建築結構損傷控製設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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和田章 著

圖書標籤:

• 建築結構
• 損傷控製
• 結構設計
• 抗震設計
• 結構安全
• 工程結構
• 建築工程
• 結構健康監測
• 耐久性設計
• 結構優化

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112163786

商品編碼：1457079983

齣版時間：2014-11-01

作  者:和田章 著作 麯哲 等 譯者 定  價:29 齣 版 社:中國建築工業齣版社 齣版日期:2014年11月01日 頁  數:218 裝  幀:平裝 ISBN:9787112163786 ●第1章 緒論
●1.1 損傷控製設計
●1 1.1 抗震設計發展簡史
●1.1.2 超高層建築的抗震設計
●1.1.3 損傷控製設計方法
●1.2 外部作用與結構損傷
●1 2.1 性能目標的設定
●1.2.2 損傷控製設計
●1.2.3 可靠度工程與損傷控製
●1.3 新材料與新技術
●1.4 可持續性建築結構
●參考文獻
●第2章 結構動力學基礎
●2.1 什麼是振動
●2.2 單自由度體係無阻尼自由振動
●2.2.1 單自由度體係的運動方程
●2.2.2 振動體係的能量平衡方程
●2.2.3.框架結構簡化為單自由度體係
●2.2.4 由多個彈簧組成的振動體係
●2.3.有阻尼單自由度體係的自由振動
●部分目錄

內容簡介

土木工程結構是地震災害的*主要載體，通過技術創新提升工程結構的抗震性能也是“基於性能的地震工程”的*重要支承。技術創新不能隻停留在理論層麵，而是一個將創新性想法付諸實踐，在解決實際問題的過程中不斷完善並*終得以推廣應用的完整過程。和田章、岩田衛、清水敬三、安部重孝、川閤廣樹編著的《建築結構損傷控製設計》共分6章，**章緒論；第2章結構動力學基礎；第3章損傷控製結構的基本原理；第4章損傷控製結構基本分析中的結構動力學；第5章損傷控製設計的應用與討論；第6章地震風險管理等內容。本書很多內容涉及日本建築結構設計的基本概念和方法。 和田章 著作 麯哲 等 譯者 和田章，1946年齣生。1968年畢業於東京工業大學，1981年取得該校工學博士學位。1970年就職於日建設計，1982年就任東京工業大學助教授，1989年提升為教授，2011年任名譽教授。2011—2013年間擔任日本建築學會會長，2011年當選日本學術會議會員，2014年開始擔任日本隔震結構協會會長。曾榮獲日本建築學會奬(1996年和2003年)，高層建築與都市人居委員會(CTBUH)Fazlur R.Khan終身成就奬(2011年)等多項大奬。1980年開始從事減隔震結構的研究、設計規範編製、設計谘詢等方麵的工作．同時在美國、英國、意大利等國積極推廣普及隔震技術術，並曾在中國北等

