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主编推荐语

畅销40年不衰的企鹅经典,特斯拉CEO、硅谷钢铁侠埃隆·马斯克推荐读物,理解伟大建筑的有趣原理,建筑、美术、土木工程、设计入门书。

内容简介

为什么一座吊桥即便开通了八条车道也不至于倒塌?为什么堤坝可以阻拦或释放巨大的水量?为什么希腊人在晚上会将马车轮子卸下来?为什么人类会腰痛?为什么鸟类有羽毛?摩天大楼和袋鼠的设计有什么原理?本书将帮你理解伟大建筑的巧夺天工之处,并探究历史上诸多灾难性事故的背后原因。

结构涉及我们生活的方方面面,无论是植物或动物,还是高楼大厦、桥梁等设计都要承受一定的机械力度,使其不易被折断或倒塌。所以,每个事物都包含一种结构。当我们思考结构的问题时,我们不仅要考虑为什么建筑物和桥梁不会坍塌,为什么机器和飞机不会解体,也要考虑虫子为何长成那种形态,以及蝙蝠为什么能飞过玫瑰花丛而翅膀完好无损。

这是一本发现结构的原理、生动解释结构的基本特性的趣味读物,它将为你揭开关于结构力学的许多好玩的谜题。作者摒弃了工程师惯用的让人不知所云的技术术语,用浅显、幽默的语言为读者解释了结构的有趣原理,分析了不同结构的特性,并告诉我们,生物的生存需求和人类的设计需求影响了这些结构的发展,自然、科技、生活中存在的结构都有其各自的道理。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 如何与工程师无障碍地沟通
  • 第一部分 弹性科学的前世今生
  • 第2章 结构的根基——胡克定律与固体的弹性
  • 第3章 应力与应变——柯西男爵与杨氏模量
  • 第4章 设计的安全性——裂缝是怎么出现的?
  • 第5章 如何同裂缝和应力集中共存——弓、投石机和袋鼠
  • 第二部分 承张结构
  • 第6章 承张结构与压力容器——锅炉、蝙蝠和中式平底帆船
  • 第7章 接合、铆接、焊接的应用分布——蠕变和战车轮子
  • 第8章 一只蠕虫的诞生——泊松比和弹性蛋白
  • 第三部分 承压结构与承弯结构
  • 第9章 墙、拱与坝——通天塔与砖石建筑如何保持稳定
  • 第10章 倒下的和未倒下的桥梁——拱桥、铸铁桥和悬索桥
  • 第11章 一道梁的益处——屋顶、桁架与桅杆
  • 第12章 剪切与扭转的奥秘——北极星导弹与斜裁睡袍
  • 第13章 承压的失败——三明治、头盖骨与欧拉博士
  • 第四部分 结构与审美
  • 第14章 设计的哲学——形状、重量与成本的平衡
  • 第15章 罪魁祸首——误差、金属疲劳与操作不当
  • 第16章 效率与美感——逃不掉的现实
  • 致谢
  • 附录Ⅰ 推荐手册与公式
  • 附录Ⅱ 梁理论公式
  • 附录Ⅲ 扭转公式
  • 附录Ⅳ 压缩载荷作用下柱与板的效率
  • 延伸阅读
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评分及书评

4.4
14个评分
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    给这本书评了
    5.0
    万物皆结构

    没看完先 Mark。大致浏览了一遍,作者从力学的角色介绍了各式各样的结构问题。除了建筑、桥梁这些我的专业领域之外,谈到了生物力学和时装裁剪。感觉会是一个很好的科普读物,希望能搜集到讲课的素材~

      1
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      给这本书评了
      5.0
      通俗易懂

      当初已经忘记为何把这本书添加到书架了,那时候以为自己对这个话题感兴趣,但看到一半时发现没有哈哈哈哈哈…… 但还是撑着看下来了,收获不多(这肯定是我的问题),不过这本书确实通俗易懂的,公式都是四则运算即可,没有高等数学的内容。如果对结构有兴趣的可以看看。

