主餘震地震動特徵及結構損傷分析 [Mainshock-Aftershock Earthquake Ground Motion Characteristics and Structural Damage Analysis] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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翟長海，謝禮立，溫衛平，李爽 著

圖書標籤:

• 地震工程
• 主餘震
• 地震動特徵
• 結構損傷
• 非綫性分析
• 數值模擬
• 抗震設計
• 地震風險
• 結構動力
• 損傷評估

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030517661

版次：1

商品編碼：12052955

包裝：平裝

外文名稱：Mainshock-Aftershock Earthquake Ground Motion Characteristics and Structural Damage Analysis

開本：16開

齣版時間：2017-03-01

內容簡介

　　中國是地震災害較為嚴重的國傢之一，85％以上的地震均是以主餘震序列的情形發生的，主餘震地震動特徵及結構損傷分析是地震工程的核心內容，對工程結構的抗震設防、減輕地震災害具有重要意義。《主餘震地震動特徵及結構損傷分析》包括餘震地震動參數衰減、主餘震作用下SDOF結構損傷分析、餘震地震動潛在破壞勢、主餘震地震動的調幅、主餘震地震動的損傷譜和主餘震作用下RC框架結構的易損性分析等方麵的內容。
　　《主餘震地震動特徵及結構損傷分析》可供工程地震和結構抗震專業人員、土木工程技術人員、高等院校及科研院所相關專業教師和學生閱讀和參考。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 餘震地震動參數衰減
1．1 引言
1．2 地震動數據庫
1．3 地震動參數及衰減模型
1．3．1 地震動參數
1．3．2 衰減模型
1．4 地震動強度參數
1．4．1 迴歸結果
1．4．2 模型及假定閤理性論證
1．4．3 殘差分析
1．4．4 與其他模型的比較
1．5 地震動持時
1．5．1 迴歸結果
1．5．2 模型及假定閤理性論證
1．5．3 殘差分析
1．5．4 與其他模型的比較
1．6 小結

第2章 主餘震作用下非彈性SDOF結構損傷特徵
2．1 引言
2．2 地震動記錄
2．3 結構模型及反應指標
2．4 非彈性SDOF結構反應分析
2．4．1 延性係數
2．4．2 殘餘位移比
2．4．3 標準化滯迴耗能
2．4．4 損傷指數
2．5 小結

第3章 餘震地震動潛在破壞勢研究
3．1 引言
3．2 地震動參數選取
3．2．1 直接由記錄本身得到的地震動參數
3．2．2 通過結構反應得到的地震動參數
3．2．3 本章 選取的地震動參數
3．3 地震動及結構模型
3．4 地震動破壞勢研究
3．4．1 無退化模型結構
3．4．2 退化模型結構
3．4．3 基於不同周期段加權的地震動破壞勢
3．5 小結

第4章 主餘震地震動的調幅研究
4．1 引言
4．2 地震動調幅研究方法
4．3 單地震動的調幅研究
4．3．1 無退化模型結構
4．3．2 退化模型結構
4．4 餘震地震動的調幅研究
4．4．1 無退化模型結構
4．4．2 退化模型結構
4．5 小結

第5章 主餘震地震動的損傷譜
5．1 引言
5．2 損傷譜計算方法
5．3 損傷譜特性及場地影響
5．3．1 平均譜及離散性
5．3．2 場地的影響
5．4 餘震的影響
5．5 阻尼的影響
5．6 滯迴模型的影響
5．7 損傷模型參數的影響
5．8 損傷譜預測公式
5．9 考慮餘震影響的抗震設計方法
5．10 小結

第6章 主餘震作用下RC框架結構易損性分析
6．1 引言
6．2 框架結構模型及地震動記錄
6．3 結構損傷指數的計算方法
6．3．1 構件損傷指數的計算方法
6．3．2 整體結構損傷指數的計算方法
6．3．3 損傷模型限定值的確定
6．4 主餘震增量動力分析
6．5 框架結構的易損性分析
6．5．1 易損性分析理論
6．5．2 損傷指數分布的驗證
6．5．3 框架結構的易損性麯綫
6．6 小結
參考文獻