建築結構損傷控製設計：一種審慎的未來營建哲學 引言 在現代社會，建築不再僅僅是遮風擋雨的物理空間，更是承載人類活動、文化傳承和經濟發展的重要載體。隨著城市化進程的加速和建築復雜度的不斷提升，如何確保建築結構的長期安全、可靠與可持續性，已成為建築工程領域最核心的挑戰之一。傳統的結構設計理念，往往側重於滿足規範要求的強度和穩定性，以抵抗已知的荷載和潛在的災害。然而，在麵對日益復雜的荷載組閤、不可預測的極端事件以及對建築生命周期內性能保持性的更高要求時，這種傳統方法開始顯露齣其局限性。 “建築結構損傷控製設計”這一概念的提齣，標誌著建築結構工程領域的一次深刻的範式轉變。它不再僅僅追求“不破壞”，而是更加關注“如何更好地應對破壞”，甚至將“可控的損傷”作為一種主動的設計手段，以實現更高級彆的安全目標和更優化的經濟性能。這是一種更加審慎、前瞻且極富智慧的營建哲學，旨在構建能夠“韌性生存”的未來建築。 一、 損傷的本質與設計的新視角 傳統設計將損傷視為需要極力避免的“失敗”狀態。一旦發生，往往意味著結構功能的喪失，甚至可能導緻災難性的後果。然而，從更宏觀和長遠的視角來看，任何結構都可能在不同程度上經曆損傷。例如，服役期間的疲勞纍積、微小的裂縫生長、材料的老化、甚至一些輕微的地震擾動，都可能在結構內部留下痕跡。如果將這些損傷的發生視為不可避免的物理過程，那麼設計的目標就應從“完全阻止損傷”轉變為“有效控製損傷的發生、發展及其後果”。 損傷控製設計正是基於這樣的認識，它將損傷視為一個動態發展的過程，並將其納入到設計決策的考量之中。這意味著： 從靜態到動態的思維轉變： 不再僅僅考慮結構在特定荷載下的瞬時反應，而是關注其在生命周期內的纍積損傷和性能退化。 接受並管理不確定性： 認識到自然災害和服役環境的不可預測性，設計應具備一定的容錯能力，以便在突發情況下仍能保持可接受的性能。 將損傷視為一種信息： 通過監測和評估結構損傷，可以及時獲取結構健康狀況的寶貴信息，為維護和修復提供依據，延長結構的使用壽命。 二、 損傷控製設計的核心理念與方法 損傷控製設計並非單一的技術手段，而是一係列相互關聯的理念、原則和方法的集閤。其核心在於通過精心的設計，使結構在遭受一定程度損傷後，仍能保持其關鍵功能，或至少能夠以一種可預測、可管理的方式發生耗能和變形，從而避免發生大規模的、災難性的破壞。 1. “延性”與“耗能”的設計： 延性（Ductility）： 這是損傷控製設計的基石。延性是指材料或結構在達到屈服強度後，能夠發生顯著變形而不發生脆性斷裂的能力。一個高延性的結構，在地震等動力荷載作用下，能夠吸收和耗散大量的能量，通過自身可控的塑性變形來“自我保護”，避免應力集中導緻的大範圍破壞。設計中，會特彆關注構件的配筋、連接方式以及材料的選擇，以提升其延性錶現。 耗能（Energy Dissipation）： 除瞭材料本身的延性，還可以通過引入額外的耗能裝置來增強結構的抗震性能。這些裝置，如阻尼器（粘滯阻尼器、摩擦阻尼器、金屬屈服阻尼器等），能夠在結構發生變形時吸收和耗散動能，從而減小結構的振動響應和損傷。它們就像是為結構安裝瞭“減震器”，有效地保護瞭主體結構。 2. “損傷容許”與“冗餘設計”： 損傷容許（Damage Tolerance）： 允許在結構的某些區域發生一定程度的損傷，但要確保這些損傷不會蔓延至關鍵承重構件，並且結構仍能維持其基本承載能力。這需要對結構的荷載傳遞路徑進行深入分析，並設計相應的“保護機製”。 冗餘設計（Redundancy）： 通過設計具有多重荷載傳遞路徑的結構體係，使得當某個構件失效時，荷載能夠被重新分配到其他構件上，從而避免整體的倒塌。高冗餘度的結構，即便遭受局部損傷，也能保持相當程度的整體穩定性。這就像擁有一套備用係統，當主係統齣現問題時，備用係統能夠立即接管。 3. “性能化設計”與“生命周期管理”： 性能化設計（Performance-Based Design, PBD）： 損傷控製設計往往與性能化設計緊密結閤。性能化設計不再僅僅滿足強度規範，而是根據建築在不同震級或不同災害下的預期性能水平（如：正常使用、彈性、顯著損傷但不倒塌、倒塌等）來進行設計。損傷控製是實現高性能目標的重要手段。 生命周期管理（Life Cycle Management）： 損傷控製的設計考慮貫穿建築的整個生命周期，從設計、施工、運營、維護到最終拆除。通過在設計階段就預設損傷控製策略，可以顯著降低後期維護和修復的成本，延長建築的使用壽命，並提升其在整個生命周期內的經濟效益和環境效益。 三、 損傷控製設計的實踐應用與技術挑戰 損傷控製設計的理念在現代建築結構工程中已得到越來越廣泛的應用，尤其是在對安全性和可靠性要求極高的工程領域。 高層建築與超高層建築： 在這些高大且復雜的結構中，風荷載、地震荷載以及材料的非綫性行為都可能導緻顯著的損傷。損傷控製設計，通過引入隔震、減震技術和強化構件的延性，能夠有效地提高其抗震和抗風性能，保障人員安全。 橋梁工程： 橋梁作為重要的交通基礎設施，其安全性和可靠性至關重要。損傷控製設計通過閤理的構件連接、減震支座以及裂縫控製設計，能夠提高橋梁在復雜交通荷載和自然環境下的抵抗能力，減少維護頻率。 工業廠房與重要設施： 對於核電站、石化廠房等關鍵基礎設施，一旦發生災難性事故，後果不堪設想。損傷控製設計在此類工程中扮演著至關重要的角色，通過冗餘設計、強化安全殼結構以及配備先進的監測係統，確保在極端事件下仍能維持功能或安全停機。 曆史建築的保護與修復： 在修復古老建築時，如何在不破壞其曆史風貌的前提下，提升其抗震和耐久性，也需要藉鑒損傷控製的設計思想。通過在關鍵部位進行加固、引入柔性連接或使用新型抗震材料，可以在最大程度上保留曆史信息的同時，提高結構的安全性。 盡管損傷控製設計帶來瞭諸多優勢，但其在實踐應用中也麵臨一些技術挑戰： 精確的損傷預測與評估： 對結構在不同荷載作用下的損傷發展過程進行精確的模擬和預測，需要復雜的計算模型和可靠的材料本構關係。 先進的監測與診斷技術： 有效地監測結構損傷的發生和發展，需要高性能的傳感器、數據采集與分析係統。 新材料與新技術的研發： 損傷控製設計往往需要藉助高性能混凝土、形狀記憶閤金、先進阻尼材料等新型材料和技術，這些材料的研發和應用仍需不斷探索。 規範與標準的更新： 現有的結構設計規範和標準，多基於傳統的強度設計理念。將損傷控製的設計理念係統地融入規範，需要大量的研究和實踐驗證。 成本效益的權衡： 損傷控製設計可能在初始階段帶來更高的建設成本，如何更好地平衡初始投資與長期的安全效益，是項目決策者需要仔細權衡的問題。 結論 “建築結構損傷控製設計”代錶瞭一種更加成熟、審慎和負責任的工程態度。它承認瞭結構在復雜多變的現實環境中可能麵臨的挑戰，並主動地將“損傷”納入設計考量，通過創新的理念和技術，構建齣更安全、更可靠、更具韌性的建築。這不僅是對工程技術水平的提升，更是對生命財産安全和可持續發展承諾的體現。隨著科學技術的不斷進步，以及對建築性能要求的日益提高，損傷控製設計必將成為未來建築結構領域的主流趨勢，為人類營造更美好的生活空間貢獻智慧和力量。這種設計理念，追求的並非是“不破壞”的理想化狀態，而是“在可能的破壞中，實現最大限度的安全與價值”。

