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第1章 地震基本知识与建筑结构抗震设防 1

1.1 概述 1

1.2 地震基础知识 2

1.3 地震活动与地震灾害 4

1.3.1 世界地震活动 4

1.3.2 我国地震活动 5

1.3.3 地震灾害 6

1.4 地震特征描述 11

1.4.1 地震的空间位置 11

1.4.2 地震强度度量 12

1.4.3 地震时间描述 17

1.5 建筑结构抗震设防 18

1.5.1 建筑结构抗震设防依据 18

1.5.2 建筑结构抗震设计思想 19

1.6 建筑结构抗震概念设计 21

1.6.1 建筑形状选择 22

1.6.2 抗震结构体系 23

1.6.3 结构构件 24

1.6.4 非结构构件 24

习题与思考题 25

第2章 场地、地基和基础抗震 26

2.1 概述 26

2.2 工程地质条件对震害的影响 27

2.2.1 局部地形条件的影响 27

2.2.2 局部地质构造的影响 28

2.2.3 地下水位的影响 29

2.3 场地 29

2.3.1 场地条件对震害的影响 29

2.3.2 场地土类型 30

2.3.3 场地覆盖层厚度 31

2.3.4 场地类别划分 31

2.3.5 场地选择 32

2.4 地基基础抗震验算 33

2.4.1 地基不验算的范围 33

2.4.2 地基土抗震承载力调整 33

2.4.3 天然地基抗震验算 34

2.5 地基液化 35

2.5.1 砂性土液化机理及影响液化的因素 35

2.5.2 液化的判别 37

2.5.3 液化地基危害程度评价 38

2.5.4 地基抗液化措施 40

2.6 桩基抗震设计 42

2.6.1 非液化土中桩基抗震验算 42

2.6.2 液化土中桩基抗震验算 42

习题与思考题 44

第3章 建筑结构地震反应分析与抗震验算 45

3.1 概述 45

3.1.1 地震作用的性质 45

3.1.2 地震反应分析的发展历程 46

3.1.3 结构动力计算简图 46

3.2 单自由度体系地震反应分析 47

3.2.1 运动方程的建立 47

3.2.2 运动微分方程的求解 48

3.3 单自由度体系水平地震作用与设计谱 51

3.3.1 水平地震作用 51

3.3.2 地震弹性反应谱 52

3.3.3 地震作用计算和抗震设计谱 53

3.4 多自由度体系地震反应分析 57

3.4.1 多自由度体系的运动方程 57

3.4.2 多自由度弹性体系的自振特性 58

3.4.3 地震反应分析的振型分解法 60

3.5 多自由度体系水平地震作用 62

3.5.1 地震作用振型分解反应谱法 62

3.5.2 水平地震作用底部剪力法 66

3.6 扭转地震作用 69

3.6.1 结构的质心和刚心 70

3.6.2 平扭耦联振动时地震作用的计算 71

3.6.3 平扭耦联振动时地震作用效应的组合 72

3.7 竖向地震作用计算 72

3.7.1 高耸和高层结构的竖向地震作用 73

3.7.2 大跨度结构的竖向地震作用 73

3.7.3 长悬臂结构及其他大跨结构的竖向地震作用 74

3.8 结构非线性分析方法简介 74

3.8.1 时程分析方法 74

3.8.2 静力弹塑性分析方法 75

3.9 结构抗震验算 75

3.9.1 结构构件截面承载力抗震计算 75

3.9.2 结构构件抗震变形验算 77

习题与思考题 80

第4章 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计 81

4.1 概述 81

4.2 震害及其分析 81

4.2.1 建筑结构布置不当引起的震害 82

4.2.2 结构构件设计不当产生的震害 83

4.2.3 施工质量不良产生的震害 87

4.3 抗震设计的基本要求 87

4.3.1 结构体系的适用高度及高宽比要求 87

4.3.2 抗震等级的划分 89

4.3.3 结构平面和竖向布置 90

4.3.4 结构布置的一般规定 94

4.3.5 结构材料 96

4.4 框架结构的抗震计算 97

4.4.1 水平地震作用计算及变形验算 97

4.4.2 多遇地震下的框架内力计算 100

4.4.3 竖向荷载下的框架内力计算 102

4.4.4 内力组合 103

4.4.5 框架梁柱和节点的抗震设计与验算 106

4.4.6 框架结构的抗震构造措施 112

4.5 框架结构抗震设计例题 119

4.6 框架-抗震墙结构的抗震设计 139

4.6.1 框架-抗震墙结构的受力特点和抗震设计方法 139

4.6.2 框架-抗震墙结构抗震计算的简化方法 141

