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| 編輯推薦： |
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本书旨在全面系统地介绍这一前沿技术的原理、发展历程、最新趋势以及应用。全书共分为5章，每一章内容都围绕建筑3D打印的不同方面展开，相互之间联系紧密，形成了一个完整的理论和实践框架。
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| 內容簡介： |
本书基于编者逾十年来的研究与实践成果编写，全面介绍了当前建筑3D打印技术的打印材料、打印装备、打印结构和实施案例等内容，并对建筑3D打印的发展趋势进行了前瞻性探索。本书共5章，主要内容包括：绪论、3D打印混凝土材料及其性能、3D打印工艺装备体系、3D打印共性支撑技术、建筑3D打印典型案例分析。
來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
本书可作为高等学校智能建造专业、土木工程专业的教材，也可作为建筑业工程技术人员的参考书。
本书配套PPT课件、教学大纲、授课视频、实验课程方案等资源，供选用本书作为教材的任课教师参考使用。任课教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）下载相关配套资源。
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| 關於作者： |
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周诚，博士，教授，博士生导师，湖北省杰青获得者，华中卓越学者。现任华中科技大学数字建造与工程管理系主任，国家数字建造技术创新中心主任助理，湖北省数字建造与安全工程技术研究中心副主任，中国建筑学会数字建造学术委员会副秘书长兼理事，湖北省高等教育学会工程管理与智能建造教育分会副理事长兼秘书长。主要从事智能建造与系统工程领域研究工作，主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金重大项目课题、国家自然科学基金面上项目2项，完成国家十二五科技支撑计划等重大科技项目20余项，发表SCI论文40余篇；参编国家标准1部，中文专著1部，教材2部；获国家发明专利授权20余项。研究成果曾获国家科技进步二等奖、香港建造业议会国际创新大奖，省部级科技进步一等奖3项、第十一届湖北省专利银奖等。
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| 目錄：
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前言
第1章绪论1
11建筑3D打印概述1
111技术原理与分类2
112发展历程与趋势3
12混凝土3D打印技术4
121基本类型概述4
122混凝土挤出式3D打印4
123混凝土喷射式3D打印6
124胶凝材料喷出黏结集料床3D打印7
125混凝土注射式3D打印8
13其他建筑材料3D打印技术10
131陶土3D打印10
132金属3D打印12
133聚合物3D打印14
14其他混凝土数字制造（建造）技术16
141智能动态浇筑16
142可重构针床模板17
143空间网架模板构建18
思考题19
参考文献20
第2章3D打印混凝土材料及其性能21
213D打印混凝土材料的组成及配合比设计概述21
2113D打印混凝土材料组成21
2123D打印混凝土配合比设计概述25
213不同类型的3D打印混凝土26
223D打印混凝土的工作性能29
221可挤出性30
222可建造性30
223凝结时间32
224流变性能33
225超早期性能34
23其他打印材料及其性能36
231打印陶土材料及其性能36
232打印塑料材料及其性能37
233金属堆焊打印材料及其性能38
24打印混凝土固化后性能测试39
241直接制备测试试件39
242从打印结构中提取获得测试试件42
243破坏性测试方法44
244非破坏性测试方法50
25打印混凝土的植筋加固方法51
251预先部署加固筋方法51
252后植入加固筋方法53
253打印同步式加固方法54
思考题58
参考文献58
第3章3D打印工艺装备体系61
31打印工艺装备体系的组成61
311概述61
312软件结构62
313主要功能模块62
32材料制备与沉积机构63
321打印混凝土搅拌制备机构63
322混凝土容积式泵64
3233D打印混凝土喷头系统65
324其他材料沉积机构分类70
325材料沉积机构设计的关键因素71
326材料沉积机构设计流程71
33打印动作执行机构72
331龙门框架式打印机构72
332多轴机械臂式打印机构73
333悬索驱动式打印机构74
334打印机构移动机器人平台75
34打印成形质量监测与检测76
341打印件质量在线监测76
342打印机构末端定位精度测量方法77
343打印机构末端定位精度影响因素分析79
344打印件几何形貌与精度检测80
345打印层间变形与稳定性检测82
346打印表面缺陷检测84
思考题85
参考文献85
第4章3D打印共性支撑技术88
41常用打印设计与规划软件88
411打印对象设计与建模软件88
412打印模型切片与路径规划软件92
42面向打印的建筑结构设计94
421常见的打印结构类型94
