高层建筑结构地震响应的时程分析法

高层建筑结构地震响应的时程分析法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国水利水电出版社发行部
作者:裴星洙
出品人:
页数:204
译者:
出版时间:2006-2
价格:16.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787508435442
丛书系列:简明混凝土工程系列
图书标签:
  • 高层建筑
  • 结构工程
  • 地震工程
  • 时程分析
  • 结构动力学
  • 抗震设计
  • 有限元分析
  • 数值计算
  • 建筑结构
  • 地震响应
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具体描述

本书是由清华大学土木工程系组编的“土木工程系列专辑”中的一本,为满足土木工程人员“一看即懂、一懂能用”的实际需要编写而成的。全书由基本章节10章和两篇附录组成,内容主要包括振动基础知识、多质点体系自振特性分析,多质点体系弹塑性地震响应分析、时程分析法在抗震设计中的应用实例以及相关电子计算机程序等。全书较系统地介绍了高层建筑结构地震响应的时程分析方法。本书在编著过程中,严格遵循“新颖性”、“实用性”、“科学性”的三大原则。

本书内容密切结合我国工程实际,同时也尽可能地反映国际上在这一领域中的最新研究和应用成果,以及编著者的一些科研成果。

本书可供从事建筑结构抗震设计、科研、施工的技术人员使用,也可作为大专院校土木工程等相关专业高年级本科生、研究生·的教材或教学参考书。

本书深入探讨了高层建筑结构在地震作用下的动力响应特性,旨在为结构工程师、科研人员及高等院校相关专业师生提供一套全面、系统的理论指导与实践参考。 第一章 导论 本章首先概述了高层建筑结构在现代城市建设中的重要地位,以及其在地震区域面临的严峻挑战。接着,详细阐述了地震动的本质及其对高层建筑产生的复杂动力效应,包括惯性力、周期性激励和随机性特征。同时,梳理了高层建筑结构抗震设计思想的演变历程,从传统的静力分析方法,到考虑动力特性的反应谱法,再到本章重点介绍的更精确的时程分析法,阐明了时程分析法在模拟真实地震响应方面的优势。最后,确立了本书的研究目标和主要内容框架。 第二章 结构动力学基础 本章是理解后续时程分析方法的基础。首先,详细回顾了单自由度体系(SDOF)的动力学方程,推导了自由振动、强迫振动和自由与强迫振动的叠加响应。随后,扩展至多自由度体系(MDOF),介绍了几种常用的离散化方法,如有限元法,并阐述了如何建立高层建筑结构的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵。重点介绍了特征值问题及其求解,揭示了结构的模态特性(固有频率、模态振型、模态质量)在高层建筑动力响应中的关键作用。最后,讨论了阻尼的物理意义及其在结构动力学中的贡献,介绍了几种常见的阻尼模型,如瑞利阻尼。 第三章 地震动模拟与场地效应 地震动的特性是进行时程分析的关键输入。本章首先介绍了地震动的记录方式与分类,包括强震动记录、人工生成地震波的类型(如致灾性地震波、概率性地震波)。接着,详细阐述了如何根据场地条件和目标反应谱生成具有代表性的地震动时程记录。这部分内容涵盖了场地土的动力特性(如剪切波速、阻尼比)对地震动放大的影响,以及场地效应(如反应层效应、地形效应)如何改变地表地震动的频率和幅度特征。详细介绍了场地反应分析的方法,包括等效线性法和非线性场地反应分析,并讨论了如何选取合适的场地参数以获得准确的场地地震动输入。 第四章 高层建筑结构的时程分析理论 本章是本书的核心内容,详细阐述了时程分析的理论基础和实现方法。首先,给出了高层建筑结构在地震作用下的非线性动力方程,并详细解释了各组成部分的含义,包括惯性力、阻尼力、恢复力以及外部荷载(地震动)。