虑的主要问题之一。本书 共分7章，探讨了变形与结 构内力之间的关系，并说明 可以通过形成合理的内力分 布来获得较小的变形。本书 还以一种简洁和便于记忆的 方式提出了4个与变形和内 力有关的结构概念，给出了 从结构概念到实际案例的实 施途径。通过手算示例，本 书从定性和定量的角度对这 些概念及其实施途径的效力 和效率进行了检验。此外， 本书还介绍了一些与手算示 例相关的工程实例，以说明 结构概念和实施途径的实际 使用情况。 本书适用于土木工程专 业的本科生、研究生、教师 和工程技术人员。

季天健博士，英国曼彻斯特大学教授(Reader)，英国结构工程师学会高级会员。先后在黑河建筑设计室、中国建筑科学研究院和英国建筑科学研究院从事了十余年的结构设计、研究和咨询工作。1996年进入曼彻斯特大学任教，讲授过多个年级的结构分析和结构设计课程。同时还开展了结构动力学方面的研究工作。2014年与Adrian J．Bell一起获得英国结构工程师学会颁发的“杰出结构工程教育奖”。2016年获得曼彻斯特大学的“优秀教学奖”。

第1章 绪论 1.1 结构变形 1.2 形状、内力和变形 1.3 结构直觉 1.3.1 直觉认知 1.3.2 直觉理解 1.3.3 直觉解读 1.4 基于梁理论的抗变形设计 1.5 设计经验法则 1.6 有效、高效和美观 1.7 内容安排 本章参考文献 第2章 变形和内力 2.1 结构的变形 2.2 直杆的内力、变形和能量 2.3 结构的内力、变形和能量 2.4 △2，C的物理含义 2.5 直觉解读 2.6 由弯矩、轴向力和剪力引起的变形 2.7 结构概念的特点 2.7.1 4个结构概念 2.7.2 普遍性 2.7.3 互换性 2.7.4 兼容性 2.7.5 可逆性 2.7.6 相对性 2.8 实施途径 2.9 本章小结 本章参考文献 第3章 更直接的传力路径 3.1 实施途径 3.2 手算示例 3.2.1 4个支撑准则的效果 3.2.2 一个简单框架的最有效和最低效的支撑形式 3.3 工程实例 3.3.1 高层建筑 3.3.2 临时看台 3.3.3 脚手架结构 3.4 进一步讨论 本章参考文献 第4章 更小的结构内力 4.1 实施途径 4.2 手算示例 4.2.1 有悬臂和无悬臂的简支梁 4.2.2 有水平拉杆和无水平拉杆的Y形柱 4.3 工程实例 4.3.1 悬臂结构 4.3.2 树状结构 4.3.3 自平衡结构 4.4 进一步讨论 本章参考文献 第5章 更均匀的内力分布 5.1 实施途径 5.2 手算示例 5.2.1 有弹性支承和无弹性支承的悬臂梁 5.2.2 不同支撑形式的多层框架 5.3 工程实例 5.3.1 有外部弹性支承的结构 5.3.2 有内部水平方向弹性支承的结构 5.3.3 由拓扑优化生成的结构 5.4 进一步讨论 本章参考文献 第6章 更多的弯矩转化为轴向力 6.1 实施途径 6.2 手算示例 6.2.1 有竖向弹性支承和无竖向弹性支承的梁 6.2.2 由竖向和倾斜杆件支承的刚性板 6.3 工程实例 6.3.1 有内部竖向弹性支承的结构 6.3.2 由倾斜杆件支承的结构 6.3.3 利用结构自重——西班牙塞维利亚阿拉密洛桥（Alamillo Bridge） 6.4 进一步讨论 本章参考文献 第7章 结束语 7.1 理论与实践之间的层级关系 7.2 内容间的逻辑关系 本章参考文献 参考书目 名词索引 致谢