本书基于Python 3.10.9，主要内容包括Python程序设计基础、sklearn应用基础、keras应用基础、Python结构工程应用基础、Python岩土工程应用基础，涵盖了目前Python的主要应用方法，尤其是Python在土木工程领域的一些应用（如机器学习算法及其实现、建筑物与地下工程变形预测的算法实现）。
本书系统全面，内容合理，实例丰富，层次清晰，使用方便，适用性强，可作为高等学校理工科专业本科生、研究生的教学用书，也可供有关科研和工程技术人员参考使用。

第1章 Python程序设计平台的安装
1.1 基本运行环境Anaconda的安装
1.1.1 Anaconda的下载
1.1.2 Anaconda的安装
1.1.3 标准库的安装
1.1.4 指定版本的安装
1.2 基本数学库和作图包的安装
1.2.1 数学计算库的安装
1.2.2 作图库的安装
1.3 机器学习库的安装
1.3.1 sklearn库的安装
1.3.2 keras库的安装
1.3.3 tensorflow的安装
1.3.4 其他相关库的安装
1.4 pycharm的安装
1.4.1 pycharm的下载
1.4.2 pycharm的安装
1.5 简例与帮助的使用
1.5.1 简例
1.5.2 帮助的使用
习题1
第2章 Python程序设计基础
2.1 Python的基本语法
2.1.1 基本数据类型
2.1.2 容器
2.1.3 Python中的变量类型转换
2.1.4 Python中的分支和循环
2.1.5 Python中的函数、生成器和类
2.1.6 正则表达式
2.2 Python的文件操作与异常处理
2.2.1 文件操作
2.2.2 爬虫操作
2.2.3 数据库操作
2.2.4 异常处理
2.3 Python的科学计算
2.3.1 Python基本计算
2.3.2 Python线性代数计算
2.4 Python的作图
2.4.1 Python二维图的制作
2.4.2 Python三维图的制作
2.4.3 turtle的使用
2.5 Python的图像处理
2.5.1 Python静态图像处理
2.5.2 Python视频图像处理
2.6 Python的图形用户界面编程
2.6.1 tkinter编程简介
2.6.2 tkinter控件的名称和属性
2.6.3 使用tkinter实现四则运算
2.7 Python的可执行文件制作
2.7.1 pyinstaller库的使用
2.7.2 kivy库的安装与使用
2.8 Python网络编程
2.8.1 Django的安装
2.8.2 Django的基本应用
习题2
第3章 sklearn应用基础
3.1 sklearn简介
3.2 sklearn的基本应用
3.2.1 sklearn自带数据集简介
3.2.2 sklearn数据预处理
3.2.3 分类的Python实现
3.2.4 回归的Python实现
3.2.5 聚类的Python实现
3.2.6 降维的Python实现
3.3 sklearn的高级应用
3.3.1 数据模型的交叉验证
3.3.2 模型参数影响分析
习题3
第4章 keras应用基础
4.1 人工神经网络理论基础
4.1.1 人工神经网络理论及发展
4.1.2 人工神经网络特点
4.1.3 人工神经网络应用领域
4.1.4 人工神经网络架构
4.1.5 人工神经网络模型搭建
4.2 keras的人工神经网络基本实现
4.2.1 keras简介
4.2.2 keras中模型的定义
4.2.3 keras中网络层的定义
4.2.4 keras中网络的训练与调用
4.2.5 基于keras与tensorflow结合的人工神经网络
4.3 keras的人工神经网络高级实现
4.3.1 使用keras和遗传算法优化LSTM结构准确率
4.3.2 结合sklearn和keras的数据综合分析
4.3.3 使用物理信息人工神经网络PINN求解微分方程
习题4
第5章 Python结构工程应用基础
5.1 使用矩阵位移法进行结构工程问题的计算
5.1.1 理论基础
5.1.2 程序实现
5.2 使用Python进行AutoCAD的二次开发
5.2.1 pyautocad的安装
5.2.2 pyautocad开发实例
5.3 使用Python进行悬臂梁受力变形的数值模拟
5.3.1 有限元分析理论基础
5.3.2 悬臂梁受力变形数值模拟的实现
习题5
第6章 Python岩土工程应用基础
6.1 使用Python实现循环直剪试验的数据分析
6.1.1 理论基础
6.1.2 应力应变滞回曲线分析
6.2 使用Python编制浅基础沉降计算的可视化应用程序
6.2.1 理论基础
6.2.2 程序实现
6.3 使用Python实现单桩荷载位移关系的模拟
6.3.1 理论基础
6.3.2 使用Python实现单桩荷载位移关系的模拟
6.4 基于人工神经网络的基坑施工影响分析
6.4.1 理论基础
6.4.2 算例
习题6
附录A 本书所用文件名一览表
参考文献