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1 地震基本知识 1

1.1 地震成因与地震类型 1

1.1.1 地球构造 1

1.1.2 地震的成因与类型 2

1.2 地震波及其传播 3

1.2.1 体波 4

1.2.2 面波 5

1.2.3 地震波的主要特性及其在工程中的应用 6

1.3 地震震级与地震烈度 7

1.3.1 地震震级 7

1.3.2 地震烈度 8

1.3.3 震级与震中烈度的关系 10

1.4 地震分布 10

1.4.1 世界地震分布 11

1.4.2 我国地震分布 11

1.5 地震灾害 12

1.5.1 直接灾害 13

1.5.2 次生灾害 15

本章参考文献 17

2 场地、地基和基础 18

2.1 建筑场地 18

2.1.1 建筑地段的选择 18

2.1.2 场地类别 20

2.1.3 建筑场地类别 22

2.2 抗震验算 24

2.2.1 天然地基的抗震能力 24

2.2.2 天然地基的抗震验算 24

2.2.3 桩基的抗震验算 25

2.3 液化地基的判别与处理 26

2.3.1 地基土的液化现象 26

2.3.2 地基土的液化判别 27

2.3.3 地基抗液化措施 33

2.3.4 液化地基上低承台桩基的抗震验算 34

2.3.5 桩基的其他要求 35

2.4 地基基础的抗震加固 35

本章参考文献 37

3 桥梁震害特征与分析 38

3.1 典型地震及桥梁震害 38

3.1.1 1971年美国圣·费尔南多地震 38

3.1.2 1976年唐山地震 39

3.1.3 1989年美国洛马·普里埃塔地震 40

3.1.4 1994年美国北岭地震 42

3.1.5 1995年日本阪神大地震 46

3.1.6 2008年汶川地震中的桥梁震害 48

3.2 桥梁震害分析 55

3.2.1 上部结构的震害 56

3.2.2 支座的震害 61

3.2.3 下部结构和基础的震害 63

3.2.4 桥梁震害的教训及启示 68

本章参考文献 69

4 桥梁结构地震反应分析方法 70

4.1 结构抗震动力学基本概念 70

4.1.1 运动方程 70

4.1.2 结构动力特性 71

4.2 桥梁结构地震反应分析方法 72

4.2.1 静力阶段 72

4.2.2 反应谱法 74

4.2.3 动态时程分析法 79

4.2.4 随机振动方法 84

4.2.5 分析和设计方法总结 85

4.3 非线性静力弹塑性分析 86

4.3.1 能力谱方法 86

4.3.2 位移影响系数法 88

4.3.3 适应谱Pushover方法 89

4.3.4 模态Pushover分析方法 91

本章参考文献 93

5 桥梁工程抗震设计 95

5.1 桥梁工程抗震设计流程 95

5.2 桥梁结构的抗震设防标准 96

5.2.1 有关工程抗震设防的基本概念 97

5.2.2 多级设防的抗震设计思想 98

5.2.3 桥梁工程抗震设防标准的确定 100

5.3 地震动输入的选择 103

5.3.1 中国地震动参数区划图 103

5.3.2 桥梁场地地震安全性评价 105

5.3.3 设计地震动参数选择 106

5.3.4 地震动榆入模式 109

5.3.5 地震作用组合 110

5.4 桥梁结构抗震概念设计 110

5.4.1 桥梁结构合理的抗震选型 110

5.4.2 桥梁结构抗震体系选择 112

5.5 桥梁结构的地震反应分析 113

5.5.1 桥梁结构地震振动方程 113

5.5.2 桥梁结构动力计算模型 115

5.5.3 桥梁地震反应计算要点 124

5.6 规则桥梁的地震反应简化分析 126

5.6.1 规则桥梁的定义 126

5.6.2 规则桥梁的地震反应简化分析方法 126

本章参考文献 130

6 桥梁延性抗震设计 132

6.1 延性的基本概念 132

6.1.1 延性的定义 132

6.1.2 延性指标 133

6.1.3 延性、位移延性系数与变形能力 134

6.1.4 曲率延性系数与位移延性系数的关系 134

6.1.5 桥梁结构的整体延性与构件局部延性的关系 136

6.2 桥梁延性抗震设计基本理论 137

6.2.1 能力设计方法 137

6.2.2 延性构件与能力保护构件的选择 139

6.2.3 潜在塑性铰位置的选择 139

6.3 延性构件的强度设计与验算 140

6.3.1 一水准抗震设防 140

6.3.2 两水准抗震设防 142

6.4 延性构件的延性设计与验算 143

6.4.1 横向箍筋对混凝土的约束作用 143

6.4.2 钢筋混凝土墩柱的延性指标计算 145

6.4.3 钢筋混凝土墩柱的构造设计 148

6.5 能力保护构件的强度设计与验算 149

6.5.1 塑性铰区超强弯矩 149

6.5.2 延性构件的抗剪强度 151

6.5.3 其他能力保护构件 152

6.6 单桩墩桥延性抗震设计实例 153

6.6.1 计算模型 154

6.6.2 纵向地震作用下的地震反应分析及抗震验算 155

6.6.3 横向地震输入 159

6.6.4 防落梁构造设计 160

6.7 双柱墩桥梁延性抗震设计实例 161

6.7.1 计算模型 163

6.7.2 纵向地震作用下地震反应分析和抗震验算 164

6.7.3 横向地震作用下地震反应分析和抗震验算 167

6.7.4 防落梁构造设计 171

本章参考文献 171

7 桥梁减隔震设计 172

7.1 减隔震技术的原理 172

7.1.1 减隔震技术的工作机理 172

7.1.2 减隔震技术与延性抗震设计的比较 173

7.2 减隔震系统和装置 174

7.2.1 减隔震系统的组成 174

7.2.2 常用减隔震装置简介 175

7.3 减隔震技术的应用 181

7.3.1 减隔震技术在国外桥梁工程中的应用 181

7.3.2 减隔震技术在我国桥梁工程中的应用 183

7.3.3 减隔震桥梁的震害教训 184

7.4 桥梁减隔震设计原则 185

7.4.1 减隔震设计的一般原则 185

7.4.2 减隔震装置的布置 186

7.4.3 减隔震桥梁的地震反应分析 186

7.4.4 减隔震体系的抗震验算 188

7.4.5 其他构件和细部构造的设计 188

7.5 减隔震桥梁设计实例 189

7.5.1 工程概况 189

7.5.2 基于单自由度反应谱的结构地震反应分析与验算 191

7.5.3 基于非线性时程分析的结构地震反应分析与验算 192

7.5.4 抗震验算 193

7.5.5 防落梁构造设计 195

本章参考文献 195

8 基于性能的抗震设计思想 196

8.1 基于性能的抗震设计基本概念 196

8.1.1 定义 196

8.1.2 研究内容 197

8.2 基于性能的抗震设防标准 199

8.2.1 国外抗震设防标准 199

8.2.2 国内抗震设防标准 200

8.3 基于性能的抗震设计方法 201

8.3.1 基于位移的抗震设计方法（DBSD） 201

8.3.2 综合设计方法 207

8.3.3 基于可靠度的设计方法 208

本章参考文献 208

9 国内外桥梁抗震规范比较 211

9.1 抗震性能设防目标 211

9.2 设计地震动 215

9.2.1 地震动区划 215

9.2.2 场地分类 216

9.2.3 地震设计谱 216

9.2.4 阻尼修正 223

9.3 地震反应分析和计算方法 225

9.4 延性设计 230

9.5 约束和减震、耗能设计 238

本章参考文献 239