前言/序言

　　曆史地震資料均錶明85%以上的地震是以地震序列的情形齣現的，主震發生之後大量餘震的作用會顯著增大結構的破壞程度，進而增大地震經濟損失和加重人員傷亡。主震及其後續餘震的相繼作用對結構産生明顯的纍積損傷效應，需要在結構抗震設計中閤理地考慮餘震對結構的不利影響。然而，目前中國乃至世界上的結構抗震設計規範均是基於單次地震的，忽略瞭大量餘震對結構的附加損傷，導緻按照現有規範設計的結構在設計地震作用下仍會發生無法控製的破壞。如何在抗震設計中考慮地震序列的影響是一個復雜龐大的工作，其內容涉及地震危險性分析、地震動參數特徵、抗震設計譜及結構損傷分析等。近十餘年來，本書著者在主餘震地震動特徵、抗震設計譜、結構損傷分析方麵開展瞭係統的研究工作。本書內容共分6章，具體內容包括以下幾個方麵：
　　（1）餘震地震動參數衰減。第1章給齣餘震地震動參數的衰減關係，對餘震危險性分析至關重要，同時對揭示主餘震地震動參數之間的定量關係也十分重要。該章研究餘震地震動參數與主震地震動參數的比值隨震級、斷層距、場地的變化特性，通過與實際數據對比論證模型的閤理性，並研究殼內地震序列與俯衝區域闆間地震序列的異同；通過殘差分析研究餘震地震動參數與主震地震動參數的比值的概率分布，最後與其他的衰減關係進行比較分析。
　　（2）主餘震作用下SDOF結構損傷特徵。SDOF結構既能夠反映實際結構主要的振動特性，還具有簡單快捷的優點。第2章研究主餘震地震動對SDOF結構不同反應指標的影響規律，考慮餘震地震動的不同強度和結構的不同滯迴特性，研究餘震對不同反應指標均值和離散性的影響。
　　（3）餘震地震動潛在破壞勢研究。地震工程中，地震動對結構的破壞能力即為地震動的潛在破壞勢。采用簡單的地震動參數來衡量地震動的潛在破壞勢對於研究和應用均具有重要意義。第3章研究餘震地震動參數與餘震使結構産生的附加損傷之間的相關性，分析結構自振周期、強度摺減係數及滯迴模型對相關性的影響，最後通過加權平均相關係數選齣能夠反映餘震地震動在整個周期潛在破壞勢的參數。
　　（4）主餘震地震動的調幅研究。結構的非綫性動力反應分析逐漸發展為地震工程中一種主要的研究手段，而非綫性動力反應分析中往往會涉及地震動的調幅。第4章從地震動潛在破壞勢的角度齣發，研究主餘震地震動的調幅係數和調幅指標，分彆確定適用於單地震動和主餘震地震動的調幅係數和調幅指標。
　　（5）主餘震地震動的損傷譜。非彈性反應譜可以將地震動特徵和結構反應特徵有效聯閤起來。第5章研究主餘震地震動的損傷譜及其影響因素，給齣損傷譜的預測公式，基於等損傷的理念對中國現有抗震設計譜進行修正，給齣考慮餘震影響抗震設計譜修正框架及修正係數的公式。
　　（6）主餘震作用下RC框架結構易損性分析。主餘震作用下結構的易損性研究不僅可以評估主震作用後己損傷結構的殘餘抗震能力，還可以為結構風險性研究和震後決策的製定提供依據。第6章介紹主餘震作用下結構易損性特點，定量分析餘震對結構破壞概率的影響大小。
　　本書的主要內容源自於以下科研項目的部分研究成果：國傢自然科學基金重點項目（編號：51238012）、國傢自然科學基金重大研究計劃課題（編號：91215301）、國傢自然科學優秀青年基金項目“地震工程”（編號：51322801）、國傢自然科學基金麵上項目（編號：51178152）、國傢自然科學基金青年項目（編號：50808168、51308517）、教育部“新世紀優秀人纔支持計劃”項目（編號：NCET-11-0813）、黑龍江省自然科學基金麵上項目（編號：E2015069、E2015070）、哈爾濱工業大學基礎研究傑齣人纔“躍升”培育計劃等。
　　本書是著者及多位研究生多年來研究工作的結晶。感謝博士生籍多發、李翠華、路冰，碩士生武坤芳、侯富濤、李瑜瑜、孫鵬宇等，他們的辛勤勞動使得研究工作逐步深入，是保障本書順利完成的重要條件之一。著者從事科研工作多年，受到瞭多位前輩、老師和同行的指導和幫助，在此一並錶示感謝。
　　由於著者水平所限，書中難免存在疏漏和不足之處，衷心希望讀者不吝賜教。

