工程地震學(xué)

內(nèi)容概要

袁一凡、田啟文編著的《工程地震學(xué)》介紹工程地震學(xué)相關(guān)的震害經(jīng)驗(yàn)、基本概念、理論基礎(chǔ)、分析模型、計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)勘察和相關(guān)技術(shù)規(guī)定。包括：地震破壞作用類型；地震烈度評定及其應(yīng)用；強(qiáng)地震動的特征，含地震動強(qiáng)度、頻譜、持時、隨機(jī)模型、地震動衰減、近斷層地震動特性等；地震動模擬，含震源運(yùn)動學(xué)模型和動力學(xué)模型；地震動預(yù)測，含工程方法和理論方法；地震危險(xiǎn)性分析，含確定性方法和概率性方法；以及場地效應(yīng)。還介紹了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)地震動，以及地震區(qū)劃、地震小區(qū)劃，作為工程地震學(xué)研究目的和應(yīng)用。本書注重理論與震害、實(shí)驗(yàn)觀測的結(jié)合；地震工程學(xué)、地震學(xué)和地震地質(zhì)學(xué)的結(jié)合。
《工程地震學(xué)》可作為地震工程專業(yè)的研究生教材，亦可作為從事地震安全性評價(jià)工作和防震減災(zāi)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

緒論
第1章  地震破壞作用
  1.1  地震破壞作用類型
  1.2  地面破裂
  1.3  地基失效
  1.4  斜坡失穩(wěn)
  1.5  地面塌陷
  1.6  泥石流
  1.7  地震海嘯
  1.8  湖涌
第2章  地震烈度
  2.1  地震烈度及發(fā)展簡史
  2.2  地震烈度評定
  2.3  地震烈度物理指標(biāo)
  2.4  震害指數(shù)
  2.5  等震線圖
  2.6  烈度的應(yīng)用
第3章  地震動特性
  3.1  強(qiáng)地震動
  3.2  地震動幅值特性
  3.3  地震動頻譜特性
  3.4  強(qiáng)地震動持續(xù)時間
  3.5  地震動轉(zhuǎn)動分量
  3.6  地震動衰減關(guān)系
  3.7  地震動空間相關(guān)性
  3.8  地震動分量相關(guān)性
  3.9  地震動隨機(jī)模型
  3.10  近斷層地震動
第4章  設(shè)計(jì)地震動
  4.1  確定設(shè)計(jì)地震動的原則
  4.2  設(shè)計(jì)地震動參數(shù)
  4.3  設(shè)計(jì)反應(yīng)譜
  4.4  設(shè)計(jì)地震動時程
第5章  強(qiáng)地震動模擬
  5.1  震源運(yùn)動學(xué)模型
  5.2  震源動力學(xué)模型
第6章  強(qiáng)地震動預(yù)測
  6.1  人造地震動
  6.2  地震動記錄匹配方法
  6.3  考慮相位的地震動合成方法
  6.4  理論地震圖
  6.5  地震動多點(diǎn)輸入
  6.6  地震動多維輸入
第7章  地震危險(xiǎn)性分析
  7.1  地震危險(xiǎn)性分析的確定性方法
  7.2  地震危險(xiǎn)性分析的概率性方法
  7.3  超越概率函數(shù)P[Y>y|Eki(M)]的計(jì)算
  7.4  不確定性及其校正
  7.5  地震危險(xiǎn)I生分析結(jié)果
第8章  場地對地震動影響
  8.1  場地對震害影響
  8.2  水平成層土層地震反應(yīng)
  8.3  非水平成層場地地震反應(yīng)
  8.4  場地效應(yīng)觀測
  8.5  場地抗震分類
  8.6  場地勘察
  8.7  土動力特性參數(shù)測定
第9章  地震區(qū)劃與地震小區(qū)劃
  9.1  地震區(qū)劃
  9.2  地震小區(qū)劃
