第一篇 工程结构减震控制概论 3
第1章 人类减轻地震灾害的对策及教训 3
1-1 地震灾害对人类的严重威胁 3
1-2 人类减轻地震灾害的基本对策 3
1-3 中国唐山、日本阪神等大地震的经验教训 5
第2章 工程结构减震控制的基本概念 7
2-1 工程结构耐震技术的演变与发展 7
2-2 工程结构减震控制的定义及减震机理 8
2-3 工程结构减震控制的内容及分类 9
2-4 工程结构减震控制的特点及优越性 9
第3章 工程结构减震控制的发展历史、应用与现状 14
3-1 中国古建筑隔震消能技术的成功应用 14
3-2 世界各国古建筑结构的隔震消能减震效果调查 19
3-3 当代工程结构减震控制技术发展的五个阶段 22
3-4 目前各项减震控制技术的应用范围、成熟程度及有关问题 24
3-4-1 隔震技术 24
3-4-2 消能减震技术 24
3-4-3 质量调谐减震技术(TMD等) 25
3-4-4 主动控制技术(AMD) 25
3-4-5 混合控制技术 25
第二篇 结构隔震 29
第4章 结构隔震体系概述 29
4-1 简单结构隔震体系的基本特性和减震机理 29
4-2 结构隔震体系的优越性及应用范围 30
4-3 隔震技术的分类及构造做法 32
4-4 隔震技术在我国的最新研究发展和应用现状 33
4-5-1 日本的隔震技术 38
4-5 隔震技术在世界各国的最新研究发展和应用现状 38
4-5-2 美国的隔震技术 41
4-5-3 新西兰的隔震技术 44
4-5-4 意大利的隔震技术 45
4-5-5 其他国家的隔震技术 45
4-6 夹层橡胶垫隔震技术的成熟程度分析 46
4-6-1 隔震技术成熟程度的判断标准 46
4-6-2 夹层橡胶垫隔震技术的成熟程度及存在问题 47
4-7 隔震技术的未来发展 48
第5章 基础隔震体系结构动力反应分析及控制计算 49
5-1 单质点基础隔震体系结构动力分析 49
5-1-1 隔震结构动力分析模型 49
5-1-2 隔震结构加速度反应分析 50
5-1-3 隔震结构位移反应分析 51
5-2 多质点基础隔震体系结构动力分析 52
5-2-1 多质点平动体系结构动力分析模型 52
5-2-2 多质点平动体系基础隔震结构地震反应方程 53
5-2-3 多质点平摆动体系结构动力分析模型 54
5-2-4 多质点平摆动体系结构地震反应分析 55
5-3 基础隔震体系隔震效果分析及控制 56
5-3-1 隔震结构与传统抗震结构的理论分界线 56
5-3-2 基础隔震结构的隔震效果分析 58
5-3-3 基础隔震结构刚度与阻尼比的合理控制 59
5-4 基础隔震体系刚度和阻尼的近似计算方法 59
5-4-1 刚度和阻尼的计算依据 60
5-4-2 隔震装置水平刚度的近似计算 60
5-4-3 隔震装置阻尼比ζ的近似计算 61
5-5 基础隔震体系对地面竖向震动的反应分析 62
5-5-2 竖向震动反应计算公式 63
5-5-1 基础隔震体系对地面竖向震动的反应分析模型 63
5-5-3 竖向震动反应分析 64
第6章 隔震装置的性能、试验和设计 66
6-1 夹层橡胶垫的构造特性 66
6-2 夹层橡胶垫的形状系数 67
6-3 夹层橡胶垫的轴压承载力 68
6-3-1 轴压承载力的定义及应用意义 68
6-3-2 轴压破坏的形式和特点 69
6-3-3 轴压承载力的影响因素及计算 70
6-3-4 轴压承载力的破坏试验及分析 71
6-4 夹层橡胶垫剪压承载力及水平剪切变形 72
6-4-1 剪压承载力的定义及应用意义 72
6-3-5 轴压承载力的设计取值 72
6-4-2 剪压受力特点及承载力的试验分析 73
6-4-3 水平容许剪切变形的设计取值 73
6-5 夹层橡胶垫受拉承载能力 76
6-5-1 受拉承载力的定义及应用意义 76
6-5-2 拉伸承载力的试验分析 77
6-5-3 受拉承载力的设计取值 78
6-6 夹层橡胶垫水平刚度 79
6-6-1 水平刚度的定义及应用意义 79