重点介绍了求解该动力方程的数值积分方法,包括中心差分法、Houbolt法、Wilson-θ法等,并对其精度、稳定性和计算效率进行了比较分析。接着,深入阐述了结构非线性行为在地震响应中的体现,包括材料非线性(如混凝土的压溃、钢筋的屈服)和几何非线性(如P-Δ效应)。详细介绍了常用的材料非线性模型(如双折线模型、三折线模型)和结构非线性分析的步骤。最后,介绍了阻尼的处理方式,特别是如何将其与非线性行为相结合进行分析。 第五章 时程分析的应用与实践 本章将理论知识应用于实际工程问题。首先,详细介绍了使用结构分析软件进行时程分析的操作流程,包括前处理(建模、材料参数定义、荷载输入)、求解(选择积分方法、收敛准则设置)和后处理(结果提取与可视化)。重点讲解了如何根据实际工程需求,选取合适的计算模型,包括考虑结构整体刚度、动力特性的简化模型,以及更精细的有限元模型。在结果分析部分,详细介绍了如何解读时程分析输出的各项结果,如层间位移角、加速度响应、构件内力(弯矩、剪力、轴力)随时间的变化。特别强调了如何根据分析结果进行抗震性能评估,例如是否满足位移延性要求、构件是否达到屈服状态等。 第六章 高层建筑结构的时程分析案例研究 为了更好地说明时程分析的应用,本章选取了几个典型的高层建筑结构案例进行详细分析。案例涵盖了不同高度、不同结构形式(如框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构)、不同抗震设防烈度的高层建筑。对每个案例,将详细介绍其结构特点、输入地震波的选取原则、分析模型的建立过程、非线性行为的模拟以及最终的分析结果。通过对这些案例的深入剖析,读者可以直观地了解时程分析在评估结构在强烈地震下的安全性、识别薄弱环节、优化抗震设计方案等方面的作用。 第七章 高层建筑结构的时程分析的挑战与发展趋势 本章旨在探讨时程分析在实践中遇到的问题,并展望其未来的发展方向。首先,分析了影响时程分析精度的关键因素,如地震波的选取、材料模型的选择、阻尼的模拟等,并提出了提高分析精度的建议。接着,讨论了当前时程分析在计算量、模型建立复杂性方面存在的挑战,并介绍了近年来在提高计算效率方面的新进展,如增广拉格朗日法、并行计算技术等。最后,展望了高层建筑结构时程分析的未来发展趋势,包括考虑更精细的非线性行为(如黏滞性、累积损伤)、耦合其他动力效应(如风振、隔震减震技术)、以及发展基于人工智能和机器学习的预测模型等,为结构工程师和科研人员提供未来的研究思路。 本书力求内容详实,语言严谨,图文并茂,旨在帮助读者全面掌握高层建筑结构时程分析的技术,提升结构抗震设计的科学性和可靠性。

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读后感

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单凭《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这个书名,就足以让我感受到其内容的专业性和深度。作为一名对城市建设和工程技术有着浓厚兴趣的普通读者,我一直对高层建筑在地震发生时的表现感到既好奇又担忧。我猜测,这本书的核心将围绕着“时程分析法”展开,这是一种能够非常精细地模拟建筑结构在地震作用下动态响应的分析技术。我非常想了解,书中是如何将复杂的物理过程,例如地震波的传播、结构的振动响应等,转化为一套可行的数学模型和计算流程的。我好奇,作者是否会详细阐述建立高层建筑动力学模型时,需要考虑哪些关键因素,比如结构的质量分布、刚度特性、阻尼效应,以及如何将不同类型的地震动记录作为输入参数。我期待书中能通过具体的算例,展示如何运用这种方法来预测高层建筑在不同地震强度下的位移、内力变化,以及最终的破坏模式。这本书对我而言,将是一次近距离观察高层建筑“抗震智慧”的机会,让我能更直观地理解工程师们是如何运用科学的工具,来确保这些高耸入云的建筑在极端条件下也能保持稳定和安全。

