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1　绪论1

本章提要1

1.1　地震与地震动1

1.1.1　地震及其成因1

1.1.2　地震波2

1.1.3　地震强度4

1.1.4　地震区划与地震影响5

1.1.5　常用术语5

1.2　地震活动性6

1.2.1　世界地震活动性6

1.2.2　我国地震活动性6

1.2.3　近期世界地震活动性7

1.3　地震震害9

1.3.1　概述9

1.3.2 工程地质条件对震害的影响10

1.4　结构的抗震设防11

1.4.1　抗震设防的目标11

1.4.2　建筑结构抗震设计方法12

1.4.3　抗震设计的基本要求12

本章小结13

思考题14

2　场地、地基和基础15

本章提要15

2.1　场地15

2.1.1　场地土及场地覆盖层厚度15

2.1.2　场地类别16

2.2　天然地基与基础的抗震验算17

2.2.1　不进行天然地基及基础抗震验算的建筑17

2.2.2　天然地基在地震作用下的抗震承载力验算18

2.3　液化土与软土地基19

2.3.1　地基土的液化19

2.3.2　液化的判别20

2.3.3　可液化地基的抗震措施23

2.3.4　软土地基的抗震措施24

2.4　桩基的抗震设计24

2.4.1　可不进行桩基抗震验算的条件24

2.4.2　桩基的抗震设计25

本章小结25

思考题27

3　结构地震反应分析与抗震验算28

本章提要28

3.1　概述28

3.2　单自由度弹性体系的地震反应分析28

3.2.1　计算简图28

3.2.2　运动方程29

3.2.3 自由振动30

3.2.4　强迫振动31

3.3　单自由度弹性体系的水平地震作用及其反应谱32

3.3.1 水平地震作用的基本公式32

3.3.2　地震反应谱33

3.3.3　标准反应谱34

3.3.4　设计反应谱35

3.4　多自由度弹性体系地震反应分析的振型分解法37

3.4.1 计算简图37

3.4.2　运动方程37

3.4.3 自由振动38

3.4.4　振型分解法48

3.5　多自由度体系的水平地震作用51

3.5.1　振型分解反应谱法51

3.5.2　底部剪力法53

3.6　结构的地震扭转效应57

3.6.1 刚心与质心57

3.6.2　单层偏心结构的振动57

3.6.3 多层偏心结构的振动59

3.6.4　偏心结构的地震作用61

3.7　地基与结构的相互作用63

3.7.1　地基与结构的相互作用对结构地震反应的影响63

3.7.2　考虑地基结构相互作用的抗震设计64

3.8　竖向地震作用64

3.8.1 高耸结构和高层建筑65

3.8.2　屋盖结构65

3.8.3　其他结构66

3.9　结构地震反应的时程分析法66

3.9.1　概述66

3.9.2　恢复力特性曲线67

3.9.3　结构的计算模型68

3.9.4　地震波的选用71

3.9.5　地震反应的数值分析法72

3.10　建筑结构抗震验算74

3.10.1　结构抗震承载力验算74

3.10.2　结构的抗震变形验算76

本章小结79

思考题79

习题80

4　建筑抗震概念设计81

本章提要81

4.1　场地选择81

4.1.1　避开抗震危险地段81

4.1.2　选择有利于抗震的场地82

4.2　建筑的平立面布置83

4.2.1　建筑平面布置83

4.2.2　建筑立面布置84

4.2.3　房屋的高度85

4.2.4　房屋的高宽比85

4.2.5　防震缝的合理设置85

4.3　结构选型与结构布置86

4.3.1 结构选型86

4.3.2 结构布置的一般原则87

4.4　多道抗震防线89

4.4.1 多道抗震防线的必要性89

4.4.2　第一道防线的构件选择90

4.4.3　利用赘余构件增多抗震防线90

4.5　刚度、承载力和延性的匹配91

4.5.1 刚度与承载力91

4.5.2　刚度与延性92

4.5.3　结构不同部位的延性要求92

4.5.4　改善构件延性的途径93

4.6　确保结构的整体性94

4.6.1　结构应具有连续性94

4.6.2　构件间的可靠连接95

4.7　非结构部件处理95

4.7.1　考虑填充墙的影响95

4.7.2　外墙板的连接96

本章小结97

思考题97

5　多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计98

本章提要98

5.1　概述98

5.2　抗震设计的一般要求99

5.2.1　结构体系选择100

5.2.2　结构布置100

5.2.3　抗震等级103

5.3　框架内力与位移计算104

5.3.1　水平地震作用计算105

5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算105

5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算110

5.3.4 内力组合111

5.3.5　框架结构位移验算112

5.4　钢筋混凝土框架结构构件设计113

5.4.1　框架梁截面设计113

5.4.2　框架柱截面设计115

5.4.3　框架节点抗震设计120

5.5　框架结构设计例题123

本章小结138

思考题138

6　多层砌体结构房屋的抗震设计139

