結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

前言

　　本書(shū)根據(jù)拓寬專業(yè)面、加強(qiáng)基礎(chǔ)的思想，參照我國(guó)最新的規(guī)范編寫(xiě)?！　￠L(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的結(jié)構(gòu)抗震教材多偏重于房屋建筑抗震，介紹其他結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的教材很少。隨著我國(guó)土木工程專業(yè)教育與國(guó)際接軌的發(fā)展趨勢(shì)，拓寬專業(yè)面，加強(qiáng)基礎(chǔ)的大土木思想迫切要求結(jié)構(gòu)抗震教材覆蓋更寬的面。為此，本教材本著大土木的觀念，主要涵蓋了建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)兩大方面，并適當(dāng)拓寬至地下結(jié)構(gòu)抗震和其他構(gòu)筑物的抗震?！　〗陙?lái)，“減震控制”（包括隔震、消能、被動(dòng)和主動(dòng)控制等）作為一種新的理論和技術(shù)，已逐漸成為新的發(fā)展趨勢(shì)，本教材把這一內(nèi)容也納入其中。另外，我們?cè)诮滩牡膶?xiě)法上也作了相應(yīng)的改革，主要考慮了采用啟發(fā)式教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、積極創(chuàng)新的教學(xué)模式，教材有些內(nèi)容是留給學(xué)生自己去看去主動(dòng)思維。本書(shū)主要特色：按最新規(guī)范（如GB50011—2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等）編寫(xiě)；適當(dāng)拓寬了專業(yè)面（但不包括港口、小區(qū)結(jié)構(gòu)的抗震）；拓寬了結(jié)構(gòu)類(lèi)型（增加了鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)）；增加了“概念設(shè)計(jì)”這一重要內(nèi)容；按最新建筑抗震規(guī)范增加了隔震和消能減震的內(nèi)容；為更好地利用多媒體手段將配套相應(yīng)的電子教案?！　”窘滩牡牡?，3章由湖南大學(xué)尚守平編寫(xiě)，第2章由湖南大學(xué)李剛編寫(xiě)，第4章由廣州大學(xué)周福霖編寫(xiě)，第5章由廣州大學(xué)冼巧玲編寫(xiě)，第6章由廣州大學(xué)周云編寫(xiě)，第7章由廣州大學(xué)徐忠根編寫(xiě)，第8，10章由西南交通大學(xué)王明年編寫(xiě)，第9章由湖南大學(xué)郭玉榮編寫(xiě)。西南交通大學(xué)關(guān)寶樹(shù)教授對(duì)第8，10章的編寫(xiě)給予了精心指導(dǎo)。全書(shū)由尚守平、周福霖主編。美國(guó)南加州大學(xué)肖巖教授、北京工業(yè)大學(xué)曹資教授于百忙中審閱了全部書(shū)稿，在此表示衷心感謝。

