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第一章　地震与抗震概论1

1.1　本课程的目的与任务1

1.2　地震与震害2

1.2.1　地震基本知识2

1.2.2　地震震害3

1.3　地震波、震级和地震烈度6

1.3.1　地震波6

1.3.2　地震动的三要素8

1.3.3　震级9

1.3.4　地震烈度9

1.4　建筑抗震设防要求11

1.4.1　三水准设防目标11

1.4.2　两阶段设计方法12

1.4.3　建筑抗震设防分类和设防标准13

1.5　建筑抗震概念设计13

1.5.1　场地、地基和基础14

1.5.2　建筑结构的规则性14

1.5.3　抗震结构体系15

1.5.4　结构延性的利用16

1.5.5　非结构构件16

1.5.6　结构材料与施工16

习题及思考题17

第二章　建筑场地与地基基础18

2.1　概述18

2.2　建筑场地19

2.2.1　场地土类型19

2.2.2　场地覆盖层厚度19

2.2.3　土层等效剪切波速20

2.2.4　建筑场地类别划分21

2.2.5　场地的卓越周期22

2.3　地基基础抗震验算23

2.3.1　一般原则23

2.3.2　地基抗震承载力23

2.3.3　天然地基抗震承载力验算24

2.4　地基土的液化24

2.4.1　液化的概念24

2.4.2　液化的判别25

2.4.3　液化地基的评价27

2.4.4　地基抗液化措施28

习题及思考题29

第三章　地震作用与结构抗震验算30

3.1 概述30

3.2　单自由度弹性体系的地震反应31

3.3　单自由度弹性体系地震作用计算的反应谱法34

3.3.1　单自由度弹性体系的水平地震作用34

3.3.2　地震系数、动力系数34

3.3.3　地震影响系数和抗震设计反应谱37

3.3.4　建筑物的重力荷载代表值39

3.3.5　利用反应谱确定地震作用40

3.4　多自由度弹性体系的水平地震反应41

3.4.1 多自由度弹性体系的运动方程42

3.4.2　多自由度弹性体系的自振频率与振型分析43

3.4.3　频率、振型特点45

3.4.4　地震反应分析的振型分解法46

3.5　振型分解反应谱法48

3.5.1 多自由度体系的水平地震作用49

3.5.2　地震作用效应的组合50

3.6　底部剪力法52

3.6.1　底部剪力法的基本公式53

3.6.2　底部剪力法的修正54

3.7　结构基本周期的近似计算56

3.7.1　能量法56

3.7.2　顶点位移法57

3.7.3　基本周期的修正58

3.8　平动扭转耦联振动时结构的抗震计算59

3.9　竖向地震作用计算62

3.9.1　高层建筑的竖向地震作用计算63

3.9.2　大跨度结构的竖向地震作用计算64

3.10　结构抗震验算64

3.10.1　结构抗震计算的一般原则64

3.10.2　截面抗震验算65

3.10.3　多遇地震作用下结构的弹性变形验算67

3.10.4　罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算67

习题及思考题70

第四章　结构非弹性地震反应分析72

4.1　概述72

4.1.1　非弹性地震反应分析的必要性72

4.1.2　非弹性地震反应分析的方法73

4.2　结构计算模型74

4.2.1　按离散方式划分结构计算模型74

4.2.2　按结构体系划分结构计算模型79

4.3　时程分析法80

4.3.1　时程分析法的概念80

4.3.2　地震波的选取与调整84

4.3.3　结构恢复力模型86

4.3.4　根据时程分析结果对结构抗震性能进行评估90

4.4　结构静力弹塑性分析91

4.4.1　建立荷载-位移曲线91

4.4.2　结构抗震能力评估92

4.4.3　推覆分析法技术要点95

习题及思考题96

第五章　多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计98

5.1　震害及其分析98

5.2　抗震设计的一般规定101

5.2.1 不同类型结构体系的适用高度及高宽比要求101

5.2.2　抗震等级的划分103

5.2.3　结构平面和竖向布置105

5.2.4　一般性抗震措施108

5.2.5　结构材料111

5.3　框架结构的抗震设计111

5.3.1 多遇地震下的水平地震作用计算及变形验算112

5.3.2　多遇地震下的框架内力计算114

5.3.3　竖向荷载下的框架内力计算118

5.3.4　内力组合118

5.3.5　框架梁柱和节点的抗震设计计算与验算120

5.3.6　罕遇地震下的薄弱层弹塑性变形验算128

5.3.7　框架结构的抗震构造措施131

5.3.8　框架结构计算实例137

5.4　抗震墙结构的抗震设计151

5.4.1　墙体布置及其抗震性能151

5.4.2　水平地震作用下抗震墙结构的结构分析153

5.4.3　墙体的内力计算和内力组合159

5.4.4　抗震墙截面抗震验算164

5.4.5　抗震墙结构的抗震构造措施168

5.5　框架-抗震墙结构的抗震设计171

5.5.1　框架-抗震墙结构的性能特点和抗震设计要求171

5.5.2　框架-抗震墙结构抗震计算的简化方法174

