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书 名:简明土木工程系列专辑--高层建筑结构地震响应的时程分析法
丛 书 名:简明土木工程系列专辑
著 译 者:崔京浩,裴星洙,张立,任正权
出 版 社:中国水利水电出版社
书 号:
ISBN 7-5084-3544-3
图书编号:B10032737印刷日期:2006-02-01
出版日期:2006-02-01上架时间:2006-03-01
规 格:
平装32开,204页
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原 价:
¥16.00元
图书简介
简明土木工程系列专辑--高层建筑结构地震响应的时程分析法一书由中国水利水电出版社于2006-02-01出版。
前 言
地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一。根据中国地震局的预测,目前我国大陆已进入了第五次地震活跃期。1995年日本的阪神大地震,特别是2004年12月26日发生的印度洋大地震和海啸给人类社会带来的震害,使我们进一步认识到了地震的巨大破坏力,同时也将促进各国有关抗震设计理论和设计技术的快速发展。
我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)规定:在抗震设计中,对于特别不规则的建筑,甲类建筑,8度区Ⅰ、Ⅱ类场地和7度区高度大于100m的建筑,8度区Ⅲ、Ⅳ类场地高度大于80m的建筑和9度区高度大于60m的建筑应采用弹性时程分析法对其在常遇地震下的抗震承载力与变形进行补充计算。同时建议对甲类建筑和某些高大的以及特别不规则并有明显薄弱部位的建筑,应采用时程分析法计算罕遇地震下结构薄弱层的弹塑性变形。日本2000年度开始实施的《修正建筑基准法》中,提出了四种验证抗震设计的方法,其中之一就是时程分析法,并规定对超高层建筑(60m以上)必须利用时程分析法验证其抗震能力。
在每一个很短的时间间隔△2内,利用数值积分的手段求解运动微分方程(略)的解析方法称为时程分析法,在数学上亦称为逐步积分法。这种方法是由初始状态开始逐步积分直至地震终止,求出结构在地震作用下从静止到振动,直至振动终止整个过程的地震响应(位移、速度和加速度)。
随着现代社会和经济的迅猛发展,对建筑物提出了比以往更严格的抗震安全性及使用性要求,在抗震设计中,仅考虑无人员伤亡和无结构损伤是不够的,还需要考虑设备功能的连续性这一概念。本书正是在这样一种前提下,为了满足这种社会需求而出版的。本书对基础理论进行了比较详尽的介绍,同时结合计算机程序以及抗震设计实例,介绍了时程分析法的具体应用,特别适合初学者以及工程实际应用。限于篇幅,本书并不注重严密的理论探讨。
本书由西安交通大学张立副教授(第1~3章)、延边大学任正权副教授(第4~6章)以及西安交通大学裴星洙副教授(第7~10章和附录)执笔,全书最后由张立副教授负责统稿完成。
向对本书的出版给予支持的中国水利水电出版社编审阳淼主任表示衷心感谢!
本书在编著过程中得到延边大学理工学院金在权教授,西安交通大学土木系研究生廖述清、周晓松,以及本科生赵光伟、岳焱超、王健的大力支持和帮助,特此致谢。
本书可作为相关工程技术人员的工具书,也可作为大专院校土木工程专业的参考教材。我们殷切期望这本书的出版能对我国从事抗震结构研究的科研工作者以及与抗震结构设计有关的工程技术人员有所启发和帮助。
由于编者水平所限,错误和不妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
裴星洙
2005年4月于西安交通大学
前 言
地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一。根据中国地震局的预测,目前我国大陆已进入了第五次地震活跃期。1995年日本的阪神大地震,特别是2004年12月26日发生的印度洋大地震和海啸给人类社会带来的震害,使我们进一步认识到了地震的巨大破坏力,同时也将促进各国有关抗震设计理论和设计技术的快速发展。
我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)规定:在抗震设计中,对于特别不规则的建筑,甲类建筑,8度区Ⅰ、Ⅱ类场地和7度区高度大于100m的建筑,8度区Ⅲ、Ⅳ类场地高度大于80m的建筑和9度区高度大于60m的建筑应采用弹性时程分析法对其在常遇地震下的抗震承载力与变形进行补充计算。同时建议对甲类建筑和某些高大的以及特别不规则并有明显薄弱部位的建筑,应采用时程分析法计算罕遇地震下结构薄弱层的弹塑性变形。日本2000年度开始实施的《修正建筑基准法》中,提出了四种验证抗震设计的方法,其中之一就是时程分析法,并规定对超高层建筑(60m以上)必须利用时程分析法验证其抗震能力。
在每一个很短的时间间隔△2内,利用数值积分的手段求解运动微分方程(略)的解析方法称为时程分析法,在数学上亦称为逐步积分法。这种方法是由初始状态开始逐步积分直至地震终止,求出结构在地震作用下从静止到振动,直至振动终止整个过程的地震响应(位移、速度和加速度)。
随着现代社会和经济的迅猛发展,对建筑物提出了比以往更严格的抗震安全性及使用性要求,在抗震设计中,仅考虑无人员伤亡和无结构损伤是不够的,还需要考虑设备功能的连续性这一概念。本书正是在这样一种前提下,为了满足这种社会需求而出版的。本书对基础理论进行了比较详尽的介绍,同时结合计算机程序以及抗震设计实例,介绍了时程分析法的具体应用,特别适合初学者以及工程实际应用。限于篇幅,本书并不注重严密的理论探讨。
本书由西安交通大学张立副教授(第1~3章)、延边大学任正权副教授(第4~6章)以及西安交通大学裴星洙副教授(第7~10章和附录)执笔,全书最后由张立副教授负责统稿完成。
向对本书的出版给予支持的中国水利水电出版社编审阳淼主任表示衷心感谢!