索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3.抗震設(shè)計(jì)方法 建筑和工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需要提供對地震作用的定量規(guī)定，對于地震作用的認(rèn)識，人們經(jīng)過三個階段的發(fā)展，每個階段對地震動輸入的要求形式不盡相同。 （1）靜力理論。 地震動加速度為a，與地面連接的質(zhì)量為ra的剛性結(jié)構(gòu)將承受F=ma的慣性作用，這是關(guān)于地震作用的最初的認(rèn)識。靜力理論認(rèn)為建筑物在地震中如同剛體，以均勻不變的水平加速度運(yùn)動，慣性力以固定不變的靜力方式作用于結(jié)構(gòu)，人為規(guī)定某個加速度數(shù)值進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析設(shè)計(jì)，因此要求提供地震動的加速度值、規(guī)定的設(shè)計(jì)加速度幅值大多不超過0.1g。靜力理論沒有考慮地震作用的動力特性和空間分布，顯然是不全面的。 （2）反應(yīng)譜理論。 在1933年美國長灘6.3級地震中，首次由強(qiáng)震儀記錄了地震動加速度時程，認(rèn)識到地震動包含多種頻率成分的寬頻震動。比奧（Biot）基于單自由度體系地震反應(yīng)的模擬提出了地震反應(yīng)譜的概念。1953年豪斯納及其合作者用電路模擬方法并考慮阻尼影響，計(jì)算了當(dāng)時美國強(qiáng)震記錄的反應(yīng)譜曲線，這些結(jié)果成為美國確定設(shè)計(jì)地震作用的主要依據(jù)，并被其他國家廣泛采用。采用反應(yīng)譜方法計(jì)算結(jié)構(gòu)地震作用F的原則算式為F=Kβ（T）W （4.1—1） 式中，K為地震系數(shù)，即地震地面加速度與重力加速度之比；β（T）為對應(yīng)結(jié)構(gòu)自振周期T的動力放大系數(shù)，動力放大系數(shù)為單自由度彈性結(jié)構(gòu)最大絕對加速度反應(yīng)與最大地面加速度的比值，對應(yīng)不同周期的動力放大系數(shù)即歸一化的地震加速度反應(yīng)譜曲線；W為結(jié)構(gòu)重量。基于該理論，抗震設(shè)計(jì)要求提供設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。 反應(yīng)譜理論相對靜力理論的重大進(jìn)步，在于認(rèn)識到地震動是包含多種頻率成分的寬頻振動，它與彈性結(jié)構(gòu)體系的動力特性（頻率、振型和阻尼）共同決定了結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。反應(yīng)譜的計(jì)算和結(jié)構(gòu)的振型分解都運(yùn)用了結(jié)構(gòu)動力學(xué)原理，就此而言，反應(yīng)譜方法具有動力本質(zhì)；然而，在抗震分析和設(shè)計(jì)中，由振型反應(yīng)得出的地震作用仍然以靜力方式施加于結(jié)構(gòu)，并不能由反應(yīng)譜方法的計(jì)算結(jié)果分析結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的動力過程。 （3）動力理論。 20世紀(jì)60年代后計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，使得求解復(fù)雜體系的彈性，乃至非彈性動力反應(yīng)時問過程成為可能。這一時期，有關(guān)場地條件對地震反應(yīng)影響的研究，考慮抗震結(jié)構(gòu)非線性的彈塑性地震反應(yīng)分析研究以及有限元方法的問世，都推動了地震作用分析理論的發(fā)展。 隨著強(qiáng)震加速度記錄的積累，人們認(rèn)識到地震動的不確定性，隨機(jī)振動理論被引入地震工程，發(fā)展了諸多地震動隨機(jī)模型。考慮到結(jié)構(gòu)體系的不確定性，基于概率理論的極限狀態(tài)分析方法被抗震分析采用。適應(yīng)大型、復(fù)雜工程建設(shè)的需求，土一結(jié)相互作用體系、地震動多點(diǎn)輸人體系、生命線工程地震反應(yīng)分析等都進(jìn)入動力分析階段。

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