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陈生水 著

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• 土石坝
• 地震工程
• 地震安全
• 边坡工程
• 岩土工程
• 工程地质
• 水利工程
• 抗震设计
• 坝工安全
• 灾害防治

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030437471

版次：1

商品编码：11728501

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：200

正文语种：中文

内容简介

　　《土石坝地震安全问题研究》搜集了国内外历次大地震后土石坝工程的震损情况，分析了各类土石坝工程的地震震损模式和破坏机理。研发了高土石坝堆石料抗震特性多功能试验仪，针对200多种筑坝堆石料开展了大型三轴试验研究，揭示了筑坝材料在静动力荷载作用下的颗粒破碎规律、强度与剪胀规律、残余变形与循环硬化规律以及振动液化规律等，提出了堆石料的粘弹性本构模型和弹塑性本构模型。开发了我国首台离心机振动台模型试验系统，并提出了高土石坝地震动力离心模型试验外延分析方法，实现了大体积高耸结构物动态响应的离心模拟。利用离心机振动台研究了高面板坝和高心墙坝的地震加速度反应特性、大坝残余变形分布规律以及高土石坝地震破坏机理。在震害资料和离心模型试验结果基础上提出了高土石坝极限抗震能力评价标准，并研发了基于粘弹塑性模型和弹塑性模型的计算分析软件，分析了典型高面板坝和高心墙坝的极限抗震能力影响因素。

目录

序
前言
第1章 土石坝震害调查分析
1.1 概述
1.2 混凝土面板堆石坝震害调查
1.2.1 紫坪铺混凝土面板堆石坝
1.2.2 智利Cogoti混凝土面板堆石坝
1.3 心墙堆石坝震害调查
1.3.1 碧口壤土心墙坝
1.3.2 水牛家心墙堆石坝
1.3.3 墨西哥El Infietnillo心墙堆石坝
1.3.4 墨西哥La Villita心墙堆石坝
1.3.5 美国Anderson心墙堆石坝
1.3.6 日本Takami心墙堆石坝
1.3.7 日本Makio心墙堆石坝
1.4 土坝震害调查
1.4.1 陡河水库土坝
1.4.2 密云水库白河主坝
1.4.3 马凤庵水库土坝
1.4.4 吴家大堰水库土坝
1.4.5 石道角水库土坝
1.4.6 美国Austrian土坝
1.4.7 美国Hebgen土坝
1.4.8 印度Tapar土坝
1.4.9 印度Fategadh土坝
1.5 土石坝震害及其原因分析
1.5.1 土石坝地震残余变形
1.5.2 坝体裂缝
1.5.3 坝体滑坡
1.5.4 地震液化
1.5.5 结构破坏
参考文献

第2章 高土石坝筑坝堆石料静动力强度与变形特性
2.1 概述
2.2 堆石料静动力学试验仪器
2.2.1 围压稳定技术
2.2.2 动态应变测量技术
2.2.3 长期保载技术
2.2.4 外体变量测技术
2.3 堆石料强度与变形特性试验研究
2.3.1 堆石料的强度与剪胀特性
2.3.2 堆石料的循环硬化特性
2.3.3 堆石料的应力应变滞回特性
2.3.4 堆石料的残余变形特性
2.4 堆石料的颗粒破碎特性及其影响因素研究
2.4.1 颗粒破碎的度量指标
2.4.2 静、动力条件下颗粒破碎试验
2.4.3 颗粒破碎的影响因素研究
2.5 砂砾石料抗震液化能力试验研究
2.5.1 试验过程与试验结果
2.5.2 Seed地震液化判别方法对砂砾石料的适用性
2.5.3 砂砾石料地震液化简化判别方法
2.6 先期振动对堆石料变形特性的影响
2.6.1 试验材料与试验过程
2.6.2 试验结果分析
2.6.3 先期振动作用后粗粒土石料的变形规律
参考文献