圖書名稱：《復雜土體中地基動力響應與結構抗震性能研究》 圖書簡介 本書聚焦於當前土木工程領域中一個具有重要理論和實際意義的研究方嚮：復雜土體條件下地基的動力響應特性及其與上部結構抗震性能的耦閤關係。本書旨在係統深入地探討在不同地震動輸入作用下，復雜地質條件（如軟土、液化土、不均勻土層、邊坡地基等）對地震波傳播、地基土應力應變演化以及進而對結構整體抗震反應的影響規律。 第一部分：復雜土體動力本構關係與本構模型的發展 本部分首先迴顧瞭傳統土體動力本構模型的局限性，特彆是針對高應變率、大變形以及應力路徑依賴性等復雜現象的描述不足。隨後，詳細闡述瞭多尺度、非綫性黏塑性本構模型在描述復雜土體動力行為中的應用。重點討論瞭基於微觀結構演化（如顆粒間接觸的重排、孔隙水的擴散作用）來構建宏觀動力本構關係的前沿工作。 深入分析瞭不同類型復雜土體（如改良土、固結不好的黏土、以及含有大量有機質的土體）在往復剪切荷載下的動力特性。通過引入損傷變量和狀態變量，構建瞭能準確反映土體動力退化規律的本構方程。此外，還專題討論瞭在模擬強地麵運動過程中，土體非彈性變形與能量耗散機製的精確刻畫，為後續的動力分析奠定瞭堅實的理論基礎。 第二部分：復雜土體地基的動力場分析與數值模擬 本部分著重於復雜土體地基的動力響應模擬。從波動方程的求解齣發，係統介紹瞭有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）以及無網格法（如光滑粒子動力學SPH）在模擬地震波在地基中的傳播與散射問題中的應用。特彆關注瞭如何有效處理地基邊界條件，以避免不切實際的反射波乾擾。 在土體動力分析中，重點闡述瞭有效應力分析（Effective Stress Analysis）在處理飽和土液化敏感性方麵的進展。詳細論述瞭孔隙水壓力在地震荷載下的纍積機製，以及如何利用耦閤的固結-滲流模型來評估地基失穩的風險。對於非均勻地基，如存在岩層起伏或深厚衝積層的區域，本書提齣瞭基於波速掃描的動力特性識彆方法，並結閤三維非綫性有限元模型，模擬瞭地震波在復雜三維地質結構中的傳播路徑和場地效應。 第三部分：地基-結構相互作用（SSI）的精細化建模 地基-結構相互作用是評估結構抗震性能的關鍵環節。本部分對SSI的建模技術進行瞭深入探討，特彆強調瞭在復雜土體條件下的SSI特性變化。係統比較瞭基於等效彈簧阻尼（Spring-Dashpot）的簡化模型、基於半解析解的半空間模型，以及全耦閤的非綫性有限元模型在描述SSI時的適用範圍和精度。 本書詳細研究瞭軟弱地基對結構振型、自振周期和阻尼比的顯著影響。分析瞭在強震作用下，土體非綫性行為如何改變傳統的SSI效應，例如，軟化效應可能導緻結構周期延長，但同時高阻尼可能會吸收部分地震能量。針對深基礎和樁基礎係統，提齣瞭考慮樁-土界麵滑移和樁身損傷的非綫性SSI分析框架，並結閤振動颱試驗數據進行瞭驗證。 第四部分：復雜地基對結構損傷與抗震性能的控製 本部分將動力分析結果與結構工程目標相結閤，聚焦於復雜土體對上部結構抗震性能的實際影響。研究瞭不同地震動特徵（如垂直加速度、長周期成分）在地基非綫性作用下如何影響結構的屈服和破壞模式。 重點分析瞭復雜地基引起的差異沉降和不均勻振動對超高層建築、橋梁以及散體結構（如儲罐、核設施）的破壞效應。提齣瞭基於性能化抗震設計（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）的分析流程，如何將地基的非綫性性能參數（如承載力退化麯綫、側嚮剛度衰減）精確輸入到結構動力分析中。 最後，本書探討瞭針對復雜土體地基的減隔震技術。包括新型地基改良技術（如深層攪拌、高壓噴射注漿）對地震動輸入的調控作用，以及在軟土地基上應用基礎隔震技術時，如何準確考慮隔震支座與非綫性地基之間的相互作用，以實現更可靠的結構整體抗震目標。本書的研究成果對於提高復雜場地工程的抗震安全性和經濟性具有重要的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《主餘震地震動特徵及結構損傷分析》的封麵設計簡直令人眼前一亮，那種深邃的藍色調配上簡潔有力的字體，一下子就抓住瞭我的眼球。我本身就是結構工程領域的從業者，平時接觸的專業書籍大多設計得比較刻闆，但這本的視覺衝擊力卻很強，讓人對內容充滿瞭期待。我最欣賞的是封麵上那種抽象的地震波形圖案，雖然隻是點綴，但與書名完美契閤，散發齣一種嚴謹而又充滿力量的感覺，仿佛預示著書中內容將是多麼的硬核和深刻。書脊的設計也十分講究，文字排版清晰，即便把它放在書架的某個角落，也能一眼被找到。總的來說，這本書從外在形象上就給人一種高質量的學術著作的印象，讓人在翻開內頁之前，就已經對接下來的閱讀充滿瞭美好的想象和專業的尊重。

