《土木工程的靈魂：力學(xué)》是一本介紹土木工程的靈魂——力學(xué)知識(shí)的科普讀物。力學(xué)與土木工程的結(jié)合已有幾百年的歷史。土木工程涉及的范圍極廣，房屋建筑工程、橋梁建筑工程、地下建筑工程、道路交通工程、抗爆工程等，這些都屬于土木工程的范疇。而土木工程的發(fā)展離不開力學(xué)�？梢哉f力學(xué)是土木工程的“心臟”。
《土木工程的靈魂：力學(xué)》從工程基本結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)承受的各種作用以及相關(guān)實(shí)例說明力學(xué)在工程中的具體應(yīng)用，這是一本難得的、深入淺出講解力學(xué)在土木工程中的核心作用的入門教科書。
《土木工程的靈魂：力學(xué)》可作為高中生、大學(xué)低年級(jí)學(xué)生以及高年級(jí)學(xué)生的參考用書，對(duì)力學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的科研管理人員也有所幫助。
《土木工程的靈魂——力學(xué)》終于出版了，這是張相庭教授撰寫的最后一本著作，也是他所有著作中出版過程最為曲折的一本。
2007年，中國力學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事會(huì)在高等教育出版社的支持下，決定出版《大眾力學(xué)叢書》，邀請(qǐng)一些力學(xué)工作者，撰寫一批力學(xué)科普著作，為此組建了由武際可和戴世強(qiáng)兩位力學(xué)界老前輩擔(dān)任正副主任的編輯委員會(huì)，我有幸也被推薦為編輯委員會(huì)委員，并由我出面邀請(qǐng)張相庭先生撰寫力學(xué)在土木工程中應(yīng)用的科普著作。張先生一開始感到為難，因?yàn)樗麖膩頉]有寫過科普著作，怕寫不好。但我知道他有深厚的力學(xué)功底，又在土木工程領(lǐng)域有極高的造詣，經(jīng)常能把復(fù)雜的工程問題化為簡單的力學(xué)模型來解決，并對(duì)結(jié)果做出合理的闡釋。在我的堅(jiān)持下，張先生終于同意寫平生的第一本也是最后一本科普著作。
張先生經(jīng)過一年多的考察整理時(shí)間，在收集了大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，于2009年5月寫出了初稿。但是當(dāng)張先生把稿子交到高等教育出版社時(shí)，初審認(rèn)為學(xué)術(shù)性過強(qiáng)，不太合適作為大眾科普讀物，希望張先生做較大的修改。此后一兩年，張先生改改停停，自己總是不滿意，也一直沒再把修改稿提交給高等教育出版社。再后來他身體越來越不好，這本書就耽擱了下來，直到他老人家不幸于2013年2月4日去世，也沒有最終定稿。
而這也成了我的一件心事，希望能將張先生的這最后一本書付梓出版。于是我和我的同事、張先生以前的博士生王國硯教授商量，由他出面征得張先生夫人的同意，從張先生的舊電腦中找到這部書稿，經(jīng)過王國硯教授費(fèi)時(shí)費(fèi)力的校對(duì)勘誤和圖表制作工作，并聯(lián)系了同濟(jì)大學(xué)出版社來出版這本書。王國硯教授作為張先生的弟子，在本書的出版中做了大量的工作。
張先生開始構(gòu)思動(dòng)筆寫這本書，迄今已有八年多的時(shí)間。雖然張先生沒有親眼看到這本書的出版，但這本書可以說凝聚了他最后幾年的心血和努力。雖然對(duì)于社會(huì)大眾，這也許不是一本合適的科普讀物，但是對(duì)于工科大學(xué)生，這卻是一本難得的、深入淺出講解力學(xué)在土木工程中的核心作用的入門教科書。
在這本書出版之際，我很高興代為作序，并借此表達(dá)對(duì)先生的深切懷念和崇高敬意。
序言
開啟土木工程高大之門——力學(xué)在土木工程中的核心作用
第1章 土木工程、力學(xué)和基本結(jié)構(gòu)
1．1 梁和板梁（梁式板）
1．1．1 計(jì)算簡圖
1．1．2 平衡方程式
1．1．3 脫離體
1．1．4 反力和內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）
1．1．5 應(yīng)力——彎曲應(yīng)力（正應(yīng)力）、剪應(yīng)力
1．1．6 強(qiáng)度和剛度
1．1．7 靜定和超靜定
1．1．8 梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)評(píng)估
