第1章 地震基本知识与抗震设防 1
1.1 初识地震 1
1.1.1 地球构造 1
1.1.2 地震类型与成因 2
1.2 地震波及其传播 4
1.2.1 体波 4
1.2.2 面波 4
1.2.3 地震波的传播 5
1.2.4 地震波的三要素 5
1.3 地震震级与地震烈度 6
1.3.1 地震震级 6
1.3.2 地震烈度 6
1.3.3 震级与震中烈度的关系 9
1.4 地震活动与地震灾害 10
1.4.1 中国地震活动背景 10
1.4.2 地震震害 12
1.5 建筑结构抗震设防 13
1.5.1 基本烈度和地震动参数 13
1.5.2 建筑抗震设防目标 15
1.5.3 抗震设计方法 16
1.5.4 建筑抗震设防分类 16
1.5.5 建筑抗震设防标准 16
1.6 抗震概念设计 17
1.6.1 场地、地基和基础的要求 17
1.6.2 建筑结构的规则性 18
1.6.3 抗震结构体系 21
1.6.4 结构构件 22
1.6.5 非结构构件 22
1.7 建筑抗震性能化设计 23
1.7.1 性能化设计主要思想 23
1.7.2 性能化设计要求 23
1.7.3 结构构件抗震性能设计 24
习题 25
第2章 场地、地基和基础 26
2.1 建筑场地 26
2.1.1 建筑场地的地震影响 26
2.1.2 建筑场地类别 27
2.2 天然地基和基础的抗震验算 29
2.2.1 天然地基的抗震能力 29
2.2.2 天然地基的抗震验算 30
2.3 液化地基的判别与处理 31
2.3.1 地基土的液化概念 31
2.3.2 地基土的液化判别 32
2.3.3 地基抗液化措施 34
2.4 地基基础抗震加固处理方法 36
习题 37
第3章 结构地震反应分析与抗震验算 38
3.1 概述 38
3.2 单自由度体系的振动 38
3.2.1 运动方程的建立 39
3.2.2 自由振动求解 40
3.2.3 强迫振动求解 42
3.3 单自由度体系的地震反应谱 43
3.3.1 单自由度弹性体系的水平地震作用 44
3.3.2 地震系数和动力系数 44
3.3.3 地震影响系数和抗震设计反应谱 45
3.4 多自由度体系的自由振动 48
3.4.1 运动方程的建立 49
3.4.2 自振频率及振型 50
3.4.3 多自由度体系的自振周期和振型的近似计算 54
3.5 多自由度体系的振型分解法 57
3.5.1 基本思路 57
3.5.2 求解方法 57
3.6 多自由度体系的水平地震作用及效应 60
3.6.1 振型分解反应谱法 60
3.6.2 底部剪力法 64
3.7 竖向地震作用 69
3.7.1 高层建筑的竖向地震作用 69
3.7.2 平板型网架和大跨度屋架的竖向地震作用 69
3.7.3 长悬臂和大跨度结构的竖向地震作用 70
3.8 地震作用计算的一般规定 70
3.8.1 地震作用计算原则 70
3.8.2 地震作用计算方法 70
3.8.3 重力荷载代表值 71
3.8.4 楼层最小水平地震剪力的规定 72
3.8.5 考虑扭转影响的地震作用效应计算 72
3.8.6 地基与结构相互作用的影响 72
3.9 结构抗震验算 73
3.9.1 多遇地震作用下构件截面承载力验算 73
3.9.2 多遇地震作用下结构弹性变形验算 75
3.9.3 罕遇地震作用下结构弹塑性变形验算 75
习题 80
第4章 钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计 82
4.1 概述 82
4.2 框架结构房屋震害及原因分析 83
4.2.1 框架结构主体的震害 83
4.2.2 填充墙的震害 85
4.2.3 其他震害 85
4.3 框架结构房屋抗震概念设计的一般规定 85
4.3.1 房屋适用的最大高度 85
4.3.2 抗震等级的划分 86
4.3.3 结构布置 88
4.3.4 防震缝布置 89
4.3.5 材料要求 89
4.4 框架结构的抗震计算 90
4.4.1 框架结构抗震设计步骤 90
4.4.2 水平地震作用的计算 90
4.4.3 水平地震作用下框架的内力分析 92
4.4.4 竖向荷载作用下框架的内力分析 98
4.4.5 框架梁柱截面内力组合 98
4.4.6 框架梁柱截面设计 100
4.4.7 框架结构水平位移验算 106
4.5 框架结构房屋抗震构造措施 107
4.5.1 框架梁抗震构造措施 107
4.5.2 框架柱的抗震构造措施 108
4.5.3 框架节点的抗震构造措施 111
4.6 框架结构房屋抗震设计实例 112
习题 147
第5章 多层砌体结构房屋抗震设计 148
5.1 概述 148
5.2 多层砌体结构房屋震害及原因分析 148
5.2.1 震害特点及原因 148
5.2.2 砌体结构震害规律 152
5.3 多层砌体结构房屋抗震概念设计 152
5.3.1 建筑布置与结构选型的基本要求 152
5.3.2 房屋层数、总高度和层高的限制 153
5.3.3 房屋高宽比的限制 154
5.3.4 砌体抗震横墙的间距 154
5.3.5 房屋局部尺寸限制 154
5.4 多层砌体结构房屋抗震计算 155
5.4.1 水平地震作用计算 155
5.4.2 楼层水平地震剪力的分配 157
5.4.3 墙体抗震承载力验算 160
5.5 多层砌体结构房屋抗震构造措施 162
5.5.1 多层砖砌体房屋抗震构造措施 163
5.5.2 多层砌块房屋抗震构造措施 167
5.6 多层砌体结构房屋抗震设计实例 169
习题 173
第6章 多层钢结构房屋的抗震设计 174
6.1 概述 174
6.2 钢结构房屋的主要震害特征 174
6.2.1 构件破坏 174
6.2.2 节点破坏 175
6.2.3 基础锚固破坏 176
6.2.4 结构倒塌破坏 176
6.3 多层钢结构房屋的结构体系和抗震防线 177
6.3.1 框架体系 177
6.3.2 框架-支撑体系 177
6.3.3 框架-抗震墙板体系 180
6.3.4 多层钢结构房屋抗震防线 180
6.4 多层钢结构房屋抗震设计的一般规定 181
6.4.1 钢结构房屋适用的最大高度 181
6.4.2 钢结构房屋适用的最大高宽比 181
6.4.3 钢结构房屋抗震等级的划分 182
6.4.4 防震缝的设置 182
6.4.5 结构体系的选用与布置 182
6.4.6 楼盖体系的选择 183
6.4.7 地下室的设置 183
6.5 多层钢结构房屋的抗震计算要点 183
6.5.1 钢结构的计算模型 183
6.5.2 钢结构在地震作用下的计算方法 184
6.5.3 钢结构在地震作用下的内力调整和内力组合 185
6.5.4 钢结构房屋在地震作用下的变形验算 185
6.5.5 钢结构的整体稳定 186
6.5.6 钢结构构件与连接的抗震承载力验算 186
6.6 多层钢结构房屋抗震构造措施 190
6.6.1 钢框架结构的抗震构造措施 190
6.6.2 钢框架-中心支撑结构的抗震构造措施 192
6.6.3 钢框架-偏心支撑结构的抗震构造措施 193
习题 195
附录A 我国部分主要城市和地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组 196
参考文献 203