結(jié)構(gòu)多維抗震理論

前言
第一章 多維地震動 1
1．1 地震成因 1
1．1．1 地震內(nèi)部構(gòu)造 1
1．1．2 地震類型 2
1．1．3 地震成因 2
1．2 地震名詞解釋 3
1．3 等高線和烈度區(qū)劃圖 6
1．4 地震的破壞現(xiàn)象 8
1．5 中國地震特點 10
1．5．1 中國的地震災(zāi)害10
1．5．2 中國的地震分布 12
1．6 地震動概說 13
1．6．1 體波 13
1．6．2 面波 4
1．7 地震動特性 16
1．7．1 地震動幅值特性 16
1．7．2 地震動頻譜特性 18
1．7．3 地震動持時特性 19
1．8 地震動轉(zhuǎn)動分量的研究現(xiàn)狀 21
1．8．1 引言 21
1．8．2 轉(zhuǎn)動分量的彈性波動理論法 21
1．8．3 轉(zhuǎn)動分量的兩點差法 27
1．8．4 轉(zhuǎn)動分量的強震觀測 27
1．8．5 小結(jié) 28
1．9 地震動轉(zhuǎn)動分量的時程28
1．9．1 體波情況 28
1．9．2 面波情況35
1．9．3 地震動分量的坐標(biāo)變換 45
1．10 地震動轉(zhuǎn)動分量的試驗驗證 46
1．10．1 試驗方案 46
1．10．2 試驗過程 49
1．10．3 試驗數(shù)據(jù)采集與分析 50
1．11 地震動轉(zhuǎn)動分量的隨機模型 51
1．11．1 體波情況 51
1．11．2 面波情況 55
參考文獻 57
第二章 多維地震動作用下的偏心結(jié)構(gòu)彈性扭轉(zhuǎn)振動 60
2．1 引言 60
2．2 具有剛性樓蓋結(jié)構(gòu)的平扭耦聯(lián)振動 60
2．2．1 單層結(jié)構(gòu)體系 60
2．2．2 多層結(jié)構(gòu)體系 68
2．2．3 振型和振型參與系數(shù) 76
2．3 彈性樓蓋簡單體型結(jié)構(gòu)的平扭耦聯(lián)振動 78
2．3．1 結(jié)構(gòu)振動模型 78
2．3．2 振動方程 79
2．3．3 振型和振型參與系數(shù) 81
2．4 彈性樓蓋復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)的平扭耦聯(lián)振動 82
2．4．1 結(jié)構(gòu)振動模型 82
2．4．2 振動方程 83
2．4．3 振型和振型參與系數(shù) 85
2．5 自由振動的近似計算 86
2．5．1 瑞利法（能量法） 86
2．5．2 瑞利-里茲法 94
2．5．3 矩陣迭代法 98
2．5．4 雅可比迭代法 106
2．5．5 子空間迭代法 109
2．6 地震反應(yīng)計算 110
2．6．1 振型分解法 110
2．6．2 逐步積分法 110
2．7 偏心結(jié)構(gòu)的數(shù)值計算122
參考文獻 124
第三章 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)多維彈塑性地震反應(yīng) 125
3．1 引言 125
3．2 構(gòu)件分析的塑性力學(xué)模型-微觀有限元方法 125
3．2．1 本構(gòu)關(guān)系的建立 125
3．2．2 數(shù)值計算中的若干問題 131
3．2．3 數(shù)值算例 133
3．3 構(gòu)件分析的柱端彈簧模型-宏觀有限元方法 134
3．4 改進的柱端彈簧模型139
3．4．1 試驗研究 139
3．4．2 改進的多彈簧模型 147
3．4．3 桿件單元的彈塑性剛度矩陣 150
3．4．4 模型的試驗驗證 154
3．5 整體結(jié)構(gòu)的動力分析 155
3．5．1 桿件單元坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換 155
3．5．2 考慮樓板平面內(nèi)無限剛性的結(jié)構(gòu)振動方程 157
3．5．3 單位位移函數(shù) 157
3．5．4 程序的編制 159
3．5．5 結(jié)構(gòu)的彈塑性地震反應(yīng)分析 162
參考文獻 164
第四章 鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)多維彈塑性地震反應(yīng)166
4．1 引言 166
4．2 現(xiàn)有混凝土剪力墻的彈塑性分析方法 166
4．2．1 微觀方法的分析模型 166
4．2．2 宏觀方法的分析模型 169
4．2．3 幾點討論 172
4．3 混凝土剪力墻擬靜力試驗 173
4．3．1 試驗概況 173
4．3．2 試件破壞過程及分析 176
4．3．3 試件的滯回特性分析179
4．3．4 剪力墻的受力性能及規(guī)律 182
4．4 改進的混凝土剪力墻宏觀力學(xué)模型 183
4．4．1 改進的宏觀力學(xué)模型 183
4．4．2 模型的驗證 188
4．4．3 混凝土剪力墻恢復(fù)力模型的選取 192
4．5 斜支撐鋼筋混凝土剪力墻抗震性能試驗及計算公式 194
4．5．1 研究背景 194
4．5．2 試驗內(nèi)容 195
4．5．3 試驗加載裝置與測試系統(tǒng) 199
4．5．4 試驗結(jié)果與分析 201
4．5．5 剪力墻承載力計算方法及變形性能分析 216
4．5．6 小結(jié) 221
4．6 框-剪結(jié)構(gòu)模型的振動臺試驗 221
4．6．1 模型試驗理論基礎(chǔ) 222
4．6．2 模型設(shè)計 226
4．6．3 模型振動臺試驗 228