內(nèi)容概要

本教材是新世紀(jì)土木工程系列教材之一，是根據(jù)教育部關(guān)于拓寬專業(yè)面，教材要面向21世紀(jì)的要求編寫(xiě)的，適用于土建類(lèi)土木工程專業(yè)。本教材根據(jù)拓寬專業(yè)面、加強(qiáng)基礎(chǔ)的思想，參照我國(guó)最新的規(guī)范編寫(xiě)，涵蓋了建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)兩大方面，并適當(dāng)拓寬至地下結(jié)構(gòu)和其他構(gòu)筑物的抗震。    本書(shū)共十章，包括緒論，場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)，地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制，混凝土房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)，多層砌體及底層框架抗震，構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)，梁橋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，地下工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等。各章后附有相應(yīng)的思考題。    本書(shū)既可作為土木工程專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程教材，也可供從事土木工程研究、設(shè)計(jì)和施工等工作的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論  1．1 地球的構(gòu)造及地震的成因  1．2 地震的破壞作用  1．3 地震波、震級(jí)和烈度  1．4 抗震設(shè)計(jì)的基本要求  1．5 隔震和消能減震設(shè)計(jì)的概念和設(shè)防目標(biāo)  1．6 抗震結(jié)構(gòu)的材料與施工  思考題第2章 場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)  2．1 場(chǎng)地  2．2 天然地基和基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算  2．3 液化地基的判別與處理  2．4 地基的抗震加固  2．5 樁基抗震  2．6 地震引起的地面運(yùn)動(dòng)特性  思考題第3章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算  3．1 單質(zhì)點(diǎn)彈性體系的水平地震反應(yīng)  3．2 加速度反應(yīng)譜法  3．3 多質(zhì)點(diǎn)彈性體系的水平地震反應(yīng)  3．4 多質(zhì)點(diǎn)彈性體系水平地震作用的確定  3．5 多質(zhì)點(diǎn)彈性體系水平地震作用的近似計(jì)算法——底部剪力法  3．6 考慮地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的樓層地震剪力調(diào)整  3．7 豎向地震作用的計(jì)算  3．8 結(jié)構(gòu)自振頻率的近似計(jì)算  3．9 地震作用計(jì)算的一般規(guī)定  3．10 結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算  思考題第4章 結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制  4．1 結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制總論  4．2 結(jié)構(gòu)隔震  4．3 結(jié)構(gòu)消能減震  4．4 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制簡(jiǎn)介  思考題第5章 混凝土房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)  5．1 震害及其分析  5．2 多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定  5．3 框架結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算與構(gòu)造要點(diǎn)  5．4 框架－抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算與構(gòu)造要點(diǎn)  5．5 單層鋼筋混凝土柱廠房抗震設(shè)計(jì)  思考題第6章 鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)  6．1 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)  6．2 多層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計(jì)  6．3 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設(shè)計(jì)  思考題第7章 多層砌體及底層框架抗震設(shè)計(jì)  7．1 震害及分析  7．2 多層砌體及底層框架砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)  7．3 構(gòu)造措施  思考題第8章 構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)  8．1 構(gòu)筑物震害及其分析  8．2 典型構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)  8．3 構(gòu)筑物抗震構(gòu)造措施  思考題第9章 梁橋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)  9．1 橋梁抗震概述  9．2 橋梁抗震設(shè)計(jì)的基本規(guī)定  9．3 梁橋抗震設(shè)計(jì)的地震荷載計(jì)算  9．4 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算與抗震措施  思考題第10章 地下工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)  10．1 震害及其分析  10．2 典型地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)  10．3 地下結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施  思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　場(chǎng)地土是指場(chǎng)地下的巖石和土，不同場(chǎng)地上建筑物的震害有很明顯的差異。經(jīng)對(duì)震害現(xiàn)象的研究和總結(jié)后發(fā)現(xiàn)：在軟弱地基上，柔性結(jié)構(gòu)較剛性結(jié)構(gòu)容易遭到破壞；在堅(jiān)硬地基上，柔性結(jié)構(gòu)反應(yīng)較好，剛性結(jié)構(gòu)則表現(xiàn)不一，常出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象。在堅(jiān)硬地基上，通常是因結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致建筑物破壞；在軟弱地基上，則有可能因結(jié)構(gòu)破壞或地基破壞而導(dǎo)致建筑物破壞。縱觀地面建筑物總的震害現(xiàn)象，軟弱地基上的破壞比堅(jiān)硬地基上的破壞要嚴(yán)重?！　?chǎng)地條件的地震影響在很大程度上與覆蓋層厚度有關(guān)，不同覆蓋層厚度上的建筑物，其震害表現(xiàn)明顯不同。在覆蓋層為中等厚度的一般地基上，中等高度房屋的破壞，要比高層建筑的破壞嚴(yán)重，而基巖上各類(lèi)房屋的破壞普遍較輕。1975年我國(guó)遼寧海城地震和1976年唐山地震中出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似的現(xiàn)象，即位于深厚覆蓋土層上建筑物的震害較重，而淺層土上建筑物的震害則相對(duì)要輕些?！　〉卣鸩ㄓ稍S多頻率不同的分量組成，場(chǎng)地土對(duì)從基巖傳來(lái)的入射波既有放大作用也有濾波作用。地震波中與場(chǎng)地土層固有周期相近的諧波分量被放大，當(dāng)?shù)卣饎?dòng)卓越周期與該地點(diǎn)土層的固有周期一致時(shí)，發(fā)生共振現(xiàn)象，使地表面的振幅大大增加。場(chǎng)地土對(duì)于從基巖傳來(lái)的入射波中與場(chǎng)地土層固有周期不同的諧波分量又具有濾波作用，因此，土質(zhì)條件對(duì)于改變地震波的頻率特性具有重要作用?！　「鶕?jù)土層對(duì)地震波的放大和濾波作用可知，表層土的放大作用會(huì)使堅(jiān)硬場(chǎng)地土地震動(dòng)加速度幅值在短周期內(nèi)局部增大；同理，也使軟弱場(chǎng)地地震動(dòng)加速度幅值在長(zhǎng)周期范圍內(nèi)局部增大。表層土的濾波作用會(huì)使堅(jiān)硬場(chǎng)地的地震動(dòng)以短周期為主，而軟弱場(chǎng)地的地震動(dòng)則以長(zhǎng)周期為主。根據(jù)上述建筑場(chǎng)地上建筑物的共振效應(yīng)，就可以解釋為何堅(jiān)硬場(chǎng)地上自振周期短的剛性建筑物和軟弱場(chǎng)地上長(zhǎng)周期柔性建筑物的震害均會(huì)增大?！　〗ㄖ锏牡卣鸱磻?yīng)是一個(gè)反復(fù)加載和卸載的振動(dòng)過(guò)程。在地震作用下建筑物開(kāi)裂或損壞會(huì)使其剛度逐步下降，相應(yīng)建筑物的自振周期會(huì)增大。堅(jiān)硬場(chǎng)地上的建筑物，因自振周期增大，使共振效應(yīng)大為減輕，所經(jīng)受的地震作用將大大減小。而軟弱場(chǎng)地上的建筑物，自振周期的增大，共振效應(yīng)的減輕相對(duì)地不甚明顯，有時(shí)甚至可能使共振效應(yīng)更為加劇，所受到的地震作用反而有所增加，使建筑物的損傷進(jìn)一步加重。所以，一般地講，軟土地基上的建筑物震害重于堅(jiān)硬土地基上的建筑物。

圖書(shū)封面

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