建筑结构抗震设计理论与实例PDF电子书下载

第1章 地震及结构抗震的基本知识 1

1.1 地震成因与地震类型 1

1.1.1 地球构造 1

1.1.2 地震的发生过程 2

1.1.3 地震的成因与类型 2

1.2 地震波及其传播 3

1.2.1 体波 3

1.2.2 面波 4

1.2.3 地震波的主要特性及其在工程中的应用 5

1.3 地震震级与地震烈度 7

1.3.1 地震震级 7

1.3.2 地震烈度 8

1.3.3 震级与震中烈度的关系 10

1.4 中国地震的特点与地震灾害 11

1.4.1 中国的地震活动与分布 11

1.4.2 中国地震活动的主要特点 12

1.4.3 中国的地震灾害 13

1.5 结构的抗震设防 15

1.5.1 抗震设防的目标 15

1.5.2 抗震设防目标的实现 15

1.5.3 建筑结构抗震设计的基本要求 16

第2章 场地、地基和基础 18

2.1 建筑场地 18

2.1.1 建筑地段的选择 18

2.1.2 场地类别的分类 20

2.1.3 建筑场地类别 22

2.2 抗震验算 24

2.2.1 天然地基的抗震能力 24

2.2.2 天然地基的抗震验算 24

2.2.3 桩基的抗震验算 25

2.3 液化地基的判别与处理 26

2.3.1 地基土的液化现象 26

2.3.2 地基土的液化判别 27

2.3.3 地基抗液化措施 33

2.3.4 液化地基上低承台桩基的抗震验算 34

2.3.5 桩基的其他要求 35

2.4 地基基础的抗震加固 36

第3章 单自由度及多自由度体系结构的地震反应 39

3.1 单自由度体系的自由振动 40

3.1.1 力学模型及其运动方程 40

3.1.2 单自由度体系的无阻尼自由振动 41

3.1.3 单自由度体系的有阻尼自由振动 42

3.2 单自由度体系在任意荷载作用下的受迫振动 44

3.2.1 瞬时冲量及其引起的自由振动 44

3.2.2 一般动力荷载下的动力反应——杜哈美积分 44

3.3 单自由度体系地震反应的数值计算 45

3.3.1 杜哈美积分的数值计算 45

3.3.2 运动方程数值计算解 46

3.4 抗震设计反应谱 48

3.4.1 水平地震作用的基本公式 49

3.4.2 地震影响系数——《抗震规范》采用的反应谱 49

3.5 单自由度体系的非线性地震反应与计算 50

3.5.1 材料的非线性 50

3.5.2 单自由度非线性体系的运动方程 50

3.5.3 非线性运动方程的求解 51

3.5.4 恢复力模型 52

3.6 多自由度体系的自由振动 53

3.6.1 运动方程的建立 53

3.6.2 多自由度体系的自振频率及振型 55

3.6.3 多自由度体系的自振频率及振型的计算 58

3.7 多自由度体系的振型分解法 62

3.8 多自由度体系的水平地震作用及效应 65

3.8.1 振型分解反应谱法 66

3.8.2 底部剪力法 69

3.9 多自由度体系地震反应的时程分析 71

3.9.1 多自由度体系的线性加速度法 71

3.9.2 多自由度体系的Wilson-θ法 72

3.9.3 多自由度非线性体系的地震反应计算 73

第4章 地震作用和结构抗震设计要点 75

4.1 建筑的分类与抗震设防 75

4.1.1 建筑抗震设防分类 75

4.1.2 抗震设防标准 75

4.1.3 抗震设防目标 76

4.1.4 小震，中震，大震 76

4.2 抗震概念设计 78

4.3 地震作用的计算 81

4.3.1 地震作用计算的一般规定 81

4.3.2 水平地震作用的计算 84

4.3.3 竖向地震作用的计算 89

4.4 结构抗震验算 91

4.4.1 截面强度抗震验算 92

4.4.2 抗震变形验算 93

第5章 多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计 97

5.1 概述 97

5.2 震害及分析 97

5.3 结构体系与抗震等级 99

5.4 框架结构抗震设计 104

5.4.1 抗震设计步骤 104

5.4.2 地震作用计算 104

5.4.3 水平地震作用下框架内力分析 106

5.4.4 竖向荷载作用下的框架内力分析 111

5.4.5 梁柱截面内力组合和截面设计 111

5.4.6 框架结构水平位移验算 118

5.5 抗震墙结构抗震设计 122

5.5.1 一般规定 122

5.5.2 抗震墙结构的内力分析 123

5.5.3 抗震墙结构的截面设计 129

5.6 框架-抗震墙结构抗震设计 135

5.6.1 框架-抗震墙结构的受力特点 135

5.6.2 基本假设和计算简图 136

5.6.3 框架和抗震墙结构的协同工作分析 137

5.6.4 各片抗震墙和框架柱的地震内力分配及截面设计 142

5.7 抗震构造措施 143

5.7.1 框架结构抗震构造措施 143

5.7.2 抗震墙结构抗震构造措施 147

5.7.3 框架-抗震墙结构的抗震构造措施 150