6-6-2 水平刚度的影响因素及试验分析 79
6-6-3 水平刚度计算 85
6-6-4 水平刚度的试验测定 86
6-7 夹层橡胶垫竖向刚度及竖向位移 88
6-7-1 竖向刚度及竖向位移的定义及应用意义 88
6-7-3 竖向刚度的计算 89
6-7-2 竖向刚度的影响因素及试验分析 89
6-7-4 竖向刚度的试验测定 91
6-7-5 竖向位移的计算和试验测定 92
6-8 夹层橡胶垫的阻尼 94
6-8-1 阻尼的含义及工程应用意义 94
6-8-2 阻尼材料的特性和分类 94
6-8-3 阻尼的影响因素及试验分析 95
6-8-4 阻尼比的试验测定和计算 98
6-9 夹层橡胶垫的耐久性 98
6-9-1 耐久性的含义及影响因素 98
6-9-2 耐久性的应用调查及分析结论 99
6-9-3 耐臭氧老化试验及分析 101
6-9-4 耐热老化试验及分析 102
6-9-5 徐变试验及分析 105
6-9-6 低局疲劳试验及分析 108
6-10 夹层橡胶垫在我国的研制、生产和规格性能 114
第7章 隔震结构振动台试验和地震考验分析 116
7-1 隔震结构大比例模型振动台及减震分析 116
7-1-1 振动台试验概述 116
7-1-2 地震输入 117
7-1-3 隔震结构与传统抗震结构地震反应对比 119
7-1-4 隔震结构的振型 122
7-1-5 隔震效果与频率比(ω/ωn)的关系 125
7-2 隔震结构经受真实地震考验的记录及分析 126
7-2-1 日本东京湾地震中21幢隔震房屋地震记录分析 126
7-2-2 日本东京湾地震中两幢对比房屋地震记录分析 127
7-2-3 日本阪神大地震中西部邮政大楼地震记录分析 130
7-2-4 日本阪神大地震中松村研究所两栋对比楼地震记录分析 133
7-2-5 美国北岭地震中南加州大学医院大楼地震记录分析 134
7-2-6 中国台湾海峡地震中汕头隔震楼经受考验 136
7-2-7 中国云南地震中大理隔震房屋经受考验 138
7-3 隔震结构减震效果分析结论 139
第8章 隔震结构工程实用设计计算方法 140
8-1 隔震结构工程实用设计计算内容和步骤 140
8-2 隔震结构总水平地震作用简易计算法--底部剪力法 141
8-2-1 底部剪力法的基本假定及计算模型 141
8-2-2 结构总水平地震作用基本计算公式 141
8-2-3 底部剪力法应用范围和存在问题 142
8-3-1 地震反应控制法的基本假定及计算模型 143
8-3-2 结构地震反应基本计算公式 143
8-3 隔震结构地震反应计算法--结构地震反应控制法 143
8-3-3 结构地震反应控制法基本计算公式的试验验证 144
8-3-4 结构地震反应控制法的应用范围和存在问题 147
8-4 隔震结构地震反应动力分析法 147
8-4-1 动力分析法的基本假定及计算模型 147
8-4-2 动力分析法基本公式 148
8-4-3 动力分析法的应用及实例 149
第三篇 结构消能减震 159
第9章 结构消能减震概述 159
9-1 结构消能减震的基本概念 159
9-2 结构消能减震的优越性及应用范围 160
9-3 结构消能减震体系的分类和构造 161
9-3-1 消能构件的不同构造形式 162
9-3-2 消能装置的不同消能形式 164
10-1 结构体系自由振动消能减震 167
第10章 结构消能减震机理 167
10-2 结构体系强迫振动消能减震 169
10-3 结构体系共振消能减振 170
第11章 结构消能减震体系设计计算方法 174
11-1 循环设计法 174
11-1-1 基本假定 174
11-1-2 设计步骤和方法 175
11-1-3 应用范围和评价 176
11-2 时程分析法 177
11-3 能量平衡法 178
12-1-1 X形钢板消能装置的设计、构造、消能机理和应用 181
12-1-2 X形钢板消能参数计算 181
12-1 X形钢板消能装置 181