本章提要139

6.1　概述139

6.2　结构方案与结构布置140

6.3　多层砌体房屋抗震计算141

6.3.1　计算简图141

6.3.2　地震作用142

6.3.3　楼层地震剪力在墙体中的分配143

6.3.4　墙体抗震承载力验算147

6.4　多层砌体结构房屋的抗震构造措施148

6.4.1　多层砖房构造措施148

6.4.2 多层砌块结构房屋的抗震构造措施151

6.4.3 多层砌体结构房屋抗震设计例题152

6.5　底部框架-抗震墙房屋的抗震设计要点156

6.5.1 结构方案与结构布置156

6.5.2　底部框架-抗震墙房屋的抗震设计要点156

6.5.3　底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施158

6.6　内框架房屋的抗震设计要点159

6.6.1 结构方案与结构布置159

6.6.2 内框架砖房的抗震设计要点159

6.6.3 内框架砖房的抗震构造措施160

本章小结160

思考题161

7　高层及多层钢结构房屋的抗震设计162

本章提要162

7.1　概述162

7.2　高层钢结构房屋抗震设计163

7.2.1 高层钢结构的体系与布置163

7.2.2 高层钢结构的抗震计算167

7.2.3　钢构件的抗震设计与构造措施168

7.2.4　钢结构节点的抗震设计与构件措施173

7.3　多层钢结构厂房抗震设计178

7.3.1 多层钢结构房屋的结构体系与布置178

7.3.2 多层钢结构厂房的抗震计算179

7.3.3 多层钢结构厂房的抗震构造措施179

本章小结181

思考题182

8　单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计183

本章提要183

8.1　概述183

8.1.1　横向地震作用下厂房主体结构的震害183

8.1.2 纵向地震作用下厂房主体结构的震害184

8.2　结构布置的一般原则185

8.2.1　体型与抗震缝185

8.2.2　屋盖体系185

8.2.3 天窗架186

8.2.4　柱186

8.2.5 围护墙体186

8.3　单层厂房的横向抗震计算186

8.3.1　计算简图和重力荷载代表值的计算187

8.3.2　横向自振周期计算188

8.3.3　横向自振周期的调整189

8.3.4　排架地震作用的计算190

8.3.5 天窗架的横向水平地震作用191

8.3.6　排架内力分析及组合191

8.3.7　截面抗震验算193

8.3.8　厂房横向抗震验算的其他问题193

8.4　单层厂房的纵向抗震计算194

8.4.1　修正刚度法194

8.4.2　拟能量法197

8.4.3　纵向柱列的刚度199

8.4.4　柱间支撑的抗震验算202

8.4.5　厂房纵向抗震计算的其他问题203

8.5　单层钢筋混凝土柱厂房构造措施215

8.5.1　无檩屋盖构件的连接与支撑布置215

8.5.2　有檩屋盖构件的连接与支撑布置216

8.5.3　屋架217

8.5.4　柱217

8.5.5　柱间支撑218

8.5.6　连接节点219

8.5.7 围护墙体219

本章小结221

思考题221

习题222

9　隔震与耗能减震房屋设计223

本章提要223

9.1　概述223

9.2　隔震结构设计224

9.2.1 结构隔震的原理与隔震结构的特点224

9.2.2 隔震系统的组成与类型226

9.2.3 隔震结构的设计要求228

9.2.4　隔震结构的抗震计算229

9.2.5 隔震结构的构造措施231

9.3　耗能减震结构设计233

9.3.1 结构耗能减震原理与耗能减震结构特点233

9.3.2　耗能减震装置的类型与性能234

9.3.3　耗能减震结构的设计要求240

9.3.4　耗能减震结构体系的抗震计算分析240

9.3.5　耗能减震结构的连接与构造242

本章小结243

思考题244

10　工程结构防灾减灾245

本章提要245

10.1　灾害概述245

10.1.1 灾害的含义245

10.1.2 灾害的类型245

10.1.3 灾害的特征246

10.1.4 中国的灾害246

10.1.5 灾害的分级247

10.1.6　减灾系统工程247

10.1.7 防灾减灾对策与措施248

10.1.8 防灾减灾工程学发展简况249

10.2　地表变形灾害及防治249

10.2.1　地表变形250

10.2.2　地表变形的常见原因250

10.2.3　地表变形对建筑物的影响253

10.2.4　建筑物抗地表变形措施254

10.3　火灾256

10.3.1　火灾与燃烧256

10.3.2　燃烧种类及产物257

10.3.3 火灾分类及灭火原理257

10.3.4　建筑防火设计258

10.3.5　结构抗火设计259

10.4　爆炸灾害265

10.4.1　爆炸基础知识265

10.4.2　快速加载下材料性能267

10.4.3　建筑设计中的防爆设计269

10.4.4　结构设计中的防爆设计270

本章小结280

思考题280

附录1　中国地震烈度表281

附录2　我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组282

附录3　建筑耐火等级、建筑构件耐火极限和燃烧性能290

参考文献291