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书 名：桥梁结构地震响应分析与抗震设计
著 译 者：谢旭
出 版 社：人民交通出版社
书 号：
ISBN 7-114-05807-1
图书编号：B10032772印刷日期：2006-01-01
出版日期：2006-01-01上架时间：2006-03-02
规 格：
平装16开,330页
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元
图书简介
前 言
作者在日本工作期间参与了一些桥梁抗震设计和科研工作，在这期间日本刚经历过阪神大地震，抗震安全成为桥梁设计中最重要的内容之一，弹塑性地震响应分析和减隔震设计在整个工作中占相当大的比例。2002年到浙江大学工作后，希望能把过去工作中获得的设计经验用理论的形式作一总结，编写出一本关于桥梁地震响应分析和抗震设计的参考书。
桥梁抗震设计所涉及到的基本内容十分广泛，本书根据编写目的选择了钢筋混凝土结构弹塑性地震响应计算方法作为主要内容，对桥梁结构的抗震设计基本原理、线弹性地震响应以及弹塑性地震响应计算方法、场地运动和土与结构相互作用、减隔震设计原理等进行了讨论。为更进一步的应用，对常见连续梁桥、刚构桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的弹塑性地震响应计算原理和设计方法，今后拟通过计算实例进行详细介绍。
本书中各章节的内容安排如下：
第一章在介绍钢筋混凝土桥墩破坏形式的基 第二章对地震机理、地震波的传播理论以及场地地震响应计算理论作了基础性的介绍。
第三章介绍桥梁结构的线弹性地震响应分析方法，阐述单自由度结构和多自由度体系线性振动分析的基本理论，对抗震设计中经常遇到的反应谱理论、振型分解法等进行了论述，特别是对阻尼计算实用方法的基本原理作了详细的分析。
第四章以NewmarkB法、WilsonO法为主，介绍了地震响应的直接积分法。
第五章中讨论了频域内振动响应的数据处理方法，对傅立叶变换的基本原理、快速傅立叶变换以及应用进行了介绍。
第六章以斜拉桥为例，介绍了复杂结构的弹性地震响应计算方法，并讨论了不同阻尼理论对结构地震响应计算结果的影响。
第七章以钢筋混凝土结构为主，介绍了弹塑性地震响应分析的履历模型以及计算方法，讨论了钢筋混凝土结构非线性分析基本原理以及滞回曲线计算模型。
第八章介绍了常用的弹塑性地震响应近似算法。
第九章研究了纤维模型计算理论，提出适用性广的桥梁结构空间弹塑性地震响应分析方法。
第十章作为桥梁结构按延性设计的基本过程，介绍了弹塑性地震响应分析的计算模型建立方法、计算过程以及安全性评价方法；并通过实例加以说明。
第十一章以土与结构之间的相互作用计算原理为主，对弹性地基上的刚性基础振动、相互作用计算方法和土动力学特性等作了基础性介绍。
第十二章介绍了减隔震设计原理，并通过实例说明减隔震设计方法。
本书在编写过程中，得到了宁波大学黄剑源教授的鼓励和支持。多年来，黄剑源教授无论在专业知识还是工作、生活方面，都给予了很多指导和帮助，在本书出版之前阅读了原稿，纠正了不少错误，借此机会谨向黄剑源教授深表衷心感谢。另外，感谢浙江大学博士研究生陈衡治和布占宇同学在本书编写中所给予的帮助。
在编写过程中作者曾有意识地想把国内的最新研究成果反映进去，由于受到工作经历的影响，对国内的研究现状缺乏了解，在参考文献中没有体现出这一初衷。在书稿交付之前，收到重庆交通科研设计院唐光武研究员寄来的《公路桥梁抗震设计规范》(征求意见稿)后，对书稿的内容作了一些补充，介绍了国内桥梁抗震设计方法的一些研究成就，以弥补这方面的不足。
感谢人民交通出版社沈鸿雁同志在出版过程中提供了许多便利和帮助。
由于作者水平有限，书中难免有不少错误和不妥之处，恳请批评指正。