本书在编著过程中得到延边大学理工学院金在权教授,西安交通大学土木系研究生廖述清、周晓松,以及本科生赵光伟、岳焱超、王健的大力支持和帮助,特此致谢。
本书可作为相关工程技术人员的工具书,也可作为大专院校土木工程专业的参考教材。我们殷切期望这本书的出版能对我国从事抗震结构研究的科研工作者以及与抗震结构设计有关的工程技术人员有所启发和帮助。
由于编者水平所限,错误和不妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
裴星洙
2005年4月于西安交通大学
图书目录 (可试读)
第1章 动力学基础 1
第1节 概述1
第2节 运动和坐标1
第3节 牛顿的运动定律和运动方程4
第4节 达朗伯原理和惯性力5
第2章 单质点体系的振动 6
第l节 概述6
第2节 振动模型6
第3节 自由振动7
第4节 有阻尼自由振动11
第5节 强迫振动17
第6节 地动作用下的强迫振动22
第3章 单质点体系地震响应和响应谱分析28
第1节 概述28
第2节 基于冲击力的振动分析28
第3节 杜哈梅积分30
第4节 基于地震动的响应分析31
第5节 地震响应谱48
第4章 多质点体系自振特性分析60
第1节 概述60
第2节 质量矩阵60
第3节 刚度矩阵61
第4节 阻尼矩阵62
第5节 多质点体系运动微分方程式64
第6节 特征值和特征向量64
第7节 计算机程序设计68
第5章 阻尼矩阵计算79
第1节 概述79
第2节 运动微分方程中速度无耦合假设79
第3节 阻尼矩阵的形成81
第4节 几种无耦合阻尼模型83
第5节 计算机程序设计87
第6章 多元一次联立方程的解法98
第1节 概述98
第2节 LU三角分解法的基本思想98
第3节 LU三角分解100
第4节 一次联立方程的解102
第5节 计算机程序设计103
第7章 多质点体系地震响应弹性分析 111
第1节 概述111
第2节 Nigam法111
第3节 Wilson-O法123
第4节 振型叠加法131
第8章 多质点体系构件非线性恢复力模型 140
第1节 概述140
第2节 Masing规则142
第3节 计算机程序设计148
第9章 多质点体系弹塑性地震响应分析 157
第1节 概述157
第2节 增量运动方程157
第3节 计算机程序设计165
第10章 时程分析法在抗震设计中的应用实例177
第1节 概述177
第2节 算例模型179
第3节 输入地震动182
第4节 结构振动模型和层间恢复力模型186
第5节 计算结果189
附录1 建筑结构振动模型192
第1节 概论192
第2节 剪切型层模型193
第3节 剪弯型层模型194
第4节 D值法195
第5节 等价剪切刚度法198
附录2 构件的恢复力模型201
参考文献 205
作者简介 206
出版者的话
第1节 概述1
第2节 运动和坐标1
第3节 牛顿的运动定律和运动方程4
第4节 达朗伯原理和惯性力5
第2章 单质点体系的振动 6
第l节 概述6
第2节 振动模型6
第3节 自由振动7
第4节 有阻尼自由振动11
第5节 强迫振动17
第6节 地动作用下的强迫振动22
第3章 单质点体系地震响应和响应谱分析28
第1节 概述28
第2节 基于冲击力的振动分析28
第3节 杜哈梅积分30
第4节 基于地震动的响应分析31
第5节 地震响应谱48
第4章 多质点体系自振特性分析60
第1节 概述60
第2节 质量矩阵60
第3节 刚度矩阵61
第4节 阻尼矩阵62
第5节 多质点体系运动微分方程式64
第6节 特征值和特征向量64
第7节 计算机程序设计68
第5章 阻尼矩阵计算79
第1节 概述79
第2节 运动微分方程中速度无耦合假设79
第3节 阻尼矩阵的形成81
第4节 几种无耦合阻尼模型83
第5节 计算机程序设计87
第6章 多元一次联立方程的解法98
第1节 概述98
第2节 LU三角分解法的基本思想98
第3节 LU三角分解100
第4节 一次联立方程的解102
第5节 计算机程序设计103
第7章 多质点体系地震响应弹性分析 111
第1节 概述111
第2节 Nigam法111
第3节 Wilson-O法123
第4节 振型叠加法131
第8章 多质点体系构件非线性恢复力模型 140
第1节 概述140
第2节 Masing规则142
第3节 计算机程序设计148
第9章 多质点体系弹塑性地震响应分析 157
第1节 概述157
第2节 增量运动方程157
第3节 计算机程序设计165
第10章 时程分析法在抗震设计中的应用实例177
第1节 概述177
第2节 算例模型179
第3节 输入地震动182
第4节 结构振动模型和层间恢复力模型186
第5节 计算结果189
附录1 建筑结构振动模型192
第1节 概论192
第2节 剪切型层模型193
第3节 剪弯型层模型194
第4节 D值法195
第5节 等价剪切刚度法198
附录2 构件的恢复力模型201
参考文献 205
作者简介 206
出版者的话
















