土木工程防灾减灾学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:307

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出版时间:2008-3

价格:32.00元

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isbn号码:9787802273962

丛书系列:

图书标签:

• 土木工程
• 防灾
• 减灾
• 灾害防治
• 结构安全
• 风险评估
• 应急管理
• 工程地质
• 抗震
• 水利工程

建筑结构抗震设计与性能化评估 本书简介 本书深入探讨了现代土木工程领域中建筑结构抗震设计的前沿理论与实践应用，旨在为结构工程师、抗震研究人员以及相关专业学生提供一本全面、深入且具有实操指导意义的参考著作。在日益严峻的地震灾害威胁下，传统的基于规范的保守设计方法已显现出局限性。本书顺应时代发展，将重点聚焦于如何实现结构的“大震可设防，小震可使用，特大震不倒塌”的性能化目标。 全书共分为六大部分，共计二十章，内容覆盖了从地震工程基础理论到复杂结构体系抗震性能化评估与控制的完整链条。 --- 第一部分：地震工程基础与结构动力学 本部分奠定了理解结构抗震行为的理论基础。 第一章：地震波的传播与场地效应分析 详细阐述了地震波的产生机制、传播路径以及在不同土层场地上的响应特性。引入了场地土层对地震动放大的重要影响，并介绍了场地分类标准及相应的场馆反应谱调整方法。重点解析了近断层效应（Near-Fault Effects）对结构设计参数的独特影响。 第二章：结构动力响应理论回顾与扩展 系统回顾了单自由度与多自由度系统的自由振动与强迫振动理论。本书在此基础上，引入了先进的模态分析方法，特别是对非典型结构（如阻尼较大或非对称结构）的动力特性识别技术进行了深入探讨。讨论了时间域与频域分析的适用场景及转换方法。 第三章：地震动记录的选择、修正与人工合成 强调了地震动输入对结构抗震性能评估的决定性作用。详细介绍了地震记录的选择标准、去趋势处理、基线校正等预处理技术。着重讲解了基于场地区域特征的反应谱匹配方法，并提供了人工合成地震动记录的数学模型与工程应用步骤，确保输入地震动的真实性和代表性。 --- 第二部分：抗震设计理论与规范解析 本部分深入剖析了国内外主流抗震设计理念的演变及其在实际工程中的应用。 第四章：基于性能的抗震设计（PBEE）理念 本书的核心内容之一。详细阐述了PBEE的设计哲学、性能目标（如即时使用、生命安全、防止倒塌）的量化定义。对比了传统设计方法（基于力和基于位移）的优缺点，并阐述了如何通过目标位移与需求屈服模式的反向推导来实现性能化设计。 第五章：抗震设计中的延性概念与塑性铰机理 深入探讨了结构延性（Ductility）在耗能机制中的作用。通过细部构件层面的微观分析，解释了钢筋混凝土和钢结构中塑性铰的形成、发展及其能量耗散能力。重点介绍了如何通过配筋构造和截面配比来确保构件具备足够的延性储备。 第六章：抗震设计规范的对比研究与应用 选取了中国、美国（ASCE 7）和欧洲（Eurocode 8）的主流抗震设计规范进行横向对比。分析了不同规范在抗震等级划分、地震作用计算方法（如静力等效法、反应谱法、时程分析法）上的差异，并结合具体工程案例，指导读者如何根据项目地点和结构重要性选择最合适的规范策略。 --- 第三部分：结构抗震分析方法 本部分聚焦于用于评估和验证结构抗震性能的数值分析技术。 第七章：非线性静力分析（Pushover Analysis）的应用与局限 详细介绍了推覆分析（Pushover）的操作流程、承载力与变形能力的评估方法。重点讲解了如何精确选择推覆荷载模式（如采用模式振型法的改进），以及如何通过“位移系数法”或“能量等效法”来确定结构的等效多自由度体系和性能点。 第八章：结构非线性时程分析（Time History Analysis） 阐述了非线性时程分析作为最精确评估手段的重要性。