第3章 土石坝地震响应与破坏机理离心模型试验方法与应用
3.1 概述
3.2 土石坝地震响应与破坏机理离心模型试验技术
3.2.1 国内外离心模型试验技术的发展概况
3.2.2 NHRI-400gt大型离心机振动台模型试验系统
3.2.3 离心机振动台模型试验外延分析方法
3.3 离心模型试验的相似准则
3.3.1 静力学问题的相似准则
3.3.2 动力学问题的相似准则
3.3.3 薄板结构物的模拟
3.4 高土石坝地震响应的振动台离心模型试验研究
3.4.1 高混凝土面板堆石坝地震响应与破坏机理研究
3.4.2 高心墙堆石坝地震响应与破坏机理研究
参考文献

第4章 土石坝地震安全计算理论与应用
4.1 动力方程及其解法
4.1.1 动力平衡方程
4.1.2 动力方程隐式解法
4.1.3 动力方程显式解法
4.2 筑坝堆石材料本构模型
4.2.1 “南水”双屈服面弹塑性模型
4.2.2 广义塑性本构模型
4.2.3 考虑循环加载的弹塑性本构模型
4.2.4 动力黏弹性模型
4.3 高面板堆石坝的动力响应计算分析
4.3.1 工程概况
4.3.2 模型与参数
4.3.3 加载过程
4.3.4 主要计算结果
4.4 高心墙堆石坝的动力响应计算分析
4.4.1 工程概况
4.4.2 模型与参数
4.4.3 加载过程
4.4.4 主要计算结果
参考文献

第5章 土石坝地震安全控制标准与极限抗震能力分析方法
5.1 概述
5.2 坝坡地震稳定安全控制标准
5.2.1 心墙堆石坝地震稳定安全控制标准
5.2.2 面板堆石坝地震稳定安全控制标准
5.3 坝体地震残余变形安全控制标准
5.4 面板接缝变形安全控制标准
5.5 土石坝极限抗震能力计算分析方法
5.5.1 土石坝黏弹性动力分析模型
5.5.2 土石坝弹塑性静力分析模型
5.6 高心墙堆石坝极限抗震能力计算分析案例
5.7 高面板堆石坝的极限抗震能力计算分析案例
5.8 结论与建议
参考文献