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《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这个书名,就足以让我对其内容充满遐想。作为一名对现代工程技术,特别是那些宏伟建筑的建造背后所蕴含的智慧感到着迷的读者,我一直对高层建筑的抗震设计充满了好奇。我猜测,这本书的重点在于“时程分析法”,这是一种能够精确模拟结构在地震过程中受力情况的方法。我非常想知道,书中是如何将抽象的物理定律转化为具体的计算模型。例如,如何定义高层建筑的质量、刚度和阻尼特性,以及如何将地震波作为一种时间序列的荷载输入进行分析。我好奇,书中会不会详细介绍数值积分的常用算法,比如如何通过迭代的方式,一步步地计算出结构在不同时刻的位移、速度和加速度。同时,我也期待书中能就如何处理地震动记录的选择、场地效应的模拟以及结构非线性行为的影响等方面进行深入探讨。这本书对我来说,不仅仅是一本技术书籍,更像是一次深入探究高层建筑“生命安全”背后科学原理的旅程,让我能更深刻地理解工程师们是如何用智慧和技术,为我们建造安全可靠的垂直城市。

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《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这个书名,立刻吸引了我,因为我一直对如何让高耸入云的建筑在摇摇欲坠的地震中屹立不倒这件事感到深深的敬畏。虽然我并非专业工程师,但对于其中的“时程分析法”这个概念,我充满了好奇。我理解这是一种非常精细的模拟方法,能够详细地追踪建筑结构在地震过程中每一个瞬间的反应。我猜测,书中会详细解释这种分析方法的理论框架,包括如何建立高层建筑的动力学模型,以及如何将地震的能量以时间序列的形式输入到模型中进行计算。我很好奇,作者是如何将如此复杂的物理现象,通过数学语言进行描述和求解的。会不会涉及一些高阶的振动理论,比如结构的多个振动模态是如何叠加产生最终的地震响应的?书中会不会提及一些在实际工程中常用的计算软件,以及如何处理地震记录的选取、场地土层的影响等等?我尤其希望能从书中了解到,哪些结构设计参数对高层建筑的抗震性能至关重要,比如结构的刚度、质量、阻尼的合理配置,以及减震、隔震等先进技术的应用。这本书,对我来说,就像是一扇窗户,让我得以窥探高层建筑在看似平静的外表下,所拥有的对抗强大自然力量的内在“生命力”和“智慧”。

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不得不说,这本书的标题就充满了专业性和挑战性。作为一名对城市建设和工程技术抱有极大热情的普通爱好者,我一直对高层建筑的安全问题非常关注,尤其是面对频发的地震灾害时,它们的稳定性更是备受考验。我非常想知道,《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这本书,在“时程分析法”这一核心技术上,是如何进行深入剖析的。我猜测,书中可能详细阐述了这种分析方法的基本原理、数学模型以及它与其它地震分析方法(如模态分析)的区别与联系。我特别好奇,作者是如何将抽象的物理定律转化为实际可操作的计算流程的。是不是涉及到大量的微分方程求解、积分运算,以及如何将连续的地震动离散化为一系列离散的时间步长?书中会不会提及一些常用的数值积分方法,比如Newmark法、Wilson-θ法等,以及它们各自的优缺点?同时,我也期待书中能就高层建筑的复杂动力特性,如高阶振动模态、扭转效应、以及风-地震耦合效应等,给出详细的分析和讨论。毕竟,高层建筑的结构形式和受力特点与低层建筑有着显著差异,其地震响应也更加复杂。这本书的价值,在于它能够为我们揭示隐藏在高层建筑“不动如山”表象下的科学原理,让我们理解工程师们是如何通过精密的计算和严谨的分析,来为这些庞然大物筑起一道坚实的“安全屏障”。