1．2 墻和柱——頂阻承力
1．2．1 軸力和軸心正壓力
1．2．2 柱和壓桿的穩(wěn)定
1．3 拱和索
1．3．1 合理拱軸
1．3．2 索的找形
1．4 桁架和框架
1．4．1 二力桿
1．4．2 內(nèi)力計(jì)算
1．4．3 次應(yīng)力
1．4．4 各種形式桁架受力比較
1．5 板和殼
1．5．1 板殼的力學(xué)特性
1．5．2 板殼受力分析要點(diǎn)
第2章 作用或荷載的力學(xué)概念和計(jì)算問題
2．1 結(jié)構(gòu)振動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
2．1．1 自由度
2．1．2 周期
2．1．3 頻率
2．1．4 振型
2．1．5 阻尼力，阻尼比
2．1．6 響應(yīng)，共振響應(yīng)
2．2 計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)
2．2．1 計(jì)算機(jī)和結(jié)構(gòu)分析程序
2．2．2 實(shí)驗(yàn)和實(shí)地記錄
2．3 地震作用和反應(yīng)譜
2．3．1 烈度和反應(yīng)譜
2．3．2 特征周期Tg（s）
2．3．3 抗震力學(xué)計(jì)算
2．4 風(fēng)荷載和剛性模型風(fēng)洞試驗(yàn)
2．4．1 風(fēng)壓和剛性模型風(fēng)洞試驗(yàn)
2．4．2 結(jié)構(gòu)順風(fēng)向的風(fēng)效應(yīng)
2．4．3 結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向效應(yīng)及共振效應(yīng)
2．4．4 結(jié)構(gòu)空氣動(dòng)力失穩(wěn)
第3章 重大工程示例分析——上海東方明珠廣播電視塔
3．1 結(jié)構(gòu)方案——混凝土塔的突破
3．2 東方明珠塔結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性
3．2．1 固有頻率或固有周期，振型
3．2．2 阻尼比
3．3 風(fēng)和地震作用的分析比較
3．4 順風(fēng)向風(fēng)荷載和結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算分析
3．5 橫風(fēng)向渦流脫落共振和空氣動(dòng)力失穩(wěn)計(jì)算分析
3．6 廣州新電視塔簡介
第4章 工程實(shí)例介紹
4．1 北京國家體育場——“鳥巢”工程
4．2 上海體育場和彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn)
4．2．1 結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
4．2．2 彈性模型設(shè)計(jì)、制作和風(fēng)洞試驗(yàn)
4．3 上海中心
4．4 上海環(huán)球金融中心和振動(dòng)控制
4．4．1 工程概況
4．4．2 上海環(huán)球金融中心的振動(dòng)控制
4．5 上海南浦大橋和楊浦大橋
4．5．1 工程概況
4．5．2 楊浦大橋抗風(fēng)設(shè)計(jì)
第5章 起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析
5．1 起重機(jī)結(jié)構(gòu)受力分析
5．2 工作狀態(tài)下起重機(jī)的風(fēng)力計(jì)算
5．2．1 有效迎風(fēng)面積
5．2．2 基本風(fēng)壓和風(fēng)壓高度變化系數(shù)
5．2．3 風(fēng)荷載體型系數(shù)靤
5．2．4 風(fēng)振系數(shù)（荷載）？
5．3 非工作狀態(tài)下起重機(jī)的風(fēng)力計(jì)算
第6章 城市抗風(fēng)防災(zāi)分析
6．1 概述
6．2 工程結(jié)構(gòu)災(zāi)害力學(xué)
6．2．1 彈性極限風(fēng)壓W0e
6．2．2 結(jié)構(gòu)極限風(fēng)壓W0p
6．3 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)損失模式
6．4 城市抗風(fēng)防災(zāi)實(shí)例
參考文獻(xiàn)
后記
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