5.8 抗震设计实例 150

5.8.1 多层钢筋混凝土框架抗震设计实例 150

5.8.2 高层钢筋混凝土框架-抗震墙结构抗震设计实例 162

第6章 多层砌体房屋和底部框架砌体房屋抗震设计 168

6.1 概述 168

6.1.1 砌体房屋的震害及原因 168

6.1.2 砌体房屋的震害总结 170

6.1.3 抗震设计三要素 171

6.2 建筑布置与结构选型 171

6.2.1 平、立、剖面布置和结构布置 171

6.2.2 房屋总高度与层数 172

6.2.3 层高 173

6.2.4 最大高宽比 173

6.2.5 抗震横墙间距 173

6.2.6 局部尺寸限值 174

6.3 抗震强度验算 174

6.3.1 多层砌体房屋 175

6.3.2 底部框架-抗震墙砌体房屋抗震强度验算 181

6.4 抗震构造措施 182

6.4.1 多层砌体房屋 183

6.4.2 底部框架-抗震墙砌体房屋 186

6.5 抗震设计实例 187

6.5.1 纵横墙承重砌体结构抗震设计实例 187

6.5.2 底层框架砌体结构抗震设计实例 191

第7章 钢结构房屋抗震设计 198

7.1 概述 198

7.1.1 钢结构房屋的主要震害特征 198

7.1.2 钢结构房屋的抗震设计目标 200

7.2 多高层钢结构房屋的抗震设计 202

7.2.1 抗震概念设计 202

7.2.2 地震作用的计算 209

7.2.3 构件和节点抗震承载力验算 212

7.2.4 抗震构造措施 217

7.3 单层钢结构厂房的抗震设计 222

7.3.1 抗震设计概念 222

7.3.2 地震作用计算 224

7.3.3 杆件验算和构造措施 226

7.4 抗震设计实例 228

第8章 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计 242

8.1 单层钢筋混凝土柱厂房震害及其分析 242

8.1.1 屋盖系统 242

8.1.2 柱 242

8.1.3 柱间支撑 243

8.1.4 墙体 243

8.2 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计的一般规定 244

8.2.1 结构布置 244

8.2.2 天窗布置 244

8.2.3 屋架布置 244

8.2.4 柱的布置 244

8.2.5 围墙布置 245

8.3 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震计算 245

8.3.1 横向计算 245

8.3.2 纵向抗震计算 254

8.4 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震构造措施 270

8.4.1 有檩屋盖构件的连接及支撑布置 270

8.4.2 无檩屋盖构件的连接及支撑布置 270

8.4.3 屋盖支撑 271

8.4.4 突出屋面的混凝土天窗架的连接 272

8.4.5 钢筋混凝土屋架的截面和配筋 272

8.4.6 厂房柱子的箍筋 272

8.4.7 大柱网厂房柱的截面和配筋构造 273

8.4.8 山墙抗风柱的配筋 273

8.4.9 厂房柱间支撑的设置和构造 273

8.4.10 8度时跨度不小于18 m的多跨厂房中柱和9度多跨厂房各柱 274

8.4.11 厂房结构构件的连接节点 274

8.4.12 单层钢筋混凝土柱厂房的砌体隔墙和围护墙 274

8.5 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计实例 275

8.5.1 横向抗震计算实例 275

8.5.2 纵向抗震计算实例 282

第9章 非结构构件抗震设计 288

9.1 概述 288

9.2 抗震计算要点 289

9.3 建筑非结构构件的基本抗震措施 292

9.4 建筑附属机电设备支架的基本抗震措施 294

9.5 考虑附属设备与结构共同工作的简化抗震分析方法 295

9.5.1 计算设备地震反应的时程分析法 295

9.5.2 楼面设备地震反应的实用计算方法 296

9.5.3 实用抗震计算方法的验证 296

9.6 抗震设计实例 298

9.6.1 建筑非结构构件抗震设计实例 298

9.6.2 建筑附属设备支架抗震设计实例 298

第10章 结构隔震与消能减震设计基础知识 300

10.1 概述 300

10.1.1 结构隔震 300

10.1.2 结构消能减震 300

10.2 建筑结构的基础隔震 301

10.2.1 隔震装置 302

10.2.2 隔震房屋的设计原理和设计要求 303

10.2.3 建筑隔震示范工程和实际工程简介 308

10.3 建筑结构的消能减震 313

10.3.1 消能减震技术的特点 313

10.3.2 消能减震装置 314

10.3.3 消能减震建筑工程的设计要点 317

10.3.4 消能减震建筑工程实例简介 319

参考文献 322