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《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这个书名,就如同一个巨大的磁石,吸引着我对于高层建筑安全性的无限求知欲。我一直觉得,在现代都市的天际线上,高层建筑不仅是工程技术的奇迹,更是人类与自然力量抗衡的象征。但让我最为好奇的是,当大地开始颤抖时,这些庞然大物是如何安然无恙的?我猜测,这本书将深入解析“时程分析法”,一种能够详细描绘结构在地震过程中每一刻动态反应的分析技术。我非常想知道,作者是如何将抽象的物理学原理,如牛顿第二定律、胡克定律等,巧妙地融入到高层建筑的动力学模型中。书中是否会详细阐述如何精确地建立模型的质量、刚度和阻尼矩阵,以及如何根据不同的地震动记录,一步步地求解结构的位移、速度和加速度响应?我好奇,在面对复杂的高层建筑结构时,是否会涉及一些先进的数值方法,比如有限元法,以及如何处理地震动记录的选取和场地土层对地震响应的影响。这本书对我来说,更像是一本揭示高层建筑“抗震密码”的秘籍,让我能够更深入地理解工程师们是如何通过精密的计算和科学的分析,来为我们的城市筑起一道坚固而智慧的安全屏障。

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我一直觉得,了解一个城市的天际线,就是在窥探人类的智慧和勇气。《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这本书,恰好触及了我心中最渴望了解的那一部分——那些高耸入云的建筑,在看似平静的地表之下,究竟蕴含着怎样的抵抗地震力量的奥秘?我尤其感兴趣的是书中对于“时程分析法”这一概念的阐释。我理解这是一种模拟分析方法,能够基于历史地震记录或者人工生成的地震动,一步步地追踪建筑结构在不同时间点上的响应。这种“一步步”的模拟,让我觉得非常具象化,就像在观看一部高层建筑的“抗震电影”,每一帧都记录着它在地震摇晃下的变形、受力以及最终的动态表现。我好奇书中是如何将复杂的物理过程转化为数学模型,然后通过计算机程序进行求解的。里面会不会提到一些关于结构阻尼、质量分布、刚度特性等关键参数对地震响应的影响?我猜想,作者一定花费了大量精力去研究这些因素如何相互作用,并且如何通过精确的数值计算来预测建筑在不同烈度的地震下的表现。这种对细节的极致追求,正是高层建筑设计中安全性的基石,也是这本书价值的体现。我希望书中能有足够多的图表和算例,能够帮助我这样非专业人士理解这些复杂的理论,即使无法完全掌握计算过程,也能对其核心思想和应用价值有所领悟。这本书,对我来说,不仅仅是关于技术,更是关于如何让宏伟的建筑与大自然的伟力和谐共存的智慧结晶。

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我被《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这本书的标题深深吸引,因为我一直对高层建筑的结构安全,尤其是它们在面对地震时的表现,抱有极大的关注。我猜测,这本书的核心内容将围绕着一种叫做“时程分析法”的计算技术展开,这种方法能够精确地模拟高层建筑在地震作用下的动态响应过程。我非常好奇,书中将如何深入浅出地解释这种分析方法的理论基础,以及它与传统静力分析方法的根本区别。我猜测,书中会详细介绍如何建立高层建筑的动力学模型,包括如何精确地离散化结构,确定其质量、刚度和阻尼特性。同时,我更想知道,作者是如何将地震动作为一种随时间变化的荷载,输入到模型中,并求解结构在每一个时间步长的位移、速度、加速度以及内力反应的。这本书对我而言,不仅仅是一本技术指南,更像是一本揭示高层建筑“抗震基因”的科普读物,让我能够更好地理解工程师们是如何运用前沿的科学技术,来为这些宏伟的建筑筑起一道坚实的防线,确保它们在极端环境下依然能够稳固如山。

