工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理

前言

　　本教材第一版出版于2002年12月，編寫(xiě)的宗旨是適應(yīng)教育部本科專(zhuān)業(yè)目錄調(diào)整后的土木工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求。為適應(yīng)這一形勢(shì)的發(fā)展，南京工業(yè)大學(xué)、蘇州科技學(xué)院（原蘇州城建環(huán)保學(xué)院）、合肥工業(yè)大學(xué)從事結(jié)構(gòu)抗震教學(xué)和研究的教師共同編寫(xiě)了《工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理》教材。近年來(lái)，結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域的研究取得了新的進(jìn)展，國(guó)家及相關(guān)行業(yè)的抗震規(guī)范或發(fā)布了新版或進(jìn)行了修訂；教學(xué)、科研人員和土木工程師在2008年我國(guó)四川省汶川M8.0級(jí)地震中取得了大量的現(xiàn)場(chǎng)震害資料；根據(jù)汶川地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，新一版的《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50223-2008）提高了學(xué)校、醫(yī)院、交通樞紐等人員密集的公共服務(wù)設(shè)施的抗震設(shè)防類(lèi)別，也出版了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2001，2008年版）。因此，本教材的編寫(xiě)人員決定對(duì)本教材進(jìn)行修訂，出版《工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理》第二版?！　”窘滩牡诙嫒宰裱谝话妗皟?nèi)容充實(shí)、注重實(shí)用、兼顧不同行業(yè)、便于自學(xué)”的原則，主要依據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50223～2008）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2001，2008年版）進(jìn)行編寫(xiě)，在各相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的編寫(xiě)中，也融合了《建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)通則（試用）》（CECSl60：2004）、《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG／T B02-01-2008）、《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 50111-2006）、 《中國(guó)地震烈度表》 （GB／T 17742-2008）的基本思想和要求，既重視對(duì)基本理論與基本概念的闡述，也注重工程具體應(yīng)用和對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)的介紹，注重理論的系統(tǒng)性和應(yīng)用的可操作性，力求使本教材能更好地滿(mǎn)足各高等院校土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)要求?！　〉诙媸窃诶^承第一版的編寫(xiě)原則和基本格局的基礎(chǔ)上完成的，原教材體系保持不變，所使用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均采用國(guó)家頒布的最新版。為了適應(yīng)當(dāng)前土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)工程結(jié)構(gòu)抗震的教學(xué)需要，與第一版相比，第二版對(duì)各章都進(jìn)行了較大幅度的修改，補(bǔ)充了汶川大地震的震害資料和我國(guó)地震工程領(lǐng)域的最新研究成果。全書(shū)仍分為7章，第1章為地震工程學(xué)概論，第2章為場(chǎng)地與地基基礎(chǔ)抗震，第3章為工程結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析，第4章為混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)，第5章為多層砌體房屋和底部框架砌體房屋抗震設(shè)計(jì)，第6章為橋梁結(jié)構(gòu)抗震，第7章為工程結(jié)構(gòu)的減震控制。

