工程結(jié)構(gòu)抗震設計

前言

　　近年來，由于地震活動的頻繁，國內(nèi)外學者對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能均給予了充分的重視，并在系統(tǒng)研究的基礎上取得了豐碩的成果。本書根據(jù)近年來我國在結(jié)構(gòu)抗震方面所積累的豐碩科研成果，并結(jié)合多年的教學經(jīng)驗，為培養(yǎng)實踐型、應用型科學技術(shù)人員所編寫?！　樨瀼赝聊竟こ虒I(yè)實踐性強、應用范圍廣的特點，本書嚴格按照我國現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011—2001）等規(guī)范編寫?！　”緯鰞?nèi)容嚴格遵從“工程結(jié)構(gòu)抗震設計”這門課程實踐性強的特點，緊密聯(lián)系實際；力求文字簡練，重點突出；注重理論與實踐相結(jié)合，確保其實踐性和應用性。本書所述內(nèi)容既有基本理論講解又有實踐訓練環(huán)節(jié)，便于讀者理解與掌握工程結(jié)構(gòu)抗震設計的主要方法；緊密依據(jù)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，注重了對結(jié)構(gòu)的概念設計的理解與運用，對學習和理解相關(guān)規(guī)范具有很好的指導意義。本書主要介紹地震的基本知識和地基與基礎的抗震設計問題；結(jié)構(gòu)抗震設計的基本方法及應用范圍；結(jié)合工程實例，針對性地對砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等抗震設計的構(gòu)造要求及設計過程進行講解；闡述工程結(jié)構(gòu)消能減震及構(gòu)筑物抗震等方面的知識。本書可作為應用型土木工程專業(yè)本科生“工程結(jié)構(gòu)抗震設計”課程的教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考資料。　　在本書編寫過程中，作者參考了大量兄弟院校和科研院所發(fā)表的文章和論著，在此對其作者謹致以誠摯的謝意?！　⒓颖緯帉懝ぷ鞯挠校罕比A大學王顯利（第1章和第7章）、孟憲強（第2章和第5章）、韓瑋（第6章），黑龍江科技學院李長鳳（第4章和第10章），山東農(nóng)業(yè)大學武征霄（第8章和第9章），太原理工大學李達（第3章）。全書由王顯利統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

　　《高等院校土木工程專業(yè)規(guī)劃教材：工程結(jié)構(gòu)抗震設計》依據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）等規(guī)范，并參考了高等學校土木工程專業(yè)指導委員會推薦的“工程結(jié)構(gòu)抗震設計”課程的基本要求而編寫?！陡叩仍盒Ｍ聊竟こ虒I(yè)規(guī)劃教材：工程結(jié)構(gòu)抗震設計》內(nèi)容包括：地震的基本知識、場地地基和基礎抗震設計、結(jié)構(gòu)地震反應分析與抗震驗算、砌體結(jié)構(gòu)抗震設計、混凝土結(jié)構(gòu)抗震設計、鋼結(jié)構(gòu)的抗震設計、構(gòu)筑物抗震設計、地下結(jié)構(gòu)抗震設計、隔震和消能減震結(jié)構(gòu)設計和橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設計方法。　　《高等院校土木工程專業(yè)規(guī)劃教材：工程結(jié)構(gòu)抗震設計》可作為高等院校應用型本科土木工程專業(yè)或成人教育土建類的教學用書，也可供土木工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 地震初步知識1.1.1 地球的構(gòu)造1.1.2 地震的類型1.1.3 地震的成因1.1.4 地震波、震級及地震烈度1.2 地震活動與地震破壞作用1.2.1 地震活動1.2.2 地震災害1.3 抗震設防的概念與抗震設計方法1.3.1 抗震設防的概念1.3.2 工程結(jié)構(gòu)抗震的二階段設計方法1.3.3 抗震設防的分類和設防標準1.4 抗震設計的基本要求復習思考題第2章 場地、地基和基礎2.1 概述2.1.1 局部工程地質(zhì)條件對工程結(jié)構(gòu)抗震的影響2.1.2 結(jié)構(gòu)抗震的破壞作用2.2 場地2.3 地基基礎抗震驗算2.3.1 地基與基礎的抗震驗算2.3.2 天然地基基礎在地震作用下的抗震承載力驗算2.4 場地土的液化2.4.1 地基土的液化2.4.2 地基土液化的判別2.5 地基抗震措施及處理2.5.1 液化地基的抗震措施及處理2.5.2 軟弱黏性土地基的抗震措施及處理2.5.3 不均勻地基的抗震措施及處理復習思考題第3章 結(jié)構(gòu)地震反應分析與抗震驗算3.1 概述3.1.1 地震反應及地震作用3.1.2 結(jié)構(gòu)抗震設計理論的發(fā)展3.1.3 結(jié)構(gòu)動力計算簡圖及體系自由度3.2 單自由度彈性體系的地震反應分析與設計反應譜3.2.1 單自由度彈性體系的地震反應分析3.2.2 單自由度彈性體系水平地震作用及反應譜法3.3 多自由度體系的地震反應分析與水平地震作用計算3.3.1 多自由度體系的運動方程3.3.2 多自由度體系的自振頻率與振型分析3.3.3 振型分解法3.3.4 振型分解反應譜法3.3.5 底部剪力法3.4 考慮扭轉(zhuǎn)和地基與結(jié)構(gòu)相互作用影響的水平地震作用計算3.4.1 考慮扭轉(zhuǎn)的水平地震作用計算3.4.2 考慮地基與結(jié)構(gòu)相互作用影響的水平地震作用計算3.5 結(jié)構(gòu)的豎向地震作用計算3.5.1 