評分☆☆☆☆☆

我最近拜讀瞭《建築結構損傷控製設計》這本書，其內容之豐富，見解之深刻，令我頗受啓發。作者以其深厚的專業功底，為我們揭示瞭建築結構在麵對各種外部挑戰時，如何通過精巧的設計來實現“損傷控製”。書中對“損傷”的定義，遠超齣瞭簡單的物理損壞，它包含瞭性能的退化、功能的降低，以及最終導緻結構失效的一係列過程。我印象特彆深刻的是關於“風險評估”和“失效機理”的章節。作者通過大量的案例分析，詳細闡述瞭不同荷載類型（如地震、風、爆炸、車輛撞擊等）對結構可能造成的損傷，以及這些損傷是如何在構件和整體結構中纍積和發展的。書中對“結構冗餘度”和“多重防護”的設計理念進行瞭深入的探討，這讓我明白，一個優秀的設計，不僅僅是保證主承重構件的強度，更是要考慮當個彆構件失效時，整個結構仍然能夠保持穩定。此外，書中還介紹瞭各種先進的損傷檢測和評估技術，從傳統的無損檢測方法，到現代的智能監測係統，這些技術如何幫助工程師實時掌握結構的健康狀況，並采取相應的預防和修復措施。這本書讓我對建築結構的“生命周期”管理有瞭更深層次的理解，損傷控製是貫穿始終的關鍵環節。

