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第1章　地震基本知识及抗震设防与概念设计1

1.1　地震1

1.2　地震震级和地震烈度3

1.2.1　地震震级3

1.2.2　地震烈度3

1.2.3　地震烈度与震级的关系6

1.3　地震地面运动的一般特征7

1.3.1　地面运动最大加速度7

1.3.2　地面运动的周期特性8

1.3.3　强震的持续时间8

1.4　地震震害9

1.5　抗震设防的基本概念12

1.5.1　地震基本烈度13

1.5.2　抗震设防烈度和地震影响13

1.5.3　建筑抗震设防分类14

1.6　抗震设防目标和标准15

1.6.1　抗震设防目标15

1.6.2　建筑抗震设防的标准15

1.7　抗震概念设计16

1.7.1　选择对抗震有利的场地、地基和基础17

1.7.2　有利的房屋体形和合理结构布置17

1.7.3　正确选择抗震结构体系18

1.7.4　重视非结构构件的设计19

1.7.5　保证结构材料和施工的质量19

习题20

第2章　建筑场地与地基基础24

2.1　概述24

2.2　工程地质条件对震害的影响24

2.2.1　局部地形的影响24

2.2.2　局部地质构造的影响25

2.2.3　地下水位的影响26

2.3　场地26

2.3.1　场地条件对震害的影响26

2.3.2　场地土类型27

2.3.3　场地覆盖层厚度28

2.3.4　场地类别划分28

2.3.5　场地选择29

2.4　地基基础抗震验算29

2.4.1　地基不验算的范围29

2.4.2　地基土抗震承载力调整30

2.4.3　天然地基抗震验算31

2.5　地基液化32

2.5.1　砂性液化机理及影响液化的因素32

2.5.2　液化的类别33

2.5.3　液化地基危害程度评价35

2.5.4　地基抗液化措施39

2.6　桩基抗震设计40

2.6.1　非液化土中桩基抗震验算40

2.6.2　液化土中桩基抗震验算41

习题42

第3章　地震作用与结构抗震验算45

3.1　概述45

3.2　单自由度弹性体系的地震反应46

3.3　单自由度弹性体系的地震作用计算的反应谱法50

3.3.1　单自由度弹性体系的水平地震作用50

3.3.2　地震系数、动力系数50

3.3.3　地震影响系数和抗震设计反应谱52

3.3.4　建筑物的重力荷载代表值55

3.3.5　利用反应谱确定地震作用55

3.4　多自由度弹性体系的水平地震反应56

3.4.1　多自由度弹性体系的运动方程57

3.4.2　多自由度弹性体系的自振频率与振型分析58

3.4.3　频率、振型特点60

3.4.4　地震反应分析的振型分解法61

3.5　振型分解反应谱法64

3.5.1　多自由度体系的水平地震作用64

3.5.2　地震作用效应的组合65

3.6　底部剪力法66

3.7　结构基本周期的近似计算69

3.7.1　能量法69

3.7.2　顶点位移法70

3.7.3　基本周期的修正71

3.8　平动扭转耦联振动时结构的抗震计算73

3.9　竖向地震作用计算76

3.9.1　高层建筑的竖向地震作用计算77

3.9.2　大跨度结构的竖向地震作用计算77

3.10　结构抗震验算78

3.10.1　结构抗震计算的一般原则79

3.10.2　截面抗震验算80

3.10.3　多遇地震作用下结构的弹性变形验算81

3.10.4　罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算81

习题84

第4章　结构非弹性地震反应分析87

4.1　概述87

4.1.1　非弹性地震反应分析的必要性87

4.1.2　非弹性地震反应分析方法88

4.2　构件与结构的恢复力模型90

4.2.1　刚度退化二线型模型90

4.2.2　刚度退化三线型模型93

4.3　结构动力弹塑性分析95

4.3.1　动力分析模型的建立96

4.3.2　刚度矩阵的形成99

4.3.3　质量矩阵的形成106

4.3.4　阻尼矩阵的形成106

4.3.5　地震波选取和调整106

4.3.6　运动微分方程的直接积分方法109

4.3.7　拐点的处理111

4.4　结构静力弹塑性分析112

4.4.1　水平加载模式113

4.4.2　建立荷载-位移曲线114

4.4.3　结构抗震能力评估114

4.4.4　推覆分析法技术要点117

习题118

第5章　混凝土结构房屋抗震设计119

5.1　震害及其分析119

5.1.1　结构平面或竖向布置不当引起的震害120

5.1.2　共振效应引起的震害120

5.1.3　防震缝处碰撞引起的震害120

5.1.4　框架柱、梁、节点的震害120

5.1.5　抗震墙的震害121

5.1.6　填充墙的震害121

5.2　抗震设计的一般要求122

5.2.1　建筑物高度和高宽比限制122

5.2.2　抗震等级122

5.2.3　结构选型和布置124

5.2.4　屈服机制126

5.2.5　基础结构127

5.3　框架内力和位移计算127

5.3.1　水平地震作用的计算127

5.3.2　地震作用在结构各部分的分配和内力计算128

5.3.3　截面设计和构造132

5.3.4　框架节点核心区的设计139

5.3.5　预应力混凝土框架的抗震设计要求142

5.4　抗震墙结构的抗震设计143

5.4.1　抗震墙结构的设计要点144

5.4.2　地震作用的计算144

5.4.3　地震作用在各剪力墙之间的分配及内力计算148

5.4.4　截面设计和构造149

5.5　框架-抗震墙结构的抗震设计152

5.5.1　框架-抗震墙结构的设计要点152

5.5.2　地震作用的计算152

5.5.3　内力计算152

5.5.4　截面设计和配筋构造160

习题171

第6章　砌体房屋抗震设计177

6.1　震害及其分析178

6.2　多层砌体房屋抗震设计一般规定179

6.3　多层砌体房屋抗震验算182

6.3.1　水平地震作用计算182

6.3.2　楼层地震剪力在各墙体间的分配182

6.3.3　墙体截面抗震承载力验算188

6.4　多层砌体房屋抗震构造措施190

6.4.1　多层砖房的抗震构造措施191

6.4.2　多层砌块房屋的抗震构造措施195

6.5　多层砖房抗震计算实例197

习题203

第7章　单层厂房抗震设计206

7.1　震害分析206

7.1.1　钢筋混凝土单层厂房其主要震害表现206

7.1.2　单层砖结构厂房208

7.2　抗震设计的一般规定209

7.2.1　单层钢筋混凝土柱厂房209

7.2.2　单层砖结构厂房211

7.3　单层厂房抗震计算212

7.3.1　横向抗震计算212

7.3.2　纵向抗震计算218

7.4　构造要求225

7.4.1　钢筋混凝土柱厂房的构造要求225

7.4.2　砖柱厂房构造要求229

习题231

第8章　隔震与消能减震设计233

8.1　土木工程结构振动控制概述233

8.1.1　土木工程结构抗震技术的演变与发展233

8.1.2　土木工程结构振动控制的研究历史与发展234

8.1.3　土木工程结构振动控制技术分类236

8.2　隔震设计239

8.2.1　隔震原理及设计要求239

8.2.2　隔震装置简介241

8.2.3　隔震装置的设计243

8.2.4　隔震结构的设计与计算247

8.2.5　隔震结构的构造要求253

8.3　消能减震设计254

8.3.1　消能减震原理及设计要求254

8.3.2　消能减震装置简介255

8.3.3　消能减震结构的设计与计算262

习题264

附表266

参考文献273