高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)的豎向地震作用計算（豎向反應譜法）3.5.2 大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震作用計算（靜力法）3.6 結(jié)構(gòu)的彈塑性靜力分析3.6.1 非彈性時程分析方法3.6.2 結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析3.7 結(jié)構(gòu)自震頻率的實用計算方法3.7.1 能量法3.7.2 折算質(zhì)量法3.8 結(jié)構(gòu)抗震驗算3.8.1 結(jié)構(gòu)抗震驗算的一般原則3.8.2 結(jié)構(gòu)抗震計算方法的確定3.8.3 截面抗震驗算3.8.4 多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形驗算3.8.5 罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗算復習思考題第4章 砌體結(jié)構(gòu)抗震設計4.1 震害現(xiàn)象及其分析4.2 砌體結(jié)構(gòu)的抗震概念設計4.2.1 多層砌體房屋4.2.2 底部框架砌體房屋4.2.3 多層內(nèi)框架砌體房屋4.3 多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震設計4.3.1 計算簡圖及水平地震作用4.3.2 樓層地震剪力在抗側(cè)力墻體間的分配4.4 底部框架-砌體結(jié)構(gòu)抗震設計4.4.1 底部框架磚房的結(jié)構(gòu)特點4.4.2 底部框架-抗震墻房屋的抗震計算要點4.5 多層內(nèi)框架砌體房屋的抗震設計4.6 砌體結(jié)構(gòu)抗震驗算實例4.6.1 普通磚砌體抗震設計實例4.6.2 內(nèi)框架砌體結(jié)構(gòu)抗震計算4.7 砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施4.7.1 多層磚房的抗震構(gòu)造措施4.7.2 多層砌塊房屋的抗震構(gòu)造措施4.7.3 底部框架砌體的抗震構(gòu)造措施4.7.4 內(nèi)框架砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施復習思考題第5章 混凝土結(jié)構(gòu)抗震設計5.1 震害現(xiàn)象及其分析5.1.1 共振效應引起的震害5.1.2 結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害5.1.3 框架結(jié)構(gòu)的震害5.1.4 單層鋼筋混凝土柱廠房5.2 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震概念設計5.2.1 結(jié)構(gòu)體系選擇及最大適用高度5.2.2 抗震等級5.2.3 防震縫的設置5.2.4 結(jié)構(gòu)布置5.2.5 抗震墻的局部加強5.3 框架結(jié)構(gòu)的抗震設計5.3.1 抗震設汁步驟及地震作用計算5.3.2 水平荷載作用下框架內(nèi)力計算5.3.3 控制截面及其內(nèi)力不利組合5.3.4 框架結(jié)構(gòu)水平位移驗算5.3.5 框架結(jié)構(gòu)截面抗震設計5.4 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設計5.4.1 框架抗震墻結(jié)構(gòu)的受力特點5.4.2 框架抗震墻結(jié)構(gòu)計算的基本假定及計算簡圖5.4.3 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)簡化計算要點5.4.4 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)截面設計5.6 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設計實例5.7 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施5.7.1 框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施5.7.2 抗震墻結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施5.7.3 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施復習思考題第6章 鋼結(jié)構(gòu)的抗震設計6.1 震害現(xiàn)象及其分析6.2 鋼結(jié)構(gòu)的抗震概念設計6.2.1 鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系及其抗震性能6.2.2 鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設計的一般規(guī)定6.3 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設計6.3.1 計算模型6.3.2 變形驗算6.3.3 地震作用下的內(nèi)力調(diào)整6.3.4 抗震承載力和穩(wěn)定性驗算6.4 多層與單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設計6.4.1 多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設計6.4.2 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設計6.5 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震設計6.5.1 