涵盖了材料本构模型的选择（如滞回模型的建立）、单元的类型（集中塑性铰单元、全截面非线性单元）的合理选用。讨论了多条地震波输入对分析结果的敏感性以及结果的统计处理方法。 第九章：高级分析技术：增量动力分析（IDA）与概率评估 介绍了增量动力分析（IDA）这一先进的性能评估工具，用于确定结构在不同地震动强度下的多重性能水平。探讨了不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）在抗震分析中的应用，以及如何基于概率理论评估结构在特定重现期地震下的倒塌风险。 --- 第四部分：关键结构构件的抗震设计与构造 本部分回归到工程实践的细节，关注主体结构中的薄弱环节。 第十章：钢筋混凝土框架节点域的抗震强化 详述了梁柱节点域在承受反复荷载下的受力特点和破坏模式。重点介绍了核心区构造（如密集的箍筋和拉结钢筋）的设计原则，确保节点在梁柱构件进入塑性状态时仍能有效约束混凝土，防止剪切破坏的发生。 第十一章：剪力墙与核心筒结构的抗震优化 分析了剪力墙在抗震中作为主要抗侧力构件的作用。讨论了剪力墙的屈服模式（弯曲控制、剪切控制），以及如何通过合理的平面布置、消能减震缝的设置来提高墙体的延性和抗倒塌能力。 第十二章：钢结构与混合结构体系的抗震设计 针对钢框架结构，重点讲解了“强柱弱梁”原则在抗剪连接和腹板屈曲控制中的具体体现。对于钢-混凝土混合结构，探讨了不同材料体系之间的协同作用、连接节点的设计以及整体受力性能的耦合分析。 --- 第五部分：先进抗震技术与减隔震控制 本部分前瞻性地介绍了如何通过主动或被动控制技术提升结构抵御强震的能力。 第十三章：隔震技术的基础原理与系统设计 详细介绍了隔震技术的工作机理——通过增加结构的柔性，延长结构的自振周期，从而显著降低传至上部结构的地震加速度。对比了叠层橡胶支座、摩擦摆支座和滚轴支座的优缺点，并给出了隔震层设计的优化参数选择流程。 第十四章：粘滞阻尼器与屈服型耗能装置的应用 深入解析了粘滞阻尼器（Viscous Dampers）和金属屈服型阻尼器（Yielding Dampers）的能量耗散机制。讨论了如何通过合理的阻尼器布置、非线性参数的标定，将耗能装置有效集成到结构系统中，实现主动或半主动的震后快速恢复。 第十五章：智能结构与主动控制策略 介绍了基于传感器、执行器和控制算法的主动隔震与主动减震技术。重点分析了调谐质量阻尼器（TMD）在控制高层结构地震反应中的应用，以及利用先进算法进行实时反馈控制的可能性。 --- 第六部分：既有结构抗震评估与加固修复 本部分关注存量建筑的抗震安全问题，是当前工程实践中的热点。 第十六章：既有结构抗震性能的现场检测与评估 介绍了非破坏性检测技术（如回弹法、超声回波法、钢筋扫描）在评估材料性能上的应用。重点阐述了如何通过“基于评估的抗震设计”（Seismic Evaluation and Retrofit Design）流程，确定既有结构的剩余承载力和损伤潜力。 第十七章：基于性能的既有结构抗震加固技术 系统介绍了粘钢加固、外加支撑、连续墙加固等经典方法。更侧重于现代化的加固理念，如纤维增强复合材料（FRP）的应用、结构体系的转换（如增加核心筒或支撑体系）以及对结构整体性（Integrity）的恢复与增强。 第十八章：复杂设施的抗震考量：基础设施与生命线系统 探讨了超越传统建筑范畴的抗震问题，包括桥梁、隧道、水坝等大型基础设施的抗震分析方法。特别关注了生命线工程（如供水、供电网络）的抗震韧性设计，确保在地震后关键服务功能的快速恢复。 --- 结语：未来挑战与研究方向 本书最后展望了土木工程抗震领域的未来发展趋势，包括超高层建筑的耦合振动、极端气候（如风-震耦合）对结构的影响，以及人工智能在地震风险快速评估中的潜力应用。 本书的深度与广度，确保了其不仅是结构工程师案头的必备工具书，也是高校研究生和科研人员深入学习和研究建筑结构抗震领域不可或缺的参考资料。所有理论阐述均辅以大量的工程实例、计算图表及清晰的流程图示，确保读者能够将复杂的理论知识转化为可靠的工程实践能力。

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