作者 谢旭
浙江大学建工学院
(兼)浙江大学宁波理工学院
2005年10月
作者在日本工作期间参与了一些桥梁抗震设计和科研工作，在这期间日本刚经历过阪神大地震，抗震安全成为桥梁设计中最重要的内容之一，弹塑性地震响应分析和减隔震设计在整个工作中占相当大的比例。2002年到浙江大学工作后，希望能把过去工作中获得的设计经验用理论的形式作一总结，编写出一本关于桥梁地震响应分析和抗震设计的参考书。
桥梁抗震设计所涉及到的基本内容十分广泛，本书根据编写目的选择了钢筋混凝土结构弹塑性地震响应计算方法作为主要内容，对桥梁结构的抗震设计基本原理、线弹性地震响应以及弹塑性地震响应计算方法、场地运动和土与结构相互作用、减隔震设计原理等进行了讨论。为更进一步的应用，对常见连续梁桥、刚构桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的弹塑性地震响应计算原理和设计方法，今后拟通过计算实例进行详细介绍。
本书中各章节的内容安排如下：
第一章在介绍钢筋混凝土桥墩破坏形式的基 第二章对地震机理、地震波的传播理论以及场地地震响应计算理论作了基础性的介绍。
第三章介绍桥梁结构的线弹性地震响应分析方法，阐述单自由度结构和多自由度体系线性振动分析的基本理论，对抗震设计中经常遇到的反应谱理论、振型分解法等进行了论述，特别是对阻尼计算实用方法的基本原理作了详细的分析。
第四章以NewmarkB法、WilsonO法为主，介绍了地震响应的直接积分法。
第五章中讨论了频域内振动响应的数据处理方法，对傅立叶变换的基本原理、快速傅立叶变换以及应用进行了介绍。
第六章以斜拉桥为例，介绍了复杂结构的弹性地震响应计算方法，并讨论了不同阻尼理论对结构地震响应计算结果的影响。
第七章以钢筋混凝土结构为主，介绍了弹塑性地震响应分析的履历模型以及计算方法，讨论了钢筋混凝土结构非线性分析基本原理以及滞回曲线计算模型。
第八章介绍了常用的弹塑性地震响应近似算法。
第九章研究了纤维模型计算理论，提出适用性广的桥梁结构空间弹塑性地震响应分析方法。
第十章作为桥梁结构按延性设计的基本过程，介绍了弹塑性地震响应分析的计算模型建立方法、计算过程以及安全性评价方法；并通过实例加以说明。
第十一章以土与结构之间的相互作用计算原理为主，对弹性地基上的刚性基础振动、相互作用计算方法和土动力学特性等作了基础性介绍。
第十二章介绍了减隔震设计原理，并通过实例说明减隔震设计方法。
本书在编写过程中，得到了宁波大学黄剑源教授的鼓励和支持。多年来，黄剑源教授无论在专业知识还是工作、生活方面，都给予了很多指导和帮助，在本书出版之前阅读了原稿，纠正了不少错误，借此机会谨向黄剑源教授深表衷心感谢。另外，感谢浙江大学博士研究生陈衡治和布占宇同学在本书编写中所给予的帮助。
在编写过程中作者曾有意识地想把国内的最新研究成果反映进去，由于受到工作经历的影响，对国内的研究现状缺乏了解，在参考文献中没有体现出这一初衷。在书稿交付之前，收到重庆交通科研设计院唐光武研究员寄来的《公路桥梁抗震设计规范》(征求意见稿)后，对书稿的内容作了一些补充，介绍了国内桥梁抗震设计方法的一些研究成就，以弥补这方面的不足。
感谢人民交通出版社沈鸿雁同志在出版过程中提供了许多便利和帮助。
由于作者水平有限，书中难免有不少错误和不妥之处，恳请批评指正。
作者 谢旭
浙江大学建工学院
(兼)浙江大学宁波理工学院
2005年10月
图书目录 (可试读)
第1章 桥梁结构地震破坏形式和抗震设计法的变化1
1.1 概述]
1.2 地震对桥梁结构的影响2
1.3 桥梁结构的地震破坏形式3
1.4 最近主要地震中桥梁破坏的经验教训9
1.5 桥梁抗震设计方法的变化15
1.6 结构地震响应分析方法17
参考文献]7
第2章 地震现象以及地震波在层状场地中的传播特性19
2.1 概述19
2.2 地震发生机理及地震活动区19
