Stochastic Structural Dynamics in Earthquake Engineering (Advances in Earthquake Engineering, Vol. 8 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:WIT Press

作者:G. D. Manolis

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-05-04

价格:USD 248.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781853128516

丛书系列:

图书标签:

Stochastic Dynamics
Earthquake Engineering
Structural Dynamics
Random Vibration
Seismic Analysis
Structural Reliability
Probability Theory
Finite Element Method
Time-Frequency Analysis
Nonlinear Systems

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具体描述

《现代地震工程中的随机结构动力学》本书深入探讨了在地震工程领域中，如何运用随机过程理论和统计分析方法来理解和预测结构在地震作用下的动力响应。面对地震这种本质上具有高度不确定性的自然灾害，传统的确定性分析方法往往难以全面捕捉其复杂性。因此，本书着重介绍了将随机振动理论应用于地震工程的必要性与可行性，旨在为工程师和研究人员提供一套更具鲁棒性和前瞻性的分析工具。核心内容涵盖：地震动特性的随机建模：地震的强度、频率成分、持续时间和空间分布等都存在显著的随机性。本书详细阐述了如何利用多种随机过程模型（如平稳高斯过程、非平稳过程、分段平稳过程等）来表征地震动的统计特性。这些模型能够从历史地震数据中提取关键参数，并生成具有统计代表性的地震动样本，为后续的结构动力分析奠定基础。结构动力响应的随机分析：结构在随机地震动作用下的响应也是一个随机过程。本书详细介绍了求解结构随机动力响应的多种方法，包括：谱分析法：利用功率谱密度函数来描述地震动和结构响应的频率特性，推导结构的频率响应函数，并在此基础上计算响应的统计量（如均值、方差、峰值等）。蒙特卡洛模拟法：通过生成大量随机地震动样本，并对结构进行确定性动力分析，最后统计所有样本的响应结果，从而获得高精度的统计信息。这种方法尤其适用于非线性结构和复杂地震动。基于近似解析法的研究：探讨一些简化的解析方法，如线性化技术、升阶矩方法等，在保证一定精度的前提下，提高计算效率。非线性结构在随机地震作用下的响应：真实的工程结构往往表现出显著的非线性行为，尤其是在强震作用下。本书重点关注如何将随机动力学理论应用于非线性结构。这包括：非线性系统的随机响应：讨论如何处理非线性刚度、阻尼等因素对结构随机动力响应的影响。性能驱动的设计：介绍如何利用随机分析结果来评估结构在不同震级地震下的破坏概率，并为结构设计提供性能目标和可靠性指标。可靠性与韧性分析：传统的安全设计主要关注结构能否抵抗预设的地震作用，而本书更进一步，引入了可靠性工程和韧性评估的概念。结构可靠性分析：基于随机动力响应，计算结构在一定设计寿命内发生破坏的概率（失效概率），从而实现基于概率的设计。结构韧性评估：探讨如何在地震发生后，评估结构的功能恢复能力和抗损能力，以期在灾害发生时最大程度地减少损失和维持社会功能。应用与案例研究：本书不仅仅停留在理论层面，还通过具体的工程案例，展示随机结构动力学在实际地震工程设计与评估中的应用。这包括桥梁、高层建筑、储罐等关键基础设施在地震作用下的风险评估和性能优化。本书特点：理论严谨与实践相结合：既有扎实的随机过程理论基础，也关注其在工程实践中的应用。内容全面且深入：涵盖了从地震动建模到结构动力响应分析，再到可靠性与韧性评估的完整链条。为地震工程领域的研究者和工程师提供先进的分析工具和理论指导。有助于提升结构在面对不确定性地震威胁时的抗灾能力和韧性。本书适合读者：土木工程、结构工程、岩土工程等相关专业的本科生和研究生。从事地震工程、结构抗震设计、结构可靠性分析的工程师和研究人员。对地震灾害的科学性、工程防御策略感兴趣的专业人士。通过阅读本书，读者将能更深刻地理解地震作为一种随机现象对结构的影响，并掌握利用随机动力学方法进行更科学、更可靠的结构设计与评估的先进技术。