前言/序言

建筑结构抗震设计理论与实践 书籍简介 本书系统性地梳理了建筑结构抗震设计领域的前沿理论、分析方法和工程实践。它不仅涵盖了地震作用的机理、结构抗震性能的评估标准，还深入探讨了新型抗震技术在实际工程中的应用，旨在为土木工程师、结构设计师以及相关科研人员提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考著作。 第一部分：地震作用的理解与分析 本部分聚焦于地震对土木工程结构产生的动态影响机制。 第一章：地震动特征与场地效应 详细阐述了地震波的传播规律、地震动的基本参数（如峰值加速度、反应谱、时程记录）及其统计特性。深入分析了不同土层场地条件（硬岩、中硬土、软土）对地震动放大的影响，并介绍了场地分类标准和场地修正系数的确定方法，强调了场地效应在结构反应预测中的关键作用。 第二章：结构动力反应理论 基于经典振动力学理论，本书推导了单自由度和多自由度体系的自由振动和强迫振动方程。重点讲解了模态分析在地震反应计算中的应用，包括模态叠加法、反应谱法等基本分析方法的理论基础和适用条件。 第三章：地震工程基础规范解读 对比分析了国内外主要抗震设计规范（如中国的《建筑抗震设计规范》、美国的UBC/IBC、欧洲的Eurocode 8）在基本烈度划分、设计地震动确定、目标抗震性能等方面的差异与共性。对规范中关于水平地震力系数、楼层剪力分布系数的取值逻辑进行了细致的剖析。 第二部分：抗震分析方法与工程应用 本部分侧重于将理论转化为可操作的工程分析技术。 第四章：线性与非线性反应谱分析 深入探讨了反应谱法的应用边界和局限性。详细阐述了非线性反应谱分析（如基于性能的分析方法Pushover Analysis）的原理，包括塑性铰的建模、承载力的评估以及性能点的确定过程。 第五章：时程分析与数值模拟 讲解了地震动记录的选择、人工地震波的合成与匹配技术。重点介绍了有限元方法（FEM）在复杂结构动力分析中的应用，包括材料本构模型的选择（如钢材的Bauschinger效应、混凝土的损伤模型），以及时间步长的敏感性分析。 第六章：隔震与消能减震技术 本章系统介绍了先进的抗震控制技术。详细解析了隔震系统（如铅芯橡胶支座、叠层橡胶支座）的工作机理、设计参数（刚度、阻尼）的确定。对耗能装置（如粘滞阻尼器、屈服耗能支撑）的力学模型、阻尼性能及在结构中的合理布置进行了详尽的论述和案例分析。 第三部分：特殊结构与构件抗震设计 针对工程中常见的高风险或特殊结构，本书提供了专门的抗震设计指导。 第七章：高层建筑的抗扭与超高层结构分析 分析了高层建筑在地震作用下的扭转效应，强调了抗扭刚度分配的重要性。针对超高层结构，讨论了风-振耦合效应，以及如何采用分布式质量模型和先进阻尼技术来控制结构的层间位移角和加速度响应。 第八章：既有钢筋混凝土结构的抗震评估与加固 本章针对抗震能力不足的既有建筑，提出了系统的评估流程。包括基于承载力的评估（Capacity Spectrum Method）和基于性能的评估（Performance-Based Seismic Evaluation）。详细介绍了常见的结构加固技术，如外包钢筋、粘贴纤维增强复合材料（FRP）在梁、柱构件上的应用，并讨论了在加固过程中如何保证结构整体性的连续性。 第九章：砌体结构与轻钢结构的抗震特性 探讨了砖混结构在剪切力作用下的薄弱环节——墙体、构造柱和圈梁的抗震设计原则。针对轻钢结构，分析了螺栓连接的抗剪性能，以及如何通过设置耗能支撑来保证整体结构的延性。 第四部分：抗震性能化设计与未来趋势 第十章：基于性能的抗震设计（PBEE） 详细阐述了PBEE的设计理念，即确保结构在不同设计地震下达到预定的性能目标（如：可立即使用、生命安全、预防倒塌）。介绍了性能指标（如屈服、极限状态）与结构构件的损伤状态之间的量化关系。 第十一章：结构健康监测与地震后快速评估 介绍了集成传感器技术（如光纤光栅、MEMS加速度计）在结构健康监测（SHM）系统中的应用。讨论了地震后结构快速损伤识别的理论基础和现场快速勘测流程，为灾后抢险决策提供科学依据。 结语 本书的编写力求在理论深度与工程实践之间架起一座桥梁，强调从“抗力”到“需求”的全面控制思维，旨在推动我国建筑抗震设计水平向更高精度、更高可靠性的性能化方向发展。 （总字数：约1500字）

