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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6

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7

1.2.3 近期世界地震活动性8

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14

思考题15

2 场地、地基和基础16

本章提要16

2.1 场地16

2.1.1 场地土及场地覆盖层厚度16

2.1.2 场地类别17

2.2 天然地基与基础的抗震验算18

2.2.1 不进行天然地基及基础抗震验算的建筑18

2.2.2 天然地基在地震作用下的抗震承载力验算19

2.3 液化土与软土地基20

2.3.1 地基土的液化20

2.3.2 液化的判别22

2.3.3 可液化地基的抗震措施24

2.3.4 软土地基的抗震措施25

2.4 桩基的抗震设计26

2.4.1 可不进行桩基抗震验算的条件26

2.4.2 桩基的抗震设计26

本章小结27

思考题28

3 结构地震反应分析与抗震验算29

本章提要29

3.1 概述29

3.2 单自由度弹性体系的地震反应分析29

3.2.1 计算简图29

3.2.2 运动方程30

3.2.3 自由振动31

3.2.4 强迫振动32

3.3 单自由度弹性体系的水平地震作用及其反应谱33

3.3.1 水平地震作用的基本公式33

3.3.2 地震反应谱34

3.3.3 标准反应谱35

3.3.4 设计反应谱36

3.4 多自由度弹性体系地震反应分析的振型分解法38

3.4.1 计算简图38

3.4.2 运动方程38

3.4.3 自由振动39

3.4.4 振型分解法49

3.5 多自由度体系的水平地震作用52

3.5.1 振型分解反应谱法52

3.5.2 底部剪力法53

3.6 结构的扭转效应57

3.6.1 刚心与质心58

3.6.2 单层偏心结构的振动58

3.6.3 多层偏心结构的振动60

3.6.4 偏心结构的地震作用62

3.7 地基与结构的相互作用64

3.7.1 地基与结构的相互作用对结构地震反应的影响64

3.7.2 考虑地基结构相互作用的抗震设计65

3.8 竖向地震作用65

3.8.1 高耸结构65

3.8.2 屋盖结构66

3.8.3 其他结构67

3.9 结构地震反应的时程分析法67

3.9.1 概述67

3.9.2 恢复力特性曲线68

3.9.3 结构的计算模型69

3.9.4 地震波的选用72

3.9.5 地震反应的数值分析法73

3.10 建筑结构抗震验算75

3.10.1 结构抗震承载力验算75

3.10.2 结构的抗震变形验算76

本章小结80

思考题81

习题81

4 建筑抗震概念设计82

本章提要82

4.1 场地选择82

4.1.1 避开地震危险地段82

4.1.2 选择有利于抗震的场地83

4.2 建筑的平立面布置84

4.2.1 建筑平面布置84

4.2.2 建筑立面布置85

4.2.3 房屋的高度85

4.2.4 房屋的高宽比86

4.2.5 防震缝的合理设置86

4.3 结构选型与结构布置87

4.3.1 结构选型87

4.3.2 结构布置的一般原则88

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96

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99

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104

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110

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115

5.4.1 框架梁截面设计115

5.4.2 框架柱截面设计117

5.4.3 框架节点抗震设计122

5.5 框架结构设计例题126

本章小结141

思考题141

6 多层砌体结构房屋的抗震设计142

本章提要142

6.1 概述142

6.2 结构方案与结构布置143

6.3 多层砌体房屋抗震计算144

6.3.1 计算简图144

6.3.2 地震作用145

6.3.3 楼层地震剪力在墙体中的分配145

6.3.4 墙体抗震承载力验算150

6.4 多层砌体结构房屋的抗震构造措施151

6.4.1 多层砖房构造措施151

6.4.2 多层砌块结构房屋的抗震构造措施154

6.4.3 多层砌体结构房屋抗震设计例题155

6.5 底部框架-抗震墙房屋的抗震设计要点159

6.5.1 结构方案与结构布置159

6.5.2 底部框架-抗震墙房屋的抗震设计要点159

6.5.3 底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施161

6.6 内框架房屋的抗震设计要点162

6.6.1 结构方案与结构布置162

6.6.2 内框架砖房的抗震设计要点162

6.6.3 内框架砖房的抗震构造措施163

本章小结163

思考题164

7 高层及多层钢结构房屋的抗震设计165

本章提要165

7.1 概述165

7.2 高层钢结构房屋抗震设计166

7.2.1 高层钢结构的体系与布置166

7.2.2 高层钢结构的抗震计算170

7.2.3 钢构件的抗震设计与构造措施171

7.2.4 钢结构节点的抗震设计与构造措施176

7.3 多层钢结构房屋抗震设计181

7.3.1 多层钢结构房屋的结构体系与布置181

7.3.2 多层钢结构的抗震计算181

7.3.3 多层钢结构房屋的抗震构造措施182

本章小结183

思考题184

8 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计185

本章提要185

8.1 概述185

8.1.1 横向地震作用下厂房主体结构的震害185

8.1.2 纵向地震作用下厂房主体结构的震害186

8.2 结构布置的一般原则188

8.2.1 体型与抗震缝188

8.2.2 屋盖体系188

8.2.3 天窗架188

8.2.4 柱189

8.2.5 围护墙体189

8.3 单层厂房的横向抗震计算189

8.3.1 计算简图和重力荷载代表值的计算189

8.3.2 横向自振周期计算191

8.3.3 横向自振周期的调整192

8.3.4 排架地震作用的计算192

8.3.5 天窗架的横向水平地震作用193

8.3.6 排架内力分析及组合193

8.3.7 截面抗震验算195

8.3.8 厂房横向抗震验算的其他问题195

8.4 单层厂房的纵向抗震计算196

8.4.1 修正刚度法196

8.4.2 拟能量法199

8.4.3 纵向柱列的刚度201

8.4.4 柱间支撑的抗震验算203

8.4.5 厂房纵向抗震计算的其他问题204

8.5 单层钢筋混凝土柱厂房构造措施217

8.5.1 无檩屋盖构件的连接与支撑布置217

8.5.2 有檩屋盖构件的连接与支撑布置218

8.5.3 屋架218

8.5.4 柱219

8.5.5 柱间支撑220

8.5.6 连接节点221

8.5.7 围护墙体221

本章小结222

思考题223

9 隔震与耕能减震房屋设计224

本章提要224

9.1 概述224

9.2 隔震结构设计225

9.2.1 结构隔震的原理与隔震结构的特点225

9.2.2 隔震系统的组成与类型227

9.2.3 隔震结构的设计要求229

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232

9.3 耗能减震结构设计234

9.3.1 结构耗能减震原理与耗能减震结构特点234

9.3.2 耗能减震装置的类型与性能235

9.3.3 耗能减震结构的设计要求239

本章小结240

思考题241

附录1242

附录2243

参考文献248