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目录 1

前言 1

第一章　概述 1

1.1　地震成因及类型 1

1.1.1　地球构造 1

1.1.2　地震的类型 2

1.1.3　地震的分布 4

1.2　地震的破坏作用 6

1.2.1　直接灾害 7

1.2.2　次生灾害 9

1.3　地震波、震级与烈度 11

1.3.1　常用术语 11

1.3.2　地震波 12

1.3.4　烈度 14

1.3.3　震级 14

1.4　工程抗震设防的概念 16

1.4.1　抗震设防的概念 16

1.4.2　抗震设防标准 18

1.4.3　两阶段设计方法 18

1.5　抗震概念设计总则 19

1.5.1　选择有利于抗震的场地 19

1.5.2　选择利于抗震的地基和基础 19

1.5.3　选择对抗震有利的建筑平面和立面布置 19

1.5.4　选择合理的抗震结构体系 21

1.5.5　选择合理的结构构件 21

1.5.6　处理好非结构构件和主体结构的关系 21

1.5.7　注意材料的选用和施工质量 21

1.5.8　采用结构控制新技术 22

思考题 22

2.2.1　场地与地震动作用 23

2.2　场地 23

第二章　场地与地基基础抗震设计 23

2.1　概述 23

2.2.2　场地土覆盖层厚度 24

2.2.3　场地的类别 26

2.3　地基与基础的抗震验算 28

2.3.1　地基抗震设计原则 28

2.3.2　天然地基在地震作用下的抗震承载力验算 29

2.4　地基土液化及抗震措施 30

2.4.1　地基土液化的概念 30

2.4.2　影响地基土液化的因素 31

2.4.3　液化土的判别与评价 31

2.4.4　液化地基抗震措施的选择 36

2.5　桩基抗震验算 37

2.5.1　可不进行桩基验算的条件 37

2.5.2　低承台桩基础抗震验算 38

思考题 39

习题 39

第三章　结构地震反应分析与抗震极限状态计算 40

3.1　概述 40

3.1.1　抗震设计与抗震计算 40

3.1.2　地震作用和其他荷载效应及其组合 40

3.1.3　抗震极限状态计算 41

3.2　单自由度弹性体系的地震反应分析与抗震设计反应谱 41

3.2.1　结构动力分析中的质量模型及运动自由度选取 41

3.2.2　单自由度弹性体系的地震反应分析——解析法及理论分析 42

3.2.3　单自由度弹性体系的地震反应分析——数值时程分析法 47

3.2.4　水平与竖向地震动的反应谱 50

3.2.5　水平抗震设计反应谱——水平多遇及罕遇地震的地震影响系数 52

3.2.7　水平与竖向地震作用标准值、重力荷载代表值 55

3.2.6　竖向抗震设计反应谱——竖向地震影响系数 55

3.3　多自由度弹性体系的地震反应分析 57

3.3.1　集中质量多自由度弹性体系的分析模型 57

3.3.2　地震作用下多自由度弹性体系的运动方程 58

3.3.3　地震反应计算的振型分解法及理论分析 60

3.3.4　振型有效质量 66

3.3.5　多自由度弹性体系地震反应的时程分析法 67

3.4　平动多自由度体系水平地震作用及效应计算的反应谱方法 68

3.4.1　振型分解反应谱法 69

3.4.2　底部剪力法——只考虑基本振型效应时 71

3.4.3　底部剪力法——考虑基本振型和第二振型的效应 75

3.5　水平地震作用下考虑扭转以及地基与结构相互作用影响的计算 76

3.5.1　考虑平动-扭转耦连影响的地震作用效应计算 76

3.5.2　水平地震作用下考虑地基与结构动力相互作用的地震作用效应修正 80

3.5.3　结构水平地震作用计算、地震剪力分配及其下限的有关规定 82

3.6　多自由度体系自振周期及振型的计算 83

3.6.1　能量法（或Rayleigh法） 83

3.6.2　顶点位移法计算基本周期T1及其适用范围 84

3.6.3　等效单质点法计算基本自振周期及其适用情况 85