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        给这本书评了
        4.0

        1. 跟我什么关系?答:帮助我理解 stiffness 刚度。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。 是材料或结构弹性变形难易程度的表征。 材料的刚度通常用弹性模量 E 来衡量。 在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力 2. 此书大体要义?答:    结构曾被定义为任何用于承受载荷的材料的组合,而研究结构是科学的传统分支之一。如果一个工程结构倒塌,就可能出现人员伤亡,因此工程师务必小心谨慎地探究结构的行为。然而遗憾的是,当工程师要向大家普及他们的专业时,麻烦就来了:他们总是说着奇怪的用语,于是一些人便会认为,研究结构及其负载的方式的确令人费解、无关紧要,也非常无聊。    但是,结构无处不在,我们实在没法视而不见:毕竟,所有动植物以及几乎所有的人造物都必须能够承受某种强度的机械性力量而不致损坏,所以实际上,万物皆有结构。当我们谈论结构时,我们不仅要问为何建筑和桥梁不会坍塌,机器和飞机为何有时会坏掉,还需要问蠕虫为何长成那种形态,以及蝙蝠为什么能飞过玫瑰花丛而保持翅膀完好无损。我们的肌腱如何工作?我们为何会 “腰酸背痛”?翼手龙的体重怎么那么轻?鸟类为何有羽毛?我们的动脉如何工作?我们能为残疾儿童做些什么?为什么帆船要那样装配帆索?为什么奥德修斯之弓很难拉开?为什么古人晚上要把战车的轮子卸下来?希腊投石机如何工作?为什么芦苇会随风摇曳?为什么帕提侬神庙如此壮美?工程师能从天然结构中得到什么启示?医生、生物学家、艺术家和考古学家能从工程师那儿学到些什么?    事实表明,理解结构的原理和损坏的原因是一场斗争,其艰难与漫长远非常人所能预料。    直到最近,我们才补上了所欠的知识,使得我们能以某些有效或巧妙的办法回答上述一部分问题。    当然,随着将更多块拼图汇集组装,整个图景越发清晰:这门学科整体上不再局限于专业研究的狭窄范围,而越发贴近大众的普遍利益,普通人从中也能有所收获。3. 关注哪些细节?答:结构强度是指破坏结构所需的载荷,以磅力、牛顿或千克力为单位。这个量度被称作 “断裂载荷”,它仅适用于一些特殊的结构。材料强度是指破坏材料本身所需的应力,以 psiMN/m2 或 kgf/cm2 为单位。对于某种固体,无论其样品形态如何,其材料强度一般都是相同的。我们最常关注的是材料的抗拉强度,有时也叫作 “极限抗拉应力”,通常使用测试仪器拉断小型试样来确定。所以,我们往往会根据已知的材料强度来测算结构强度。    与刚度一样,生物意义和工程意义上的固体,其强度的变化范围很广。例如,肌肉之弱和肌腱之强对比显著,这也可以解释为何肌肉及其等效肌腱的截面不同。当我们小腿肚上粗壮且时而凸起的肌肉将其紧张状态传递给脚后跟的骨头时,我们便能行走和跳跃,靠的就是跟腱,尽管它非常纤细,但足以胜任这项功能。此外,我们也将看到,为什么工程师在混凝土这种弱材料被强钢筋加固之前就贸然施加拉力,是一种不明智之举。4. 哪些额外思考?    人格是不是一种心理结构?

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        中信出版集团

        中信出版社,成立于1988年,隶属于中国中信集团公司,是全国中央级出版社。2008年改制为中信出版股份有限公司。 中信出版集团满怀激情,关注思想、关注理念、关注人物、关注资讯、关注时尚,为读者提供最前沿的思想与最优秀的学习实践,通过有价值的、有享受的阅读,倡导与展示新的文化主流,启动一个“大众阅读时代”。