内容简介
《测量学/普通高等教育规划教材》主要内容包括现代测量学的基本概念、原理和方法,角度、距离和高程的测量方法,控制测量,地形图测绘,数字测图,地形图的应用,施工放样,水利工程测量,民用建筑测量,路桥工程测量,农林工程测量,地籍测量,3S技术简介等。本书编写重视培养学生的学习能力,突出基础理论,加强实践性教学环节,理论联系实际,拓宽专业口径,注意精选保留传统测绘技术的基本内容,适当充实了数字测图、全站仪的应用、3S技术等较多的测绘科学新技术。教材内容精炼,文字通俗易懂,便于自学,专业覆盖面广。
本书为普通高等教育土木工程、水利工程、路桥工程、农林工程等有关专业的“测量学”课程的教材,有较宽的话用面,亦可供广大工程技术人员阅读参考。
内页插图
目录
第1章 绪论
1.1 测量学的任务与作用
1.1.1 测量学的概念
1.1.2 测量学的分类
1.1.3 测量学的任务
1.1.4 测量学的作用
1.1.5 测量学的发展概况
1.2 地球的形状与大小
1.2.1 水准面与大地体
1.2.2 参考椭球体
1.2.3 参考椭球定位
1.3 地面点位的表示方法
1.3.1 地面点的坐标
1.3.2 地面点的高程
1.4 地球曲率对基本观测量的影响
1.1.1 地球曲率对水平距离的影响
1.4.2 地球曲率对高程的影响
1.4.3 地球曲率对水平角度的影响
1.5 测量工作概述
1.5.1 测量的基本工作
1.5.2 测量工作的基本原则
l.5.3 测量的几个基本概念
本章小结
思考题
第2章 水准测量
2.1 水准测量的原理
2.1.1 高差测量
2.1.2 高程计算
2.2 微倾水准仪及其使用
2.2.1 微倾式水准仪的构造
2.2.2 水准尺和尺垫
2.2.3 水准仪的使用
2.3 普通水准测量
2.3.1 水准点与水准路线
2.3.2 水准测量的实施
2.3.3 水准测量的校核方法
2.4 四等水准测量
2.4.1 四等水准测量的技术要求
2.4.2 四等水准测量的实施
2.5 水准测量成果的内业计算
2.5.1 水准测量成果的内业计算步骤一
2.5.2 闭合水准路线计算
2.5.3 附合水准路线计算
2.5.4 支水准路线计算
2.6 水准仪的检验与校正
2.6.1 圆水准器轴的检验与校正
2.6.2 十字丝横丝的检验与校正
2.6.3 水准管轴的检验与校正
2.7 水准测量的误差来源及消减方法
2.7.1 仪器误差
2.7.2 观测误差
2.7.3 外界条件影响
2.8 自动安平水准仪和电子水准仪
2.8.1 自动安平水准仪
2.8.2 电子水准仪
本章小结
思考题
第3章 角度测量
3.1 角度测量原理
3.1.1 水平角测量原理
3.1.2 竖直角测量原理
3.2 DJ光学经纬仪及其使用
3.3.2 方向观测法
3.4 竖直角测量
3.4.1 竖盘构造
3.4.2 竖盲角及指标尝的计笪方体
……
第4章 距离测量与直线定向
第5章 测量误差的基本知识
第6章 小区域控制测量
第7章 大比例尺地形图传统测绘方法
第8章 全站仪、GPS与数字测图
第9章 地形图的应用
第10章 施工放样的基本知识
第11章 水利工程测量
第12章 民用建筑施工测量
第13章 路桥工程施工测量
第14章 农林工程测量
第15章 地籍测量
第16章 3S技术及其应用
参考文献
精彩书摘
第1章 绪论
测量学是一门古老而又年轻的学科,具有悠久的历史,又随着现代科学技术的发展而不断发展。本章主要介绍测量学的任务与作用、地球的形状与大小、地面点位置的表示方法、测量工作的基本原则。
1.1 测量学的任务与作用
1.1.1 测量学的概念
测量学是研究地球的形状和大小以及测定地面点或空间点相对位置的一门科学,其目的是为人们了解自然和改造自然服务。
测量学已广泛应用于资源勘察、农田水利建设、工业与民用建筑、交通及矿产开采、城市规划、军事等领域,为社会经济发展、国防建设、科学研究提供基础资料和技术支持。
现代科学技术的发展,为测量提供了新的技术手段,同时丰富了测量学科的内涵。现代测量学是利用先进测绘仪器和技术,研究空间数据的采集、传输、处理、存储、分析、制图、应用的科学与技术。
测绘学是测量学与制图学的统称。它是研究空间实体(包括地球整体、表面以及外层空间的各种自然和人造物体)的各种几何、物理、人文及其随时间变化的空间和属性信息的采集、处理、管理、更新、利用的科学与技术。可见,测量学是测绘学的重要组成部分。但一般而言,测量学等同于测绘学,不需要严格区分。主粧轧烹: 测量学的分类
随着科学技术的发展,测量学的分支越来越细,根据其研究对象、应用范围和技术手段的不同,测量学分为以下几个主要分支学科。
(1)普通测量学 普通测量学是研究地球表面小区域内测量的基本理论、方法和技术的学科。由于范围较小,在研究过程中不考虑地球曲率对测量结果的影响。普通测量学也称为地形测量学。
(2)大地测量学 大地测量学是研究整个地球的形状、大小和重力场,或研究在大区域内进行精密测量的理论和方法的学科。由于范围较大,在其研究过程中要顾及地球曲率对测量结果的影响。现代大地测量学可分为几何大地测量学、物理大地测量学和空间大地测量学。