3.6.4　用向量迭代法计算自振周期及振型 88

3.7 水平地震作用下结构变形分析 89

3.7.1　水平多遇地震下结构的弹性变形分析 89

3.7.2　水平罕遇地震下结构弹塑性变形分析 90

3.8　结构的竖向地震作用及效应计算 96

3.8.1　竖向地震的作用 96

3.8.2　高层建筑与高耸构筑物的反应谱法 98

3.8.3　大跨度和长悬臂结构的等效静力法 99

3.9　结构抗震极限状态计算 100

3.9.1　多遇地震下截面抗震承载力极限状态计算 101

3.9.2　多遇地震下结构弹性变形极限状态抗震验算 103

3.9.3　罕遇地震下结构弹塑性变形的承载能力极限状态抗震验算 104

思考题 105

习题 106

第四章 砌体结构抗震设计 108

4.1 震害现象及其分析 108

4.1.1　多层砌体房屋的震害现象及分析 108

4.1.2　底部框架-抗震墙房屋的震害现象与分析 111

4.2　多层砌体结构的抗震设计 111

4.2.1　多层砌体结构的抗震概念设计 111

4.2.2　多层砌体结构的抗震计算 115

4.2.3　多层砌体结构的抗震构造措施 123

4.2.4　多层砌体结构抗震设计实例 128

4.3　底部框架-抗震墙房屋抗震设计 133

4.3.1　底部框架-抗震墙房屋抗震概念设计 134

4.3.2　底部框架-抗震墙房屋的抗震计算 135

4.3.3　底层框架-抗震墙房屋的抗震构造措施 138

4.3.4　底部框架-抗震墙房屋设计实例 140

思考题 144

第五章　混凝土结构抗震设计 145

5.1　震害现象及其分析 145

5.1.1　结构布置不当引起的震害 146

5.1.2　框架的震害 147

5.1.3　填充墙的震害 148

5.1.4　抗震墙的震害 149

5.1.5　单层钢筋混凝土厂房的震害 149

5.2　多层与高层钢筋混凝土结构的抗震概念设计 150

5.2.1　结构体系选择及最大适用高度 150

5.2.2　抗震等级 151

5.2.3　防震缝的设置 152

5.2.4　结构布置 153

5.3.1　抗震设计步骤及地震作用计算 154

5.3　框架结构的抗震设计 154

5.2.5　抗震墙的局部加强 154

5.3.2　水平荷载作用下框架内力计算 156

5.3.3　控制截面及其内力不利组合 161

5.3.4　框架结构水平位移验算 161

5.3.5　框架结构截面抗震设计 164

5.3.6　框架结构抗震构造措施 171

5.3.7　框架结构抗震设计算例 177

5.4　框架-抗震墙结构的抗震设计 186

5.4.1　框架-抗震墙结构的受力特点 186

5.4.2　框架-抗震墙结构计算的基本假定及计算简图 187

5.4.3　框架-抗震墙结构简化计算要点 188

5.4.4　框架-抗震墙结构截面设计 190

5.4.5　框架-抗震墙结构抗震构造措施 192

5.5.1　单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计的一般规定 194

5.5　单层钢筋混凝土工业厂房抗震设计 194

5.5.2　单层钢筋混凝土柱厂房抗震计算 195

5.5.3　单层钢筋混凝土柱厂房的抗震构造措施 205

思考题　 210

习题 211

第六章　钢结构抗震设计 212

6.1　震害现象及其分析 212

6.1.1　结构倒塌 212

6.1.2　构件的破坏 212

6.1.3　节点破坏 213

6.1.4　基础锚固破坏 213

6.2　钢结构的抗震概念设计 214

6.2.1　钢结构房屋的结构体系及其抗震性能 214

6.2.2　钢结构房屋抗震设计的一般规定 217

6.3.1　计算模型 219

6.3　多层和高层钢结构抗震设计 219

6.3.2　变形验算 220

6.3.3　地震作用下的内力调整 220

6.3.4　抗震承载力和稳定性验算 221

6.3.5　抗震构造要求 226