評分☆☆☆☆☆

我最近入手瞭一本名為《建築結構損傷控製設計》的書，雖然書名聽起來相當專業，但我齣於對建築安全和耐久性的好奇，還是翻閱瞭一下。這本書的內容，我隻能說，它深入淺齣地探討瞭我們在日常生活中可能從未細想過的結構“韌性”問題。作者並沒有一開始就拋齣枯燥的公式和理論，而是從一些經典的建築倒塌案例入手，比如那座在地震中屹立不倒的東方明珠，以及同樣在地震後奇跡般幸存的某某大橋，通過這些生動的例子，引齣瞭“損傷控製”這一核心概念。它讓我明白，建築並非是僵硬的、不可動搖的，而是在麵對外力時，需要具備一定的“彈性”和“智慧”，能夠以可控的方式吸收和消散能量，從而避免災難性的整體破壞。書中詳細闡述瞭材料的力學性能如何影響結構的響應，特彆是那些具有優異延展性和吸能能力的材料，它們是如何在設計中被巧妙運用的。我印象最深刻的是關於“耗能構件”的章節，作者通過大量的圖示和模型分析，解釋瞭這些構件如何在地震或強風等極端荷載下，通過自身的變形或破壞來保護主體結構，就像是人體內的“保險絲”一樣，犧牲自己來保全整體。此外，書中還涉及瞭結構監測技術的發展，從傳統的傳感器布設到如今的物聯網和大數據分析，如何實時掌握結構的健康狀況，從而提前預警和乾預，這一點也讓我茅塞頓開，原來現代建築的安全保障體係如此復雜而又精密。總而言之，這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本關於如何構建更安全、更可持續的建築未來的思想啓迪之作。

評分☆☆☆☆☆

《建築結構損傷控製設計》這本書，給瞭我一個全新的視角來看待建築物。我一直以為，結構設計就是把各種構件堆疊起來，保證它不會倒塌就行瞭。但這本書讓我明白，真正的挑戰在於，如何在麵對不可避免的外力時，讓結構能夠“聰明”地響應。作者在書中詳細介紹瞭各種損傷的成因，從材料本身的缺陷、施工過程中的誤差，到環境因素的長期作用。他用大量圖錶和案例，生動地展示瞭這些損傷是如何一步步侵蝕結構的健康。我特彆喜歡關於“損傷纍積”的章節，它解釋瞭為什麼有些結構在看似短暫的使用時間內就會齣現問題，而有些結構卻能曆經百年風雨。書中對“疲勞損傷”的深入分析，也讓我意識到，不僅僅是突發性的強震，日常的微小振動和應力循環，同樣是結構“隱形殺手”。作者還介紹瞭多種損傷評估方法，從宏觀的視覺檢查，到微觀的材料分析，以及各種無損檢測技術，這些方法是如何幫助工程師判斷結構的損傷程度，並製定相應的修復策略。這本書讓我意識到，建築結構的維護並非是事後補救，而是一個主動預測和控製的過程，而損傷控製正是這一過程的核心。

評分☆☆☆☆☆

《建築結構損傷控製設計》這本書，與其說是一本技術手冊，不如說是一本關於建築“生存智慧”的哲學讀物。作者並沒有迴避結構在極端荷載下的危險性，反而深入研究如何讓結構在麵對這些挑戰時，能夠以一種“可控”的方式響應。書中對“損傷”的定義，以及其發展過程的描述，都充滿瞭科學的嚴謹和哲學的思考。我特彆欣賞作者在講解“耗能構件”和“吸能機製”時，所采用的類比和圖解。它讓我能夠直觀地理解，這些看似附加的構件，是如何在關鍵時刻犧牲自己，來保護主體結構。書中還探討瞭“結構失效的不可逆性”，以及如何通過設計，將這種不可逆性降到最低。我瞭解到，很多在高層建築和橋梁等關鍵工程中應用的減隔震技術，其核心思想就是“以柔剋剛”，通過引入柔性連接和阻尼元件，來降低結構在地震等動力荷載下的響應。此外，書中還對“結構健康監測”和“損傷預測”進行瞭詳細的介紹，這些技術如何幫助我們提前發現問題，避免小損傷演變成大災難。這本書讓我對建築的“生命力”有瞭更深的敬畏，而損傷控製正是賦予這種生命力的重要手段。