422打印结构中的悬挑与斜度100
423打印结构拓扑优化102
43打印模型切片处理103
431固定与可变层厚平行切片103
432多方向平行切片105
433非平行切片109
44打印路径规划111
441路径规划的基本指标111
442二维平面上的填充路径规划113
443三维曲面上的填充路径规划117
444基于仿生设计与拓扑优化的填充路径规划118
思考题119
参考文献119
第5章建筑3D打印典型案例分析124
51大型房屋建筑混凝土原位打印124
511工程概况及施工流程124
5123D打印建筑的结构设计125
513大型建筑3D打印设备关键技术127
514打印混凝土制备关键技术130
515打印建筑的施工工艺132
5163D打印建筑的装饰装修136
52大型基础设施高分子复合材料打印137
521桃浦桥中央绿地景观桥137
522成都驿马河景观桥143
523上海奉贤“在水一方”新建工程异形开花柱模板149
53多机协作打印151
531小型机器人多任务打印151
532多机器人协同打印153
533移动机器人打印155
534移动机器人在线协同打印157
535多系缆移动机器人的运动规划160
思考题164
参考文献164
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| 內容試閱：
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建筑3D打印技术融合了计算机辅助设计（CAD）、材料科学、机械工程以及自动化控制等多个领域的先进技术，使得建筑构件乃至整栋建筑能够从数字模型直接转化为实体结构。当前，建筑业的创新与变革正以前所未有的速度推进，其中，建筑3D打印技术作为一项创新技术，正逐步从概念走向现实，引领着建筑业向更加高效、环保、个性化的方向发展。这项技术不仅重新定义了建筑的设计与施工流程，还极大地拓宽了建筑材料的使用范围，为实现建筑可持续化发展开辟了新路径。
本书旨在全面系统地介绍这一前沿技术的原理、发展历程、最新趋势以及应用。全书共分为5章，每一章内容都围绕建筑3D打印的不同方面展开，相互之间联系紧密，形成了一个完整的理论和实践框架。
第1章为绪论，对建筑3D打印技术进行了总体概述，主要介绍其技术原理、主要分类以及发展历程与未来趋势，构建了一个清晰的技术框架和知识背景。
第2章主要介绍3D打印混凝土材料及其性能，包括打印混凝土材料的组成及配合比设计、打印混凝土的工作性能、其他打印材料及其性能、打印混凝土固化后性能测试、打印混凝土的植筋加固方法。
第3章主要介绍3D打印工艺装备体系，包括打印工艺装备体系的组成、材料制备与沉积机构、打印动作执行机构、打印成形质量监测与检测。
第4章主要介绍3D打印共性支撑技术，包括常用打印设计与规划软件、面向打印的建筑结构设计、打印模型切片处理以及打印路径规划。
第5章主要介绍建筑3D打印典型案例，包括大型房屋建筑混凝土原位打印、大型基础设施高分子复合材料打印以及多机协作打印等。
尽管全书已较全面介绍了建筑3D打印技术的原理、工艺及应用，但仍存在一些值得深入探讨的问题。例如，虽已详细介绍了混凝土及其他建筑材料的3D打印技术，但部分技术细节和工艺优化仍需通过更多的实际案例来进一步验证和完善，以扩大其在实际工程中的应用范围和可靠性。此外，新兴的智能动态浇筑、可重构针床模板等混凝土数字建造技术，虽然展示了建筑业的创新发展方向，但在实际操作中可能面临成本高、实施难度大等现实问题，这需要我们在技术推进的同时，深入考虑经济性和可行性。未来应当聚焦于这些挑战，不断优化建筑3D打印技术的理论框架与实践方法，同时积极探索新材料、新技术与新策略，以应对建筑业持续变革带来的新挑战，推动建筑3D打印技术向更加高效、经济、可持续的方向发展。
本书的编写凝聚了团队多年的研究心血与丰富的实践经验，是建筑领域技术创新从理论构想到实践操作，再回归理论深化这一循环往复、螺旋上升过程的深刻体现。全书编写分工如下：第1章由华中科技大学周诚、周燕编写；第2章由周燕、剑桥大学徐捷编写；第3章由河北工业大学王里、王荍、李之建，华中科技大学文世峰，上海建工集团股份有限公司左自波编写；第4章由徐捷编写；第5章由中建工程产业技术研究院有限公司孙金桥、霍亮、汪登，上海市机械施工集团有限公司陈晓明，香港理工大学翁毅伟编写。
本书所收录的丰富案例资料，大多源自各章节执笔人亲自主导或深度参与的实际工程项目，这些珍贵的一手资料不仅为本书增添了光彩，也深刻体现了建筑3D打印技术在现实中的生动应用。在此，对所有慷慨提供宝贵资料以及项目背后的原创者们致以最诚挚的谢意。同时，特别感谢袁烽教授对本书的指导及审核；感谢曾卓、王宇向、王中旭、柯美翔、徐双、汪志伟、梁靖文、孙武成、王晓强等博士、硕士研究生在相关资料收集、整理、校对等方面提供的大力帮助；特别感谢机械工业出版社为本书所做的大量策划与组织工作。
本书受到国家重点研发计划项目“面向多场景的新型建筑3D打印软硬件一体化关键技术与装备”（项目编号：2023YFC3806900）、“金属与混凝土复合增材制造在路桥建筑领域的应用示范”（项目编号：2024YFB4610000）、“轻量化可重构月面建造方法研究”（项目编号：2021YFF0500300）以及国家自然科学基金项目“高性能3D打印混凝土材料”（项目编号：52322804）的支持。
限于编者学识，书中难免存在疏漏之处，敬请广大读者批评指正。
编者
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