4．6．4 框-剪結(jié)構(gòu)理論計算與實驗結(jié)果比較 233
4．7 整體結(jié)構(gòu)多維彈塑性地震反應(yīng)分析 236
4．7．1 多維地震動輸入下對稱結(jié)構(gòu)的彈塑性反應(yīng) 237
4．7．2 單雙向地震動輸入下非對稱結(jié)構(gòu)的彈塑性反應(yīng) 243
4．7．3 關(guān)于影響結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的主要參數(shù)研究 246
參考文獻 253
第五章 多維地震動作用下基于性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法256
5．1 引言 256
5．2 性能設(shè)計理論的基本框架 257
5．2．1 地震設(shè)防水準(zhǔn) 258
5．2．2 結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn) 258
5．2．3 基于結(jié)構(gòu)性能的抗震設(shè)計方法和流程260
5．2．4 基于性能抗震設(shè)計理論的特點 260
5．3 單向地震作用的能力譜方法 261
5．3．1 性能設(shè)計的能力譜方法分析步驟 261
5．3．2 關(guān)于靜力推覆分析方法的討論 263
5．3．3 利用規(guī)范反應(yīng)譜建立需求譜的方法 264
5．3．4 利用能力譜方法對結(jié)構(gòu)地震損傷評估的簡化方法 269
5．4 基于地震作用最不利方向的雙向能力譜方法 275
5．4．1 雙向地震作用下的結(jié)構(gòu)推覆分析 275
5．4．2 雙向能力譜方法的損傷評估方法 276
5．4．3 計算實例與分析 277
5．5 多維能力譜方法 283
5．5．1 多維能力譜法的特點 283
5．5．2 多維能力譜法的基本步驟 285
5．5．3 計算實例與分析 286
參考文獻 291
第六章 結(jié)構(gòu)多維隨機地震反應(yīng)293
6．1 引言 293
6．2 隨機振動的基礎(chǔ)知識 293
6．2．1 隨機過程 293
6．2．2 隨機過程的概率結(jié)構(gòu) 294
6．2．3 隨機過程的數(shù)值特征 294
6．2．4 常用的數(shù)字特征運算規(guī)則 300
6．2．5 譜參數(shù)及其物理意義302
6．2．6 幾種重要的隨機過程 304
6．3 幾種主要的地震動隨機過程模型 307
6．4 多維地震動作用下結(jié)構(gòu)的隨機反應(yīng) 312
6．4．1 多維隨機振動的振型分解法 313
6．4．2 多維隨機振動的振型加速度法 314
6．5 地震動各分量間的譜矩陣 317
6．6 結(jié)構(gòu)動力可靠性分析321
參考文獻 322
第七章 高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)在水平與搖擺地震動作用下的隨機反應(yīng) 324
7．1 引言 324
7．2 可連續(xù)化的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu) 324
7．2．1 結(jié)構(gòu)振動方程 324
7．2．2 振動方程的解耦 325
7．2．3結(jié)構(gòu)均方反應(yīng) 326
7．2．4 例子 327
7．3 輸電塔高聳結(jié)構(gòu) 328
7．3．1 縱向地震動作用情形 329
7．3．2 側(cè)向地震動作用情形 332
參考文獻 333
第八章 結(jié)構(gòu)多維抗震設(shè)計的反應(yīng)譜方法 334
8．1 問題的提出 334
8．2 地震反應(yīng)譜和設(shè)計反應(yīng)譜 334
8．2．1 地震反應(yīng)譜 334
8．2．2設(shè)計反應(yīng)譜 340
8．3 雙向地震作用的彈塑性反應(yīng)譜 344
8．3．1 單向地震作用的彈塑性反應(yīng)譜 344
8．3．2 雙向地震作用彈塑性反應(yīng)譜 366
8．4 單分量輸入下的振型分解反應(yīng)譜法 380
8．4．1 忽略各振型間相關(guān)性的方法 380
8．4．2 考慮各振型相關(guān)性的方法 381
8．5 多分量輸入下的反應(yīng)譜法385
8．5．1 一般組合公式 385
8．5．2 僅考慮雙向水平與扭轉(zhuǎn)輸入的公式 387
S．5．3 多維振型分解反應(yīng)譜法的解析表達 392
參考文獻 414
第九章 大跨度結(jié)構(gòu)考慮多維多點輸入的抗震計算方法 417
9．1 多維多點激勵的反應(yīng)譜法 417
9．1．1 運動方程及其解答 417
9．1．2 既有的反應(yīng)譜分析方法 420
9．2 多維多點激勵的時程分析法 424
9．3 多維多點激勵的隨機振動分析法 424
9．3．1 虛擬激勵法原理簡介 425
9．3．2 地震動空間相關(guān)模型 426
9．3．3 虛擬激勵法用于多點平穩(wěn)隨機激勵 431
9．4 三種抗震計算方法比較 433
9．5 需要進一步研究的問題 434
參考文獻 435
附錄A 試件圖集 437
附錄B 相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換 448
附錄C 公式 449
附錄D 反應(yīng)譜的數(shù)字計算法-精確法 450
附錄E 相關(guān)系數(shù)公式推導(dǎo) 453