評分☆☆☆☆☆

《建築結構損傷控製設計》這本書，給我帶來的最大感受是，原來我們習以為常的建築，其背後蘊含著如此深奧的設計哲學。作者沒有迴避結構在極端荷載下的錶現，反而將其作為研究的重點。他詳細分析瞭不同荷載類型，如地震、風、爆炸等，對結構産生的動力響應，以及這些響應可能引起的損傷。書中對“非綫性分析”的介紹，讓我第一次理解到，當結構承受的荷載超過彈性極限時，它的行為會變得多麼復雜，而精確模擬這些復雜行為，是實現損傷控製的基礎。我特彆欣賞作者在講解概念時，總是會引用大量的實際工程案例，這些案例的真實性和典型性，使得抽象的技術原理變得觸手可及。例如，在討論如何提高結構的抗震能力時，書中詳細介紹瞭減隔震技術，包括隔震支座、阻尼器等，並對其工作原理、優缺點以及在不同類型建築中的應用進行瞭深入剖析。我之前對這些技術隻停留在模糊的印象，現在則有瞭更清晰的認識。此外，書中還強調瞭材料選擇的重要性，以及如何通過先進材料（如高強度鋼、高性能混凝土、縴維增強聚閤物等）的設計應用，來提升結構的整體性能和損傷容限。這本書不僅僅是關於如何“抵抗”損傷，更是關於如何“管理”和“控製”損傷，使其在可接受範圍內，從而延長結構的使用壽命，保障人民生命財産安全。

評分☆☆☆☆☆

這本書，名喚《建築結構損傷控製設計》，雖然書名聽起來頗為專業，但其核心理念卻與我們每個人的安全息息相關。作者並沒有一開始就拋齣復雜的公式，而是從建築的“生命”角度切入，探討如何讓建築物在經曆風雨、地震等考驗時，能夠展現齣超乎尋常的“韌性”。書中對於“損傷”的定義，我感到耳目一新。它不僅僅是物理上的斷裂，更是性能的衰減，功能的喪失。我印象最深的是關於“延性設計”的闡述，作者通過詳細的力學分析，解釋瞭為何具有良好延性的材料和結構，能在承受巨大能量時發生可控的變形，從而避免突然的脆性破壞。書中還介紹瞭各種“耗能機製”，比如屈麯耗能、摩擦耗能、阻尼耗能等，這些機製是如何被巧妙地設計到結構中，以吸收和消散外部輸入的能量。我瞭解到，很多看似簡單的連接節點，在損傷控製設計中卻扮演著至關重要的角色。此外，書中還對建築結構的“可靠度”進行瞭深入的探討，它不僅僅是概率，更是一種設計理念，如何通過科學的方法，最大程度地降低結構失效的風險。讀完這本書，我不再僅僅把建築看作是冰冷的鋼筋水泥，而是理解瞭其中蘊含的關於“生命力”和“智慧”的設計。

評分☆☆☆☆☆

第一次接觸《建築結構損傷控製設計》，就被其“控製”二字所吸引。這讓我聯想到，建築結構並非是任由命運擺布的物體，而是可以通過精妙的設計來駕馭其響應的。書中對於“損傷”的定義，非常具有啓發性。它不僅僅是破壞，更是性能的下降。作者通過分析不同構件在受力過程中的應力分布和變形特性，揭示瞭哪些部位更容易成為損傷的起點，以及損傷是如何從局部蔓延到整體的。我尤其對書中關於“結構冗餘度”的論述印象深刻。它解釋瞭為什麼有些結構即使部分構件失效，仍然能保持整體穩定，這其中很大程度上歸功於設計時留有的“後備力量”。作者還探討瞭如何通過引入“弱軸”設計，引導荷載沿著預設的路徑傳遞，從而實現能量的有效耗散。在我看來，這是一種“智慧”的設計，而不是簡單的“強化”。書中還介紹瞭各種主動與被動控製技術，比如主動質量阻尼器（AMD）、調諧質量阻尼器（TMD），以及如何通過智能材料和傳感器網絡，實現對結構實時狀態的感知和反饋控製。讀這本書，讓我對建築結構的“生命周期”有瞭全新的認識，損傷控製貫穿於設計、施工、運營和維護的各個環節，是一種係統性的工程思維。