抗震設計一般規(guī)定6.5.2 網(wǎng)架抗震設計要點6.6 鋼結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施6.6.1 構(gòu)件6.6.2 連接復習思考題第7章 構(gòu)筑物抗震設計7.1 震害現(xiàn)象及其分析7.1.1 震害情況7.1.2 震害分析7.2 構(gòu)筑物的抗震概念設計7.2.1 煙囪的抗震設計原則7.2.2 塔架的抗震設計原則7.2.3 貯倉的設計原則7.2.4 水池的設計原則7.3 煙囪的抗震設計7.3.1 抗震設計一般規(guī)定7.3.2 煙囪水平地震作用及其效應計算7.3.3 煙囪豎向地震作用及其效應7.3.4 地震作用效應組合及附加彎矩7.3.5 煙囪的抗震構(gòu)造措施7.4 塔架的抗震設計7.4.1 塔架抗震設計的一般規(guī)定7.4.2 水塔的抗震計算7.5 水池的抗震設計7.5.1 水池抗震設計的一般規(guī)定7.5.2 水池的抗震計算7.5.3 水池的抗震構(gòu)造措施7.6 貯倉的抗震設計7.6.1 抗震設計的一般規(guī)定7.6.2 地震作用計算7.6.3 貯倉的抗震構(gòu)造措施復習思考題第8章 地下結(jié)構(gòu)抗震設計8.1 震害現(xiàn)象及其分析8.1.1 引言8.1.2 地下結(jié)構(gòu)震害調(diào)查8.1.3 震害分析8.2 地下空間結(jié)構(gòu)抗震設計8.2.1 地下結(jié)構(gòu)抗震設計方法8.2.2 地下結(jié)構(gòu)抗震設計的基本原則8.2.3 地下結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施復習思考題第9章 隔震和消能減震設計9.1 概述9.2 隔震結(jié)構(gòu)設計9.2.1 結(jié)構(gòu)隔震設計的減震機理與基本特征9.2.2 隔震技術(shù)分類與應用范圍9.2.3 隔震結(jié)構(gòu)設計要點9.3 消能減震結(jié)構(gòu)設計9.3.1 消能減震體系的減震機理與特點9.3.2 消能減震結(jié)構(gòu)體系分類9.3.3 消能減震結(jié)構(gòu)設計要點復習思考題第10章 橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設計10.1 橋梁結(jié)構(gòu)抗震概述10.1.1 橋梁結(jié)構(gòu)的震害10.1.2 橋梁抗震的地震力計算理論的發(fā)展10.1.3 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設防標準及抗震設計一般要求10.2 橋梁結(jié)構(gòu)抗震分析方法10.2.1 橋梁結(jié)構(gòu)抗震概念設計10.2.2 地震反應分析的反應譜法10.2.3 地震反應分析的時程分析法10.3 橋梁結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施10.3.1 橋梁的結(jié)構(gòu)布置10.3.2 橋梁抗震的基本構(gòu)造措施10.3.3 基礎設計中的地基問題復習思考題主要參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　1.1 地震初步知識　　地震是一種能夠?qū)θ祟惿鐣斐刹煌潭葌鍪鹿屎徒?jīng)濟損失的突發(fā)性自然災害，所產(chǎn)生的影響是長久的。地震時強烈的地面運動會造成建筑物倒塌或損壞，并可能引發(fā)火災、水災、山崩、滑坡以及海嘯等一系列次生災害，對人類社會威脅巨大?！　∥覈靥幨澜缟蟽蓚€最活躍的地震帶之間，東部處于環(huán)太平洋地震帶，西部和西南部處于歐亞地震帶，是一個地震頻發(fā)的國家。據(jù)統(tǒng)計，全國80％以上的大中城市均在地震區(qū)，6度及6度以上的震區(qū)幾乎遍及全國各個省和自治區(qū)。為了減輕地震災害，有必要進行工程結(jié)構(gòu)的抗震分析與設計，《建筑抗震設計規(guī)范》（GBS0011-2001）中明確規(guī)定：抗震設防烈度6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設計。為此，為防止和減少結(jié)構(gòu)物由于地震而造成的破壞，土建技術(shù)人員就需要對地震有較深入地了解和認識，就需要研究建筑物及構(gòu)筑物的抗震問題。本章主要就地震的基本知識作一簡要介紹?！　?.1.1 地球的構(gòu)造　　地球是一個平均半徑約6400km的近似橢球體。從物質(zhì)成分和構(gòu)造特征來劃分，地球可以分為三大部分：地表面很薄的一層叫地殼，平均厚度30km，中間很厚的一層叫地幔，厚度約2900km，最里面的一層叫地核，半徑約3500km?！　〉貧な堑厍虻耐鈿ぃ懈鞣N不均勻的巖石組成。地殼表面為沉積層，陸地下面主要有花崗巖和玄武巖，海洋下面的地殼一般只有玄武巖層。地殼的下界稱為莫霍界面，是一個地震波傳播速度發(fā)生急劇變化的不連續(xù)面。地殼各處厚薄不一，相差也很大，約為5～70km?！　〉貧ひ韵碌郊s2895km的古登堡界面為止的部分稱為地幔，約占地球體積的5/6。其主要由質(zhì)地堅硬的橄欖巖組成，該物質(zhì)具有黏彈性。地球內(nèi)部的溫度隨深度的升高而升高，這一范圍內(nèi)的地幔中存在著一個厚約幾百公里的軟流層，由于溫度和壓力分布的不均勻，就發(fā)生了地幔內(nèi)部物質(zhì)的對流，地幔內(nèi)的物質(zhì)就是在這樣的熱狀態(tài)與不均衡的壓力作用下緩慢地流動著，這可能就是地殼運動的根源。到目前為止，所觀測到的最深地震發(fā)生在地下700km左右處，可見，地震僅發(fā)生在地球的地殼和地幔上部。 　　……

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