內(nèi)容概要

本教材根據(jù)全國(guó)土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)規(guī)格要求和目標(biāo)所規(guī)定的“工程結(jié)構(gòu)抗震”課程的基本要求，遵循“內(nèi)容充實(shí)、注重實(shí)用、兼顧不同行業(yè)、便于自學(xué)”的原則，主要依據(jù)最新《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50223）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范）（GB 50011）進(jìn)行編寫(xiě)，既重視基本理論和基本概念的闡述，也注重工程應(yīng)用和學(xué)科前沿知識(shí)的教學(xué)。書(shū)中內(nèi)容注意深入淺出，力求理論聯(lián)系實(shí)際。為便于讀者學(xué)習(xí)，本書(shū)在原理部分適當(dāng)介紹了一些學(xué)科的前沿知識(shí)，在應(yīng)用部分的章節(jié)后面附有計(jì)算實(shí)例，各章均附有復(fù)習(xí)思考題。    本書(shū)可作為高等院校土木工程專(zhuān)業(yè)的教材，也可供土建類(lèi)工程技術(shù)人員閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第二版前言第一版前言第1章　地震工程學(xué)概論  1.1　概述  1.2　地震發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境  1.3　地震成因與地震類(lèi)型  1.4　地震波的傳播  1.5　地震震級(jí)與地震烈度  1.6　地震災(zāi)害  1.7　工程結(jié)構(gòu)的抗震防災(zāi)對(duì)策  復(fù)習(xí)思考題第2章　場(chǎng)地與地基基礎(chǔ)抗震  2.1　概述  2.2　場(chǎng)地分類(lèi)與地基抗震概念設(shè)計(jì)  2.3　地基承載力抗震驗(yàn)算  2.4　砂性土地基液化判別與抗震措施  2.5　樁基抗震設(shè)計(jì)  復(fù)習(xí)思考題第3章　工程結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析  3.1　概述  3.2　單質(zhì)點(diǎn)體系的地震反應(yīng)分析    3.3　單自由度彈性體系水平地震作用與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜  3.4　多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析  3.5　地震反應(yīng)分析的振型分解反應(yīng)譜法  3.6　水平地震作用計(jì)算的底部剪力法  3.7　考慮扭轉(zhuǎn)影響的房屋建筑水平地震作用  3.8　結(jié)構(gòu)豎向地震作用  3.9　建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算  3.10　結(jié)構(gòu)自振周期和頻率的實(shí)用計(jì)算方法  3.11　工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法  3.12　地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用效應(yīng)  復(fù)習(xí)思考題第4章　混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)  4.1　震害現(xiàn)象及其分析  4.2　多高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定  4.3　框架結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算  4.4　框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施  4.5　混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)實(shí)例  復(fù)習(xí)思考題第5章  多層砌體房屋和底部框架砌體房屋抗震設(shè)計(jì)  5.1　概述  5.2　多層砌體房屋震害分析  5.3　建筑布置與結(jié)構(gòu)選型  5.4　多層砌體房屋的抗震計(jì)算  5.5　多層砌體房屋抗震構(gòu)造措施  5.6　多層砌體房屋抗震設(shè)計(jì)實(shí)例  5.7　底部框架砌體房屋抗震設(shè)計(jì)  復(fù)習(xí)思考題第6章　橋梁結(jié)構(gòu)抗震  6.1　概述  6.2　橋梁結(jié)構(gòu)的震害現(xiàn)象  6.3　橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的理論與方法  6.4　橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的反應(yīng)譜法  6.5　橋墩結(jié)構(gòu)抗震可靠性分析  6.6　橋梁結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)評(píng)價(jià)方法  6.7　橋梁結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性地震反應(yīng)分析  復(fù)習(xí)思考題第7章　工程結(jié)構(gòu)的減震控制  7.1　概述  7.2　建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)隔震  7.3　隔震層設(shè)計(jì)  7.4　基礎(chǔ)隔震體系地震反應(yīng)分析  7.5　隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  7.6　隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例  7.7　建筑結(jié)構(gòu)的耗能減震  7.8　耗能減震結(jié)構(gòu)計(jì)算實(shí)例  復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　地震與風(fēng)、霜、雨、雪一樣，都是地球上經(jīng)常發(fā)生的自然現(xiàn)象。強(qiáng)度低的地震在全球范圍內(nèi)是經(jīng)常發(fā)生的，尤其是小地震的發(fā)生區(qū)域很廣。對(duì)絕大多數(shù)的小地震，人是感覺(jué)不到的，對(duì)工程結(jié)構(gòu)也不會(huì)造成危害。強(qiáng)度高的地震雖然發(fā)生的頻率較低，但會(huì)使建（構(gòu)）筑物破壞、倒塌，嚴(yán)重危害人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。特別是當(dāng)大地震發(fā)生在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)時(shí)，造成的災(zāi)害往往是災(zāi)難性的。因此，抗震防災(zāi)是全人類(lèi)共同面臨的問(wèn)題?！　〉卣鹨坏┌l(fā)生，人們的第一反應(yīng)就是迅速離開(kāi)建筑物，這說(shuō)明人們對(duì)現(xiàn)有建筑物在地震中的表現(xiàn)缺乏安全感。從根本上來(lái)說(shuō)，目前對(duì)于地震的發(fā)生、地震波的傳播和影響等環(huán)節(jié)還有許多問(wèn)題有待于進(jìn)一步探討。在這種情況下，土木工程師的責(zé)任就是利用現(xiàn)有的工程技術(shù)對(duì)未來(lái)可能遇到的地震精心設(shè)防，盡量減輕震害，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全?！　〉厍驈男纬傻浆F(xiàn)在，其各部位的變化從未間斷過(guò)，地震也從未中斷過(guò)。人們從沉痛的教訓(xùn)中不斷摸索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，嘗試新的設(shè)計(jì)方法，有效地減輕地震災(zāi)害。然而，每次發(fā)生大地震時(shí)都會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題?！吨腥A人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》規(guī)定：防震減災(zāi)工作實(shí)行預(yù)防為主，防御與救助相結(jié)合的方針，包括地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、地震災(zāi)害預(yù)防、地震應(yīng)急三大工作體系，這是符合中國(guó)基本國(guó)情的。震害表明，防震減災(zāi)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要全社會(huì)各方面的配合，至少應(yīng)包括以下三方面的內(nèi)容。　　1.地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)　　地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)是指，根據(jù)地震監(jiān)測(cè)信息研究結(jié)果，對(duì)可能發(fā)生地震的地點(diǎn)、時(shí)間和震級(jí)作出預(yù)測(cè)。地震預(yù)報(bào)包括長(zhǎng)期預(yù)報(bào)、中期預(yù)報(bào)、短期預(yù)報(bào)和臨震預(yù)報(bào)（《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》規(guī)定：國(guó)家對(duì)地震預(yù)報(bào)實(shí)行統(tǒng)一發(fā)布制度；任何單位和個(gè)人不得向社會(huì)散布地震預(yù)測(cè)和地震預(yù)報(bào)意見(jiàn)）；根據(jù)地震活動(dòng)趨勢(shì)和震害預(yù)測(cè)結(jié)果，提出確定地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)。地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)是防震減災(zāi)的基礎(chǔ)和首要環(huán)節(jié)?！　?.防震減災(zāi)規(guī)劃　　防震減災(zāi)規(guī)劃是加強(qiáng)地震災(zāi)害預(yù)防，提高綜合防震減災(zāi)能力的重要依據(jù)，也是防震減災(zāi)事業(yè)依法行政的重要依據(jù)。一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的防震減災(zāi)規(guī)劃，將在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)指導(dǎo)全國(guó)或地區(qū)的防震減災(zāi)工作，在國(guó)家或地區(qū)的層面明確防震減災(zāi)工作的總體規(guī)劃和發(fā)展方向。防震減災(zāi)規(guī)劃應(yīng)包括以下內(nèi)容：震情形勢(shì)和防震減災(zāi)總體目標(biāo)，地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)建設(shè)布局，地震災(zāi)害預(yù)防措施，地震應(yīng)急救援措施，以及防震減災(zāi)技術(shù)、信息等保障措施。

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