International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, Part A pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:William H. K. Lee

出品人:

页数:933

译者:

出版时间:2002-9

价格:2050.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780124406520

丛书系列:

图书标签:

• 地震工程
• 工程地震学
• 地震学
• 结构工程
• 地震风险
• 地震灾害
• 地震设计
• 地震地质
• 地震监测
• 地震学手册

《全球地震学与工程抗震手册：理论基础与前沿进展》 导言 自古以来，地震便是人类社会面临的最具破坏性的自然灾害之一。理解地震的成因、传播机制以及如何减轻其对人类生命和基础设施的影响，一直是地球科学和土木工程领域的核心议题。本手册旨在系统梳理和深入探讨全球地震学（Earthquake Seismology）与工程抗震（Engineering Seismology）领域的关键理论、最新研究成果及工程实践，为科研人员、结构工程师、规划师以及政策制定者提供一个全面且前沿的参考框架。本书内容聚焦于地震活动的基础科学研究、地震波场的解析、场地效应的评估、结构抗震设计方法的发展以及减灾策略的创新，力求展现该学科在过去几十年中所取得的突破性进展。 第一部分：地震学基础与地球内部动力学 本部分将深入探讨地震的物理根源及其在全球范围内的分布特征。 第一章：地球深部结构与板块构造动力学 本章首先回顾现代板块构造理论，阐述全球主要地震带的形成机制，包括俯冲带、走滑断层和裂谷区的应力积累与释放过程。重点讨论地幔对流、岩石圈变形以及地震孕育过程中的物理化学条件。内容将涵盖地震源区的岩石破裂过程模型，如摩擦滑移模型和慢滑移（Slow Slip）现象的研究，这些是理解大地震复发周期的关键。 第二章：地震波的产生与传播 深入剖析地震波的产生机制，详细阐述P波、S波和面波的性质及其在不同介质中的传播规律。本章将重点介绍地震记录的获取与处理技术，包括宽频带地震仪、光纤传感技术（DAS）在地震监测中的应用。高级主题包括地震波场的数值模拟，如有限差分法、谱元法在模拟复杂断层几何结构和非均匀介质中波传播方面的进展。特别关注体波和面波的极化特性分析，用于推断地下介质的各向异性。 第三章：地震源参数的精确反演 本章探讨如何从地震记录中提取关键的地震源参数，如矩震级（$M_w$）、断层几何形态、滑动分布（Rupture Process）以及震源机制解。讨论矩量张量反演技术，包括基于波形拟合和基于位错模型的反演方法。对不同震级范围的地震源特性进行比较分析，例如，小震的破裂起始机制与特大地震的差异性研究。 第二章：近场与远场地震危险性评估 危险性评估是连接基础科学与工程实践的桥梁。本部分系统阐述如何量化未来地震对特定地点的潜在影响。 第四章：地震危险性分析（Seismic Hazard Analysis, SHA） 本章详细介绍确定性地震危险性分析（DSHA）和概率性地震危险性分析（PSHA）的理论基础与实施步骤。内容包括：地震源建模（泊松过程与非泊松过程）、断层参数的确定、以及地震动衰减关系（Ground Motion Attenuation Relations）的建立与校准，特别是针对特定区域地质条件的改进模型。深入讨论不确定性量化方法，如贝叶斯方法在整合多源数据进行危险性评估中的应用。 第五章：场地效应与地震动放大 地震动在传播至地表过程中会受到沉积盆地、山脉和局部地质条件的影响，导致显著的放大效应。本章专注于场地效应的研究。介绍一维、二维和三维的动力学分析方法，用于模拟地震波在软土层中的传播和反射。重点讨论剪切波速（$V_s$）剖面测量技术（如面波勘探、孔井测量）及其在场地分类中的应用。探讨非线性场地效应——当地震动强度足够大时，土壤的动力特性发生变化——的建模与处理。 第六章：地震动合成与极端事件分析 本章关注如何生成适用于工程结构反应分析的合成地震动记录。介绍基于物理模型的地震动合成方法（如断层破裂模拟）与基于数据驱动的方法（如随机源模型）。重点分析极端大地震（如$M_8$以上）产生的近断层脉冲特征，以及如何将这些极端事件纳入结构性能化分析框架。 第三部分：工程抗震设计与结构动力学 本部分将理论地震学知识转化为具体的工程设计标准和抗震技术。 第七章：结构动力学基础与反应谱理论 回顾单自由度与多自由度系统的振动理论，以及模态分析在复杂结构动力特性识别中的作用。核心内容是反应谱理论的建立、应用与局限性。讨论基于位移谱、速度谱和加速度谱的抗震设计规范演变，以及性能化抗震设计（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）的理论框架，包括目标性能点的设定与需求分析。 第八章：先进抗震设计方法与概念 本章超越传统的基于力的设计方法，探讨更先进的抗震设计哲学。详细介绍基于性能的抗震设计（PBEE）的实施流程，包括需求参数的确定、非线性分析模型的建立与验证。深入探讨“强柱弱梁”、“延性设计”等核心抗震概念，以及如何通过精细化结构细节（如钢筋构造、连接节点设计）来确保结构在强震下的延性耗能能力。 第九章：新型抗震系统与减隔震技术 本章聚焦于主动和被动控制技术在提高结构抗震能力方面的应用。全面介绍隔震技术（Seismic Isolation），包括不同类型隔震支座（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）的工作原理、设计参数选择和隔震性能评估。同时，深入探讨耗能减震技术（Seismic Damping），如粘滞阻尼器、屈服型阻尼器等，阐述它们在吸收地震能量、控制结构位移方面的优势。 第十章：土体与结构动力相互作用（SSI） 土壤和结构之间的相互作用是评估高耸结构（如核电站、超高层建筑）和重型设备抗震性能的关键因素。本章详细阐述SSI的建模方法，包括弹簧-阻尼器等效模型、亚表面弹性半空间模型。讨论SSI对结构周期、阻尼比以及地震反应的影响，并探讨在不同地震动输入下SSI分析的适用性与挑战。 第四部分：极端事件下的韧性与城市减灾 本部分着眼于宏观尺度和灾后恢复，关注整个城市系统的韧性建设。 第十一章：基础设施抗震与生命线工程 生命线系统（电力、供水、交通、通讯）的抗震设计和恢复能力直接决定了灾后社会的重建速度。本章分析桥梁、隧道、管道等基础设施的抗震脆弱性，重点讨论了基于可靠性分析的管线系统抗震加固策略。对地面沉降、液化等二次灾害对基础设施的影响进行定量评估。 第十二章：城市尺度的地震风险管理与韧性规划 本章将视角从单个结构扩展到整个城市。探讨城市地震风险的综合评估方法，整合了危险性、暴露度（人口、资产分布）和脆弱性数据。介绍城市韧性（Urban Resilience）的概念框架，包括灾前准备、灾中响应和灾后快速恢复的规划策略。讨论城市规划中对活动断层、不良场地的限制与管控措施，以及在应急管理中应用实时地震预警信息的技术潜力。 结论与展望 本手册的最后部分将对当前研究领域的瓶颈和未来发展方向进行展望，包括人工智能在地震波识别、断层建模中的应用，深层非线性分析的发展，以及如何建立更加精确和适应气候变化的地震危险性预测模型。本书力求成为地震学和工程抗震领域研究人员与从业者不可或缺的工具书和参考指南。

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