2.3 地震强度和地震烈度21
2.4 地震波的基本特性和波的种类26
2.5 地震波积分计算31
2.6 弹，陛波的传播和场地运动35
2.7 层状场地的增幅特性47
参考文献48
第3章 桥梁结构的线性地震响应分析50
3.1 概要50
3.2 单自由度体系的运动方程和线性振动响应50
3.3 地震反应谱61
3.4 振动能量转换关系66
3.5 多自由度结构的振动方程70
3.6 杆系结构的单元刚度矩阵和质量矩阵73
3.7 多自由度体系的地震运动方程92
3.8 多自由度体系的结构动力特性计算舛
3.9 多自由度结构的线性地震响应计算方法97
3.10 非比例阻尼结构的振动分析101
3.11 振型阻尼的实用计算方法105
参考文献107
第4章 桥梁结构线性振动响应分析的直接积分法108
参考文献122
第5章 傅立叶分析及其在结构地震响应分析中的应用123
5.1 概要123
5.2 傅立叶级数和傅立叶变换123
5.3 傅立叶变换126
5.4 离散点的傅立叶变换130
5.5 快速傅立叶变换134
5.6 频率响应分析136
5.7 地震波拟合137
5.8 成层场地的卓越周期实测和地震响应分析139
参考文献142
第6章 桥梁结构线弹性地震响应分析实例143
6.1 概要143
6.2 结构计算条件以及计算模型143
6.3 结构的振动特性145
6.4 结构的振型阻尼147
6.5 结构地震响应分析147
参考文献152
第7章 桥梁结构弹塑性地震响应分析153
7.1 概述153
7.2 钢筋混凝土柱在反复荷载下的变形特性154
7.3 单调荷载作用下的钢筋混凝土柱弯曲变形155
7.4 反复荷载作用下的滞回曲线计算模型172
7.5 弹塑性梁单元的刚度方程184
7.6 弹塑性地震响应计算188
参考文献191
第8章 桥梁结构弹塑性地震响应的近似算法193
8.1 概要193
8.2 等效线性化计算方法193
8.3 能量一定和位移一定原则204
8.4 弹塑性反应谱法208
8.5 能量平衡算法209
参考文献210
第9章 基于纤维模型的桥梁结构弹塑性地震响应分析212
9.1 概要2t2
9.2 基于纤维模型的空间梁单元刚度方程212
9.3 单元运动方程219
9.4 反复荷载作用下的材料应力-应变关系220
9.5 纤维模型的弹塑性地震响应计算228
参考文献231
第10章 高架桥非线性地震响应分析以及抗震性能评价232
10.1 概要232
10.2 结构计算模型232
10.3 用能量一定或位移一定原则推算结构的最大地
震响应241
10.4 Pushover法244
10.5 结构抗震安全性判断246
10.6 桥梁性能设计概念248
10.7 高架桥弹塑性地震响应分析算例250
参考文献-·263
第11章 土与结构相互作用分析基础265
11.1 概要265
11.2 弹性地基上刚性基础的振动266
11.3 地基动力刚性的实用计算方法273
11.4 土与结构动力相互作用对结构地震响应的影响及
其计算方法279
11.5 地震波输入和边界处理方法284
11.6 土的非线性动力计算模型288
11.7 等效线性化方法计算场地的地震运动292
参考文献293
第12章 减隔震桥梁设计的基本原理和方法295
12.1 概要295
12.2 减隔震设计的基本原理296
12.3 减隔震支座的基本力学特性297
12.4 叠层橡胶支座的力学计算模型302
12.5 叠层橡胶支座的安全验算309
12.6 叠层橡胶支座的设计框图312
12.7 其它形式的减隔震支座313
12.8算例322
参考文献330
1.1 概述]
1.2 地震对桥梁结构的影响2
1.3 桥梁结构的地震破坏形式3
1.4 最近主要地震中桥梁破坏的经验教训9
1.5 桥梁抗震设计方法的变化15