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这本书的内容,恕我直言,确实非常非常地精深,远远超出了我个人的知识范围。尽管我一直对建筑工程领域,特别是那些宏伟的高层建筑抱有浓厚的兴趣,并且也涉猎过一些基础的结构力学和地震工程的入门读物,但当我翻开《高层建筑结构地震响应的时程分析法》这本书时,我立刻被它所呈现出的严谨性和专业性所震撼。书中那些复杂的数学公式、详细的理论推导、以及对各种振动理论的深入探讨,让我感觉自己仿佛进入了一个全新的、更加高阶的知识殿堂。我尤其对其中关于如何精确模拟地震波对高层建筑产生的复杂动力响应的过程感到好奇,虽然我无法完全理解其中的数学细节,但我能够感受到作者在试图构建一个极其精细的模型,以捕捉建筑在地震发生时的每一个细微动作。书中可能涉及到的数值分析方法、有限元技术在结构动力分析中的应用,这些都让我觉得非常前沿。我猜测,这本书对于那些真正从事高层建筑设计、抗震加固研究以及地震工程领域的专业人士来说,无疑是一本不可多得的宝典。对我这样的普通读者而言,它更像是一扇通往未知领域的窗户,让我得以一窥工程师们如何在幕后,运用如此深厚的理论功底和分析手段,来确保这些摩天大楼在面对不可预测的自然灾害时,能够最大限度地保障生命和财产的安全。这本书的深度和广度,让我深切体会到工程科学的博大精深,也激发了我继续学习和探索的动力,尽管我知道要真正掌握其中的内容,还需要付出巨大的努力和时间。

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我对这本书的标题《高层建筑结构地震响应的时程分析法》感到非常好奇,尽管我并非结构工程领域的专业人士,但我一直对城市规划和建筑安全有着浓厚的兴趣。尤其是在经历了多次令人心悸的地震后,我对高层建筑的抗震能力产生了更深层次的关注。我猜测,这本书的核心内容是关于一种名为“时程分析法”的地震工程计算方法,用于模拟高层建筑在地震发生时的动态反应。我想象书中会详细介绍这种方法的理论基础,例如动力学方程的建立、质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的确定,以及如何将地震动作为输入荷载施加到结构模型上。更令我着迷的是,书中如何一步步地求解这些复杂的动力学方程,以获得结构在不同时间点的位移、速度、加速度以及内力响应。我很好奇,作者是否会举例说明,如何在实际工程中建立高层建筑的三维模型,并进行数值计算?书中会不会探讨不同类型的地震波(如近场地震、远场地震)对结构响应的影响,以及如何选择合适的地震动记录?这本书对我而言,不仅是一本技术专著,更像是一本揭示高层建筑“生命体征”的科学读物,让我能够更深入地理解工程师们如何通过精密的科学计算,来预测和应对那些潜藏在地下的巨大能量。

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这本书的名字,《高层建筑结构地震响应的时程分析法》,听起来就充满了专业性和学术深度。作为一名对建筑工程领域,特别是高层建筑设计有浓厚兴趣的旁观者,我一直很好奇,那些直插云霄的建筑,在面对地震这种不可预测的强大力量时,是如何确保自身安全的。我猜测,这本书的核心内容将聚焦于“时程分析法”这一关键的分析工具,它能够让我们深入了解高层建筑在地震发生时的“动态表情”。我尤其想知道,书中是如何将复杂的物理学原理转化为具体的数学模型,然后通过计算机进行数值模拟的。这里面会不会涉及到高等数学中的微分方程、积分方程的求解,以及如何运用矩阵运算来描述结构的动力特性?我好奇,作者是如何考虑高层建筑在地震中的多自由度振动,以及扭转效应等复杂因素的。这本书的价值,我认为在于它能够为我们提供一个更加精细、更加真实的视角,来审视高层建筑的抗震设计理念和方法,让我们理解工程师们是如何通过科学的计算和严谨的分析,来为这些城市的标志性建筑披上一层坚不可摧的“安全铠甲”。

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