結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

前言

　　本書根據(jù)拓寬專業(yè)面、加強(qiáng)基礎(chǔ)的思想，參照我國最新的規(guī)范編寫。長期以來，我國的結(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。隨著我國土木工程專業(yè)教育與國際接軌的發(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。　　近十年來，“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)诮滩牡膶懛ㄉ弦沧髁讼鄳?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。本書主要特色：按最新規(guī)范（如GB50011-200l《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，JTG／TB02-01-2008《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》等）編寫；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，第2章由湖南大學(xué)李剛編寫，第4章由廣州大學(xué)周福霖編寫，第5章由廣州大學(xué)冼巧玲編寫，第6章由廣州大學(xué)周云編寫，第7章由廣州大學(xué)徐忠根編寫，第8，10章由西南交通大學(xué)王明年編寫，第9章由湖南大學(xué)郭玉榮編寫。西南交通大學(xué)關(guān)寶樹教授對(duì)第8，10章的編寫給予了精心指導(dǎo)。全書由尚守平、周福霖主編。　　本教材第2版主要針對(duì)第4章、第9章進(jìn)行了修訂，具體分工為第4章由湖南大學(xué)尚守平修訂，第9章由湖南大學(xué)尚守平、奉潔超修訂，湖南大學(xué)邵旭東對(duì)第9章進(jìn)行了校審?！　∠抻谒剑瑫锌赡苌杏惺杪┲?，歡迎廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《新世紀(jì)土木工程系列教材：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)（第2版）》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?！缎率兰o(jì)土木工程系列教材：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)（第2版）》共十章，包括緒論，場地、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設(shè)計(jì)，構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)，橋梁結(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。　　《新世紀(jì)土木工程系列教材：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)（第2版）》既可作為高等學(xué)校土木工程專業(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。

作者簡介

　　尚守平，1953年12月生。畢業(yè)于湖南大學(xué)，1982年獲碩士學(xué)位，1990年獲博士學(xué)位?，F(xiàn)任湖南大學(xué)土木工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、湖南大學(xué)985科技創(chuàng)新平臺(tái)首席科學(xué)家。兼任中國土木工程學(xué)會(huì)理事，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)建筑振動(dòng)委員會(huì)委員、建筑物鑒定與加固委員會(huì)理事、建筑物鑒定與加固委員會(huì)湖南分會(huì)主任，中國建筑學(xué)會(huì)建筑結(jié)構(gòu)分會(huì)理事，《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)》編委會(huì)委員。1993年應(yīng)邀到香港大學(xué)土木及結(jié)構(gòu)工程系進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算輔助設(shè)計(jì)的合作研究；l997年在美國麻省理工大學(xué)斯隆管理學(xué)院獲管理工程培訓(xùn)結(jié)業(yè)證書。近幾年來，主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，國家十一五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目l項(xiàng)，教育部重點(diǎn)科研項(xiàng)目1項(xiàng)，博士點(diǎn)基金1項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目5項(xiàng)；獲得國家專利6項(xiàng)（其中發(fā)明專利3項(xiàng)）；在國內(nèi)外期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇，出版著作7部；獲國家級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)l項(xiàng)，獲省、部級(jí)科技進(jìn)步一、二、三等獎(jiǎng)10項(xiàng)。1995年以來先后被省、部授予科技專家、學(xué)術(shù)帶頭人等稱號(hào)，并被國家人事部列為"百千萬人才工程"第一、二層次人選，獲國務(wù)院頒發(fā)的政府特殊津貼。

書籍目錄

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 場地、地基和基礎(chǔ)2.1 場地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 基礎(chǔ)隔震的應(yīng)用4.4 結(jié)構(gòu)消能減震4.5 結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震控制簡介思考題第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 框架一抗震墻結(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 橋梁結(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 場地和地基9.4 橋梁抗震設(shè)計(jì)的地震作用計(jì)算9.5 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算與抗震措施9.6 特殊橋梁抗震設(shè)計(jì)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

　　地震時(shí)不同地面運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的機(jī)理的復(fù)雜性也尚未被掌握。例如，美國1971年2月9日圣費(fèi)爾南多地震中，地面記錄顯示有兩個(gè)加速度峰值的脈沖，第一個(gè)脈沖的加速度值為0.6g，第二個(gè)脈沖的加速度值為1.25g，按照“抗震計(jì)算”的規(guī)定，必須取第二脈沖作為最不利的計(jì)算值，但對(duì)某醫(yī)院建筑的地震記錄及分析表明，造成該建筑物破壞的是第一脈沖。類似的復(fù)雜例子不勝枚舉。所以，根據(jù)目前的“抗震計(jì)算”所得到的結(jié)果，有時(shí)存在較大的誤差?！　。?）結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算理論目前尚未能充分反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)及破壞的復(fù)雜過程。地震時(shí)結(jié)構(gòu)物的破壞是一個(gè)不斷變化的、非線性的、累積性的復(fù)雜過程，包括結(jié)構(gòu)及構(gòu)件從出現(xiàn)裂縫至嚴(yán)重?fù)p壞過程各種動(dòng)力特性（結(jié)構(gòu)基本周期、剛度、阻尼等）的非線性變化；結(jié)構(gòu)薄弱層或塑性鉸的出現(xiàn)、變形集中或轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)力的重分布；結(jié)構(gòu)不同方向構(gòu)件的空間作用、耦聯(lián)作用、填充墻及其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響等等。目前的抗震計(jì)算理論及相應(yīng)的抗震計(jì)算程序均把這些很復(fù)雜的影響因素簡單化或予以忽略，導(dǎo)致某些結(jié)構(gòu)“抗震計(jì)算”的分析結(jié)果與地震時(shí)結(jié)構(gòu)的實(shí)際反應(yīng)差別較大?！　】梢钥闯觯捎谏鲜鲈?，僅僅根據(jù)“抗震計(jì)算”結(jié)果而完成的抗震設(shè)計(jì)，有時(shí)是片面的，甚至是不安全的。只有建立在正確的“概念設(shè)計(jì)”基礎(chǔ)上并輔以必要的抗震計(jì)算而完成的抗震設(shè)計(jì)，才能使結(jié)構(gòu)物具有較可靠的抗震性能。因?yàn)椤案拍钤O(shè)計(jì)”是根據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷真實(shí)地震考驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)或大型地震模擬試驗(yàn)的分析結(jié)果而建立的，有些規(guī)律是目前的理論分析或理論計(jì)算所難以解釋或難以準(zhǔn)確計(jì)算的。

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