6.4　多层与单层钢结构厂房的抗震设计 232

6.4.1　多层钢结构厂房的抗震设计 232

6.4.2　单层钢结构厂房的抗震设计 235

6.5　网架结构抗震设计 238

6.5.1　抗震设计一般规定 238

6.5.2　网架抗震设计要点 239

6.5.3　网架抗震措施 242

思考题 243

7.1.1　烟囱的震害 245

7.1　震害现象及其分析 245

第七章　构筑物抗震设计 245

7.1.2　塔架的震害 247

7.1.3　水池的震害 249

7.1.4　贮仓的震害 250

7.2　构筑物的抗震概念设计 250

7.2.1　烟囱的抗震设计原则 250

7.2.2　塔架的抗震设计原则 251

7.2.3　贮仓的设计原则 252

7.2.4　水池的设计原则 253

7.3　烟囱的抗震设计 254

7.3.1　抗震设计一般规定 254

7.3.2　烟囱水平地震作用及其效应计算 255

7.3.3　烟囱竖向地震作用及其效应 257

7.3.4　地震作用效应组合及附加弯矩 258

7.3.5　烟囱的抗震构造措施 260

7.4.1　塔架抗震设计一般规定 262

7.4　塔架的抗震设计 262

7.4.2　水塔的抗震计算 263

7.4.3　水塔的构造措施 265

7.5　水池的抗震设计 266

7.5.1　一般规定 266

7.5.2　地震作用计算 267

7.5.3　水池的构造措施 271

7.6　贮仓的抗震设计 272

7.6.1　一般规定 272

7.6.2　地震作用计算 272

7.6.3　贮仓的抗震变形验算 279

7.6.4　贮仓的抗震构造措施 280

思考题 283

8.1　桥梁震害及分析 284

第八章　桥梁抗震设计 284

8.2　桥梁抗震设计的理论和方法 287

8.2.1　桥梁抗震设计的理论 287

8.2.2　桥梁地震作用力的计算 292

8.3　桥梁地震反应分析 296

8.3.1　选择合适的地震记录和输入模式 296

8.3.2　地基与结构的相互作用 297

8.3.3　阻尼问题 297

8.3.4　桥梁动力分析中的非线性因素 298

8.3.5　桥梁支座的非线性 302

8.4　桥梁的延性设计 305

8.4.1　延性指标 306

8.4.2　考虑延性的地震作用折减 306

8.4.3　钢筋混凝土桥墩的延性设计 308

思考题 311

9.1.1　历史地震中地下结构的震害现象 312

9.1　地下空间结构的震害现象及其分析 312

第九章　地下空间结构抗震设计 312

9.1.2　地铁震害及震害分析 313

9.1.3　隧道震害及震害分析 315

9.1.4　地下空间结构震害的机理分析 317

9.2　地下空间结构的抗震设计 317

9.2.1　地下空间结构地震动力特性 318

9.2.2　地下空间结构抗震设计原则 319

9.2.3　地下空间结构的地震分析和抗震设计方法 321

9.2.4　地下空间结构抗震构造措施 324

思考题 325

第十章　隔震与耗能减震结构设计 326

10.1　减震的概述与分类 326

10.2　隔震结构设计 327

10.2.1　结构隔震的原理与隔震结构的特点 327

10.2.2　隔震系统的组成与类型 330

10.2.4　隔震结构的抗震分析 333

10.2.3　隔震结构的设计要求 333

10.2.5　上部结构的抗震设计 334

10.2.6　隔震层的设计与验算 335

10.2.7　隔震层以下结构抗震设计要点 337

10.2.8　隔震结构的构造措施 337

10.3　耗能减震结构设计 338

10.3.1　结构耗能减震原理与耗能减震结构特点 338

10.3.2　耗能减震装置的类型与性能 339

10.3.3　耗能减震结构的设计要求 344

10.3.4　耗能减震结构体系的抗震计算分析 345

10.3.5　耗能减震结构的连接与构造 346

思考题 347

参考文献 348

附录1 350

附录2 360