4.6.3 框架-抗震墙结构抗震构造措施 148

附表4.1～4.4 152

附图4.1～4.9 158

习题与思考题 163

第5章 多层砌体房屋和底部框架-抗震墙砌体房屋抗震设计 165

5.1 概述 165

5.2 震害及其分析 166

5.2.1 多层砌体房屋的震害及其分析 166

5.2.2 底部框架-抗震墙砌体房屋震害及其分析 168

5.3 抗震设计基本要求 171

5.3.1 结构方案与结构布置 171

5.3.2 房屋总高度和层数限制 172

5.3.3 房屋最大高宽比 174

5.3.4 房屋抗震横墙最大间距 174

5.3.5 房屋局部尺寸 174

5.4 多层砌体房屋的抗震计算 175

5.4.1 水平地震作用计算 175

5.4.2 楼层地震剪力在各墙体间的分配 177

5.4.3 墙体截面抗震承载力验算 181

5.4.4 多层砌体房屋抗震计算实例 184

5.5 多层砌体房屋抗震构造措施 191

5.5.1 多层砖砌体房屋抗震构造措施 191

5.5.2 多层砌块房屋抗震构造措施 195

5.6 底部框架-抗震墙砌体房屋抗震设计 197

5.6.1 抗震设计的一般要求 197

5.6.2 抗震计算要点 197

5.6.3 抗震构造措施 200

5.6.4 底部框架-抗震墙房屋的抗震设计算例 202

习题与思考题 205

第6章 多层和高层钢结构房屋抗震设计 207

6.1 概述 207

6.2 震害及其分析 208

6.2.1 结构倒塌 208

6.2.2 节点破坏 208

6.2.3 构件破坏 211

6.2.4 基础锚固破坏 212

6.3 抗震设计基本要求 212

6.3.1 钢结构房屋结构布置一般原则 212

6.3.2 适用的最大高度和高宽比 213

6.3.3 钢结构房屋抗震等级 213

6.4 钢结构抗震计算要点 214

6.4.1 地震作用计算与地震作用效应调整 214

6.4.2 地震作用下变形验算 216

6.4.3 钢结构构件及节点抗震承载力验算 217

6.4.4 钢结构支撑抗震承载力验算 220

6.4.5 钢结构构件连接抗震承载力验算 222

6.5 钢结构抗震构造措施 223

6.5.1 钢框架结构抗震构造措施 223

6.5.2 钢框架-中心支撑结构抗震构造措施 226

6.5.3 钢框架-偏心支撑结构抗震构造措施 227

习题与思考题 228

第7章 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计 229

7.1 概述 229

7.2 震害及其分析 230

7.2.1 屋盖系统震害 230

7.2.2 排架柱系统震害 231

7.2.3 围护墙体震害 232

7.3 抗震设计基本要求 233

7.3.1 结构体型与结构布置 234

7.3.2 屋盖体系 234

7.3.3 结构构件 235

7.3.4 围护墙体 236

7.4 单层厂房横向抗震计算 236

7.4.1 计算简图 236

7.4.2 横向自振周期 238

7.4.3 排架地震作用 240

7.4.4 排架内力组合 244

7.4.5 横向构件抗震承载力验算 244

7.5 单层厂房纵向抗震计算 245

7.5.1 修正刚度法 245

7.5.2 纵向构件刚度计算 246

7.5.3 纵向地震作用及其分配 250

7.5.4 纵向构件抗震承载力验算 254

7.6 单层钢筋混凝土柱厂房抗震构造措施 256

7.6.1 屋盖系统 257

7.6.2 柱与柱间支撑 261

7.6.3 隔墙和围护墙 262

7.7 单层钢筋混凝土柱厂房抗震计算实例 263

7.7.1 单层厂房横向抗震计算实例 263

7.7.2 单层厂房纵向抗震计算实例 267

习题与思考题 274

第8章 结构隔震、减震设计与振动控制技术 275

8.1 概述 275

8.2 结构隔震设计 277

8.2.1 基础隔震原理 277

8.2.2 基础隔震装置 279

8.2.3 隔震结构计算要点 281

8.2.4 基底隔震应用 287

8.3 结构消能及阻尼减震 293

8.3.1 消能减震原理 293

8.3.2 结构消能及阻尼减震装置 294

8.3.3 消能减震结构的设计 297

8.3.4 消能减震应用 300

8.4 结构被动控制调频减震体系 303

8.4.1 P-TMD体系 303

8.4.2 TLD体系 305

8.5 结构主动控制体系 307

8.5.1 主动控制类型 307

8.5.2 减震原理 308

8.5.3 工程应用 308

习题与思考题 310

参考文献 311