5.5.3　框架-抗震墙结构抗震构造措施182

5.5.4　框架-抗震墙结构计算实例182

习题及思考题196

第六章　多层及高层钢结构房屋抗震设计198

6.1　钢结构房屋的震害与抗震性能198

6.1.1　钢结构房屋的震害198

6.1.2　钢结构房屋的抗震性能202

6.2　抗震设计规定205

6.2.1　钢结构房屋结构类型的选择及所适用的结构尺度205

6.2.2　结构平、立面布置以及防震缝的设置206

6.2.3　支撑、加强层的设置要求206

6.2.4　楼盖的选择207

6.2.5　地下室的设置207

6.3　钢结构房屋的抗震计算208

6.3.1　结构计算模型的技术要点208

6.3.2　结构抗震设计要点209

6.4　钢结构房屋的抗震构造要求216

6.4.1　钢框架构造措施216

6.4.2　钢框架-中心支撑结构抗震构造措施218

6.4.3　钢框架-偏心支撑结构抗震构造措施219

6.5　钢结构抗震技术的新进展221

习题及思考题223

第七章　砌体结构房屋抗震设计224

7.1　震害及其分析224

7.2　砌体结构房屋抗震设计的一般规定226

7.3　砌体结构房屋抗震验算228

7.3.1　计算简图229

7.3.2　水平地震作用和楼层地震剪力计算229

7.3.3　楼层地震剪力在各墙体间的分配230

7.3.4　墙体抗震承载力验算233

7.3.5　计算实例235

7.4　砌体房屋抗震构造措施240

7.5　配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计要点244

7.5.1　配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计的一般规定245

7.5.2　配筋混凝土小型空心砌块抗震墙抗震计算246

7.5.3　配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震构造措施249

习题及思考题251

第八章　单层厂房抗震设计253

8.1　震害分析253

8.1.1　屋盖体系震害254

8.1.2　钢筋混凝土排架柱系统震害255

8.1.3　围护结构震害256

8.1.4　其他震害256

8.2　单层厂房抗震设计的一般规定257

8.2.1　厂房结构的总体布置257

8.2.2　屋盖结构布置258

8.2.3　排架柱和柱间支撑260

8.2.4　围护结构与隔墙260

8.3　钢筋混凝土柱厂房抗震设计261

8.3.1　计算模型的选择与抗震计算的主要内容261

8.3.2　横向抗震计算263

8.3.3　纵向抗震计算275

8.3.4　截面抗震验算285

8.4　钢结构厂房抗震设计要点289

8.4.1　结构计算模型和地震作用计算方法的选择289

8.4.2　抗震计算要点289

8.4.3　构件截面抗震验算291

8.5　抗震构造措施291

8.5.1　屋盖系统的抗震构造措施291

8.5.2　钢筋混凝土排架柱的抗震构造措施292

8.5.3　山墙混凝土抗风柱配筋构造293

8.5.4　混凝土柱厂房柱间支撑抗震构造措施293

8.5.5　混凝土柱厂房的结构连接构造294

8.5.6　钢结构厂房柱的抗震构造措施295

8.5.7　钢结构厂房的其他抗震构造措施295

习题及思考题296

第九章　隔震与消能减震设计298

9.1　结构振动控制概述298

9.2　隔震设计300

9.2.1　隔震的基本原理及设计要求300

9.2.2　隔震装置简介303

9.2.3　隔震结构的适用范围306

9.2.4　隔震结构的设计与计算306

9.2.5　隔震结构的构造要求311

9.3　消能减震设计311

9.3.1　消能减震原理311

9.3.2　消能减震装置与部件312

9.3.3　消能减震结构的设计319

9.4　结构的被动调谐减震控制321

习题及思考题324

第十章　基于性态的抗震设计方法简介325

10.1 概述325

10.1.1　抗震设防的经验教训及对工程建设的最新需求325

10.1.2　基于性态的抗震设计方法的背景及发展现状326

10.1.3　本章的主要内容及目的326

10.2　基于性态的抗震设计概念327

10.2.1　几个基本概念327

10.2.2　性态水准328

10.2.3　设计地震水准328

10.2.4　抗震性态目标329

10.2.5　抗震性态目标的选择及对应的设计准则330

10.2.6　抗震性态目标的检验方法及性态目标决策332

10.3 《建筑工程抗震性态设计通则（试用）》概览333

10.3.1　建筑按使用功能和重要性的分类333

10.3.2　建筑使用年限与最低抗震性态要求334

10.3.3　建筑抗震设计类别335

10.3.4　场地类别评定336

10.3.5　设计地震加速度336

10.3.6　建筑场地地震影响系数与场地设计谱340

习题及思考题342

附录Ⅰ 中国地震烈度表343

附录Ⅱ 我国主要城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组345

附录Ⅲ D值法计算用表351

附录Ⅳ 函数Ф（ξ）计算用表357

附录Ⅴ 框架-抗震墙协同工作内力系数、位移系数计算图表363

参考文献368