評分☆☆☆☆☆

試讀的章節中，關於地震動特徵的描述部分，語言的嚴謹性達到瞭教科書級彆的標準。作者對不同場地類型下地震波的衰減規律、近斷層效應以及遠場特性波的刻畫，都進行瞭非常細緻的梳理。讓我印象深刻的是，他們似乎引入瞭一種新的參數化模型來量化餘震的“特徵震級”與主震“峰值加速度”之間的統計關係，這對於我們進行場地反應譜的構建提供瞭新的思路。我之前一直覺得現有規範中的概率分析有些過於簡化，這本書很可能提供瞭更貼近實際的修正因子或新的計算框架。這種從理論到實踐的無縫銜接，讓這本書的實用性大大增加，不再是純粹的理論堆砌。

評分☆☆☆☆☆

我個人非常期待書中關於“結構損傷分析”的實際案例應用。雖然理論部分已經非常紮實，但真正決定一本書價值的，往往是它如何指導實際的抗震設計和評估工作。我希望書中能夠包含至少一兩個典型的工程案例，比如一座高層建築或一座關鍵基礎設施，通過模擬主餘震序列的實際作用，展示如何根據分析結果來優化構件的延性設計，或者如何評估現有結構在未來二次地震中的剩餘承載力。如果能有詳細的損傷評估流程和標準，那就太棒瞭。這本書如果能成為指導我們進行結構“韌性”設計而非僅僅是“抗倒塌”設計的有力工具，那它的價值將無可估量。

評分☆☆☆☆☆

我翻閱瞭幾頁這本書的目錄和前言，立刻被作者對當前地震工程研究領域現狀的精準把握所摺服。他們沒有停留在傳統的單一地震動事件分析上，而是將視角深入到瞭主震-餘震序列的復雜耦閤效應之中。這一點非常關鍵，因為在實際工程實踐中，我們麵臨的往往不是孤立的強震，而是連續的震動過程。前言中引用的幾篇前沿文獻，顯示齣作者團隊緊跟國際學術前沿的視野。我特彆留意到他們對於非綫性動力響應的討論，這部分內容似乎采用瞭更先進的數值模擬方法，比如基於增量動力學的分析框架，這對於理解結構在多次地震荷載下的纍積損傷機製，無疑具有極高的參考價值。這種敢於挑戰復雜性、深入挖掘本質問題的態度，是我非常看重的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量簡直是業界標杆。作為一名需要經常閱讀大量技術圖紙和圖錶的工程師，清晰的圖形至關重要。這本書中的每一個數值模擬結果圖，無論是響應譜還是時程麯綫，都標注得極其清晰，坐標軸的單位和刻度都精確無誤。更難得的是，那些復雜的損傷指標圖，比如“軟化係數”或“損傷指數”的演化麯綫，都做得層次分明，即使是初次接觸這些概念的讀者，也能通過圖示快速把握其物理意義。這種對細節的極緻追求，無疑體現瞭作者團隊極高的專業素養和對讀者的尊重，閱讀體驗非常流暢，極大地減少瞭理解上的認知負擔。