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找关于水库溃坝风险评估的书籍，偶然看到了这本《土石坝地震安全问题研究》。虽然书名侧重于地震，但我发现它对于理解水库整体安全性的很多方面都有很大的启发。书中对于不同地震波形对土石坝可能产生的影响进行了详细的分类和论述，不仅仅是简单的强度叠加，还深入探讨了地震频率、持续时间和振幅等参数如何协同作用，对坝体内部应力分布造成的影响。让我印象深刻的是，作者并没有回避一些争议性的技术难题，而是以一种非常开放和探讨的姿态，列举了不同学派的观点和研究方法，并结合自己的见解进行了深入的分析。特别是在数值模拟方面，书中介绍了多种常用的计算模型，并且对比了它们在模拟土石坝在地震条件下非线性响应时的优缺点，这对于想要深入了解数值计算方法的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。总的来说，这本书给我提供了一个更宏观和深入的视角来思考水库的安全问题，远不止我最初设想的那么局限。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就挺硬核的，而且还挺专业的，我本来是对它没有太大的期望，觉得可能就是些枯燥的理论和数据堆砌，但翻开后，却被里面的一些分析深深吸引了。尤其是关于坝体变形的部分，作者并没有止步于简单的数值计算，而是花了大量篇幅去剖析不同土质材料在地震荷载下的细微变化，比如含水量、粒径分布等等，这些因素是如何相互作用，最终影响到坝体的整体稳定性的。书里还引用了很多实际工程的案例，这些案例分析得非常透彻，不仅仅是列出数据，更重要的是解释了为什么会发生那样的变形，以及在设计和施工过程中可以从哪些方面去规避风险。读到后面，甚至能感受到作者在反复推敲每一个细节，生怕遗漏任何可能影响安全的关键点。这种严谨的态度，让我觉得这本书不是为了写而写，而是真正带着对工程安全的责任感。虽然我不是土石坝领域的专业人士，但通过这本书，我仿佛也能窥见这个复杂工程背后隐藏的学问，以及工程师们需要承担的巨大压力。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些宏伟的水利工程感到好奇，特别是土石坝，它们是如何在复杂的地质条件下稳定存在的？《土石坝地震安全问题研究》这本书，为我揭开了这层神秘的面纱。我本来以为这本书会充斥着生硬的公式和枯燥的理论，但令我惊喜的是，作者以一种非常生动的方式，将抽象的力学概念具象化。比如，书中关于地震荷载如何影响坝体局部区域的应力集中，作者就用了很形象的比喻，让我能直观地理解这些微观的变化。此外，关于软弱地基对土石坝抗震性能的影响，书中也进行了非常详尽的分析，详细阐述了不同软弱地基的特性以及它们在地震作用下可能产生的变形和破坏模式。这本书让我意识到，土石坝的安全性是一个系统工程，涉及到地基、填料、排水、结构等方方面面，任何一个环节出现问题，都可能引发连锁反应。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《土石坝地震安全问题研究》这本书时，我期待的是一份关于如何加固现有土石坝以抵御地震冲击的实用指南。然而，这本书的内容远远超出了我的预期。它更像是一本深入探讨土石坝地震安全理论基础的百科全书。书中不仅详细阐述了土石坝的抗震设计原则，还花了相当大的篇幅去讲解地震动的特性及其对土体动力响应的机理。让我受益匪浅的是，作者对土石坝渗流固结与动力效应耦合作用的分析。这部分内容揭示了地震时孔隙水压力急剧升高可能导致的液化风险，以及这种风险如何影响坝体的抗剪强度和整体稳定性。书中的案例研究也十分丰富，涵盖了不同地质条件、不同坝体结构在历史地震中的表现，通过对这些案例的深入剖析，读者可以清晰地了解到各种不利因素是如何汇聚并最终导致工程事故的。

评分☆☆☆☆☆

对于一个非专业读者来说，阅读《土石坝地震安全问题研究》就像是走进了一个全新的世界。一开始，我被那些图表和公式吓到了，以为自己可能根本看不懂。但随着阅读的深入，我发现作者用了大量的篇幅去解释这些图表和公式的物理意义，以及它们在实际工程中是如何应用的。例如，书中关于动力响应分析的部分，通过详细的步骤讲解，让我理解了地震是如何在土石坝内部引发一系列的动力学过程，包括剪应力、正应力以及孔隙水压力等的变化。最让我惊讶的是，作者还花了很多精力去分析不同类型填料的抗震性能，比如碎石、黏土等，它们在地震作用下的行为差异，以及如何通过优化填料级配来提高坝体的整体稳定性。这本书让我意识到，看似稳固的土石坝，其实在地震面前是多么的脆弱，而工程师们又是如何通过精密的计算和设计来应对这种挑战的。