評分☆☆☆☆☆

拿到《建築結構損傷控製設計》這本書，我首先被其嚴謹的標題所吸引，這預示著它將是一部深入探討結構安全性的專業著作。閱讀過程中，我發現作者並沒有將“損傷”簡單地等同於“破壞”，而是將其置於一個更廣闊的性能退化和功能喪失的語境中進行考察。書中對各種損傷的類型、成因以及發展規律進行瞭詳盡的論述，從材料本身的缺陷、施工過程中的誤差，到環境因素的長期作用，無不涵蓋其中。我尤其對書中關於“結構失效模式”的分類和分析印象深刻，這讓我能夠清晰地認識到，結構可能齣現的薄弱環節和潛在的危險。作者還詳細介紹瞭各種損傷評估和檢測技術，包括無損檢測、智能監測等，這些技術如何幫助工程師“診斷”結構的“病情”，並製定相應的“治療方案”。此外，書中對“結構冗餘度”和“損傷容限”的設計理念進行瞭深入的探討，這讓我明白，一個真正安全可靠的結構，並非是絕對不會發生損傷，而是在發生損傷後，仍然能夠保持其關鍵功能。這本書讓我對建築結構的“生命周期”管理有瞭更深刻的理解，而損傷控製正是這一管理的核心。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到《建築結構損傷控製設計》這本書的時候，我有點擔心它會過於晦澀難懂，畢竟“損傷控製”這個詞本身就帶著一絲技術性的距離感。然而，當我翻開第一頁，就被作者的敘事方式所吸引。他並沒有直接進入技術細節，而是從一個宏觀的視角，勾勒齣人類對建築穩定性和安全性的不懈追求。從古老的拱券結構到現代的高層建築，作者層層遞進地分析瞭不同時代、不同技術背景下，人們是如何理解和應對結構在自然災害麵前的脆弱性的。書中對“損傷”的定義和分類，也比我想象中要細緻得多。它不隻是指物理上的裂縫或斷裂，還包括瞭性能的退化、功能的喪失等更廣泛的意義。作者通過一些案例研究，比如橋梁在長期服役後齣現的疲勞損傷，或者地下結構在施工擾動下産生的變形，來闡述損傷是如何逐步纍積，最終可能導緻結構失效的過程。我對書中關於“失效模式”的討論尤為感興趣，瞭解不同的失效模式，比如脆性斷裂、延性屈麯、局部屈麯等，對於預判結構的薄弱環節至關重要。作者還詳細介紹瞭各種損傷檢測技術，從超聲波、聲發射到光縴傳感等，這些技術是如何幫助工程師“看見”肉眼無法察覺的微小損傷，從而進行早期診斷和修復。這本書讓我意識到，建築結構的設計並非一勞永逸，而是一個需要持續關注和維護的動態過程，而“損傷控製”正是這一過程中的關鍵理念。

評分☆☆☆☆☆

《建築結構損傷控製設計》這本書，可以說徹底刷新瞭我對建築結構安全性的認知。我一直以為，安全性就是“堅固”，就是“不倒”。但這本書讓我明白，真正的安全性，在於“控製”。作者並沒有迴避結構在極端荷載下的脆弱性，反而將其作為研究的起點。他通過對各種失效模式的細緻分析，揭示瞭結構可能齣現問題的關鍵環節。我尤其對書中關於“結構損傷容限”的討論感到驚嘆。它解釋瞭為什麼有些結構即使齣現一定的損傷，仍然能夠保持其基本功能，甚至在一定程度上抵禦進一步的破壞。書中還詳細介紹瞭各種“自愈閤”材料和技術，以及如何通過設計，讓結構在發生微小損傷後，能夠自我修復，從而延長其使用壽命。我瞭解到，很多先進的結構監測技術，如分布式光縴傳感係統，是如何能夠實時感知結構的應變、溫度等參數，從而提前預警潛在的損傷。此外，書中還對結構的“韌性”進行瞭深入的探討，它不僅僅是材料的延性，更是整個結構係統在麵對外力時，能夠有效吸收和耗散能量的能力。這本書讓我深刻理解到，建築結構的損傷控製，是一項復雜而精密的係統工程。