第12章 消能装置的设计、试验和工程应用 181
12-1-3 X形钢板消能性能试验 183
12-1-4 X形钢板耐低周疲劳试验 184
12-2 环形钢板消能装置 187
12-2-1 环形钢板消能装置的设计、构造、消能机理和应用 188
12-2-2 环形钢板消能参数计算 188
12-2-3 环形钢板消能性能试验 190
12-2-4 环形钢板耐低周疲劳试验 192
12-3 铅-粘弹性复合阻尼器 192
12-4 钢材受弯屈服型消能支撑 193
12-5 复合摩擦型消能支撑 195
12-5-1 复合摩擦型消能支撑简介 195
12-5-2 复合摩擦型消能支撑工作机理 196
12-5-3 复合摩擦型消能支撑足尺模型低周反复荷载试验 197
12-5-4 复合摩擦型消能支撑结构模型模拟地震振动台试验 197
12-5-5 复合摩擦型消能支撑在我国的工程应用 198
12-6 液压质量控制系统(HMS) 202
12-6-1 HMS系统控制原理 202
12-6-2 HMS系统模型试验及分析 203
12-7 Pall摩擦阻尼装置 204
12-8 粘弹性阻尼装置 206
第四篇 结构被动调谐减震控制 211
第13章 结构被动调谐减震控制概述 211
13-1 结构被动调谐减震控制的基本概念和分类 211
13-2 结构被动调谐减震控制的优越性和应用范围 212
13-3 结构被动调谐减震控制工程应用中的几个问题 213
第14章 单质点结构被动调谐减震控制设计计算与分析 214
14-1 主结构直接受简谐激励的调谐减振控制 214
14-1-1 无阻尼子结构的调谐减振控制 214
14-1-2 有阻尼子结构的调谐减振控制 217
14-1-3 主结构直接受简谐激励的调谐减振控制设计计算 219
14-2 主结构直接受随机激励的调谐减振控制 220
14-3 基底受地震激励的结构的调谐减震控制 222
第15章 多质点结构被动调谐减震控制设计计算与分析 226
15-1 多质点结构被动调谐计算模型分析 226
15-2 多质点结构被动调谐减震设计计算公式 226
15-3 多质点结构被动调谐减震效果分析 228
第16章 结构被动调谐减震控制的试验和工程应用 231
16-1 结构被动调谐减震控制的振动台试验 231
16-1-1 试验结构模型和调谐参数 231
16-1-2 调谐减震试验记录及分析 232
16-2 结构被动调谐减震控制的工程应用 234
16-3-2 应用范围和技术经济效益指标 236
16-3-1 技术要点 236
16-3 楼房加层减震技术 236
16-3-3 工程应用实例 237
第五篇 结构主动减震控制 241
第17章 结构主动减震控制概述 241
17-1 结构主动减震控制的基本概念和分类 241
17-2 结构主动减震控制的优缺点和应用范围 242
17-3 主动控制应用于21幢建筑的减震效果 243
第18章 结构主动控制的减震机理和系统组成 246
18-1 结构主动控制的减震机理 246
18-2 主动施加控制力的减震控制 246
18-3 主动变刚度、变阻尼的减震控制 248
18-4 主动控制系统的组成和工作流程 248
19-2 经典线性最优控制算法 251
19-1 主动控制算法的现状和发展 251
第19章 主动控制算法 251
19-3 瞬时最优控制算法 252
19-4 改进瞬时最优控制算法 253
第20章 主动减震控制结构的试验和工程应用地震考验 255
20-1 主动质量阻尼器AMD振动台试验 255
20-2 主动质量阻尼器AMD工程应用地震考验 255
20-3 主动质量驱动器AMD试验和工程应用地震考验 260
20-4 主动拉索系统ATS振动台试验 263
20-5 混合质量阻尼器HMD振动台试验 266
20-6 主动被动调谐质量阻尼器APTMD工程应用地震考验 268
20-7 主动变刚度AVS工程应用地震考验 271
20-8 主动变阻尼AVD振动台试验 272
参考文献 275