1.6 结构地震响应分析方法17
参考文献]7
第2章 地震现象以及地震波在层状场地中的传播特性19
2.1 概述19
2.2 地震发生机理及地震活动区19
2.3 地震强度和地震烈度21
2.4 地震波的基本特性和波的种类26
2.5 地震波积分计算31
2.6 弹，陛波的传播和场地运动35
2.7 层状场地的增幅特性47
参考文献48
第3章 桥梁结构的线性地震响应分析50
3.1 概要50
3.2 单自由度体系的运动方程和线性振动响应50
3.3 地震反应谱61
3.4 振动能量转换关系66
3.5 多自由度结构的振动方程70
3.6 杆系结构的单元刚度矩阵和质量矩阵73
3.7 多自由度体系的地震运动方程92
3.8 多自由度体系的结构动力特性计算舛
3.9 多自由度结构的线性地震响应计算方法97
3.10 非比例阻尼结构的振动分析101
3.11 振型阻尼的实用计算方法105
参考文献107
第4章 桥梁结构线性振动响应分析的直接积分法108
参考文献122
第5章 傅立叶分析及其在结构地震响应分析中的应用123
5.1 概要123
5.2 傅立叶级数和傅立叶变换123
5.3 傅立叶变换126
5.4 离散点的傅立叶变换130
5.5 快速傅立叶变换134
5.6 频率响应分析136
5.7 地震波拟合137
5.8 成层场地的卓越周期实测和地震响应分析139
参考文献142
第6章 桥梁结构线弹性地震响应分析实例143
6.1 概要143
6.2 结构计算条件以及计算模型143
6.3 结构的振动特性145
6.4 结构的振型阻尼147
6.5 结构地震响应分析147
参考文献152
第7章 桥梁结构弹塑性地震响应分析153
7.1 概述153
7.2 钢筋混凝土柱在反复荷载下的变形特性154
7.3 单调荷载作用下的钢筋混凝土柱弯曲变形155
7.4 反复荷载作用下的滞回曲线计算模型172
7.5 弹塑性梁单元的刚度方程184
7.6 弹塑性地震响应计算188
参考文献191
第8章 桥梁结构弹塑性地震响应的近似算法193
8.1 概要193
8.2 等效线性化计算方法193
8.3 能量一定和位移一定原则204
8.4 弹塑性反应谱法208
8.5 能量平衡算法209
参考文献210
第9章 基于纤维模型的桥梁结构弹塑性地震响应分析212
9.1 概要2t2
9.2 基于纤维模型的空间梁单元刚度方程212
9.3 单元运动方程219
9.4 反复荷载作用下的材料应力-应变关系220
9.5 纤维模型的弹塑性地震响应计算228
参考文献231
第10章 高架桥非线性地震响应分析以及抗震性能评价232
10.1 概要232
10.2 结构计算模型232
10.3 用能量一定或位移一定原则推算结构的最大地
震响应241
10.4 Pushover法244
10.5 结构抗震安全性判断246
10.6 桥梁性能设计概念248
10.7 高架桥弹塑性地震响应分析算例250
参考文献-·263
第11章 土与结构相互作用分析基础265
11.1 概要265
11.2 弹性地基上刚性基础的振动266
11.3 地基动力刚性的实用计算方法273
11.4 土与结构动力相互作用对结构地震响应的影响及
其计算方法279
11.5 地震波输入和边界处理方法284
11.6 土的非线性动力计算模型288
11.7 等效线性化方法计算场地的地震运动292
参考文献293
第12章 减隔震桥梁设计的基本原理和方法295
12.1 概要295
12.2 减隔震设计的基本原理296
12.3 减隔震支座的基本力学特性297
12.4 叠层橡胶支座的力学计算模型302
12.5 叠层橡胶支座的安全验算309
12.6 叠层橡胶支座的设计框图312
12.7 其它形式的减隔震支座313
12.8算例322
参考文献330