(3)摄影测量学 摄影测量学是利用摄影技术研究地表物体的形状、大间位置的学科。根据摄影平台不同,摄影测量学可分为地面摄影测量、航空摄影测量和航天摄影测量;按技术处理方法,其可分为模拟法摄影测量、解析法摄影测量和数字摄影测量。
(4)工程测量学 工程测量学是研究测量学的基本理论、方法和技术在工程建设中的应用,解决工程建设中施工放样、竣工测量和变形监测等实际问题的学科。工程测量学按其应用领域可分为土木工程测量、水利水电测量、矿山测量、道路工程测量和精密工程测量等。
(5)地图制图学 地图制图学是研究利用测量的数据资料,编制、印刷、出版地图、地形图和专题图的理论和方法的学科。地图是测绘工作的重要产品形式。
……
前言/序言
建筑力学基础:结构安全与工程实践 —— 洞察材料本构、应力分析与结构稳定性的核心教材 【内容概要】 本书旨在为土木工程、建筑学及相关工科专业的学生提供一套全面、深入且极具实践指导意义的《建筑力学基础》知识体系。不同于侧重大地测量与空间定位的学科,本书将焦点完全集中于结构受力行为的内在机理及其在工程中的应用。全书结构清晰,逻辑严谨,从最基本的力系平衡原理出发,逐步深入到材料的力学性能、构件的内力分析,直至复杂结构的整体稳定性评估。 第一部分:静力学基础与结构分析的基石 本书的开篇部分聚焦于经典静力学原理在工程中的转化与应用。我们详细阐述了刚体平衡的条件,并以大量的实例图解,演示了如何对各种支撑条件下的结构体系(如梁、桁架、框架)进行精确的受力分解与反力求解。内容涵盖了平面力系、立体力系以及约束的反作用力计算。特别地,本部分强调了结构体系的“几何组成与静定/超静定判断”的工程思维训练,这对于后续复杂结构分析至关重要。我们摒弃了单纯的理论推导,转而侧重于工程图示和标准建模方法的教学,确保读者能将抽象的力学概念转化为实际的结构图纸解读能力。 第二部分:材料力学性能与本构关系 本部分是本书的核心理论支柱之一,它揭示了结构安全性的物质基础。我们深入探讨了工程中最常用材料(如钢材、混凝土、木材)在不同应力状态下的响应规律。内容的深度在于对“应力”和“应变”概念的精确界定,以及胡克定律在各向同性和各向异性材料中的具体表达。 正应力和剪应力分析: 详细讲解了斜截面上的应力转换,引入了莫尔圆(Mohr's Circle)作为可视化工具,帮助读者理解主应力与最大剪应力的概念及其工程意义。 材料的强度、刚度与稳定性极限: 明确区分了屈服、抗拉强度和断裂的概念,并结合实验数据,讨论了材料的本构模型,如理想弹塑性模型。 变形与位移计算: 运用能法(如单位荷载法、虚功原理)系统地推导了梁的挠度和转角的计算公式,并将这些方法推广到桁架和框架结构中,为有限元分析的原理奠定基础。 第三部分:典型结构构件的内力与强度设计 基于前两部分的理论,本章将理论与工程实践紧密结合,专门针对工程中最常见的受力构件进行深入分析。 梁的弯曲与剪切: 详细分析了梁内弯矩图和剪力图的绘制方法,并引入了梁的挠曲微分方程,讨论了梁的应力集中效应和疲劳问题。 轴心受力和扭转: 轴心受力的稳定性问题被单独作为一个重要章节讨论,重点分析了细长杆件的失稳现象,详细介绍了欧拉公式的适用范围、修正以及偏心受压构件的整体稳定性验算。扭转部分则涵盖了圆截面和空心截面的扭转刚度与强度计算。 第四部分:超静定结构分析与能量方法 现代工程结构,尤其是多层、高层建筑,大多表现为超静定结构。本部分是提升学生结构分析能力的重点。我们系统地介绍了求解超静定结构的经典方法: 力的变形协调法(力法): 详细讲解了如何选择多余约束、建立基本体系、求解超静定结构位移方程的步骤与技巧,并辅以大量实例说明如何处理梁、桁架以及框架的超静定问题。 位移法(挠度系数法): 介绍了位移法的基本思路,即以节点位移为基本未知量,建立结构刚度方程。这部分内容为后续学习有限元理论提供了必要的概念铺垫。 混合法与叠加原理: 讨论了如何结合力法和位移法的优点来处理复杂结构,同时强调了叠加原理在线性弹性分析中的普适性。 第五部分:结构动力学初步与工程抗震基础 理解结构如何响应动态荷载是现代建筑安全的关键。本章引入了基本的振动理论: 单自由度体系振动: 讲解了自由振动、有阻尼振动和受迫振动的响应特性,重点分析了“振型”、“固有周期”和“阻尼比”的工程意义。 地震作用分析导论: 介绍了地震波的特点,以及如何将地震荷载转化为结构的动力输入,并初步介绍了反应谱法和时间历程分析的基本概念,使读者对建筑的抗震设计有一个宏观的认识。 【本书特色】 1. 工程导向: 全书配有数百个来自实际工程案例的简化模型,强调“图纸语言”与“力学语言”的互译能力。 2. 严格的逻辑链条: 知识点层层递进,确保学生在掌握静力平衡后,才能深入理解材料的本构关系,最终应用于复杂结构的分析。 3. 强调稳定性: 结构稳定性(失稳、屈曲)被提升到与强度同等重要的地位进行讲解,契合现代结构设计规范对安全裕度的要求。 本书是土木工程、结构工程、桥梁工程、工程力学等专业学生和初入职场的工程师进行结构分析和设计的必备参考书。它提供的不仅是计算公式,更是结构工程师应具备的对受力本质的深刻洞察力。