《抗震工程概論》word版

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1、抗震工程概論第1章緒論隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和社會(huì)財(cái)富的快速積累，災(zāi)害的防治越來(lái)越受到重視。災(zāi)害是指那些由于自然的、人為的或人與自然的原因，對(duì)人類(lèi)的生存和社會(huì)發(fā)展造成損害的各種現(xiàn)象。在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)工程與材料學(xué)部的重大工程災(zāi)害與防治論證報(bào)告中給出了災(zāi)害的一種更科學(xué)的定義：災(zāi)害是指自然環(huán)境或工程系統(tǒng)演變過(guò)程中失去固有平衡或穩(wěn)定時(shí)造成人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)破壞或功能失效的突發(fā)事件。聯(lián)合國(guó)成立了國(guó)際減災(zāi)十年委員會(huì)，希望通過(guò)國(guó)際間的合作與努力，力求在十年中有效地降低和防治自然災(zāi)害。國(guó)際減災(zāi)十年委員會(huì)（1990－2000）提供的資料表明：1963年至

2、1992年的三十年內(nèi)，全球自然災(zāi)害的受災(zāi)總?cè)藬?shù)30.08億人，死亡總?cè)藬?shù)36萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失3400億美元，其中地震引起的災(zāi)害占很大的比例。1.1地震活動(dòng)及其災(zāi)害近十年來(lái)，我國(guó)每年平均災(zāi)害損失近1600億元，相當(dāng)于國(guó)民生產(chǎn)總值的3.8％，國(guó)民收入的30％。這一比例是發(fā)達(dá)國(guó)家的十倍。我國(guó)是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，20世紀(jì)全世界發(fā)生的七級(jí)以上的強(qiáng)震中，中國(guó)占35％，世界歷史上一次地震中死亡人數(shù)最多的地震發(fā)生在我國(guó)（1556年明朝時(shí)陜西關(guān)中地震，死亡83萬(wàn)人），而現(xiàn)代死亡人數(shù)最多的兩次地震也發(fā)生在我國(guó)（1920年寧夏海原8.5級(jí)大地震，死亡

3、23萬(wàn)多人；1976年唐山7.8級(jí)大地震，死亡24萬(wàn)多人，直接經(jīng)濟(jì)損失97億元）。我國(guó)的絕大部分地區(qū)都受到地震的威脅，在全國(guó)450個(gè)城市中，位于地震區(qū)的占74.5％，28個(gè)百萬(wàn)以上人口的大城市中有85.7％位于地震區(qū)。從二十世紀(jì)初到二十世紀(jì)八十年代，我國(guó)大陸7級(jí)以上地震活動(dòng)經(jīng)歷了四個(gè)活躍期。每個(gè)活躍期持續(xù)11至17年，平均發(fā)生15次左右7級(jí)以上大地震。特別是在活躍期的最后階段更容易發(fā)生較大的地震。1988年以來(lái)，我國(guó)大陸進(jìn)入了第五個(gè)地震活躍期，到現(xiàn)在已發(fā)生7級(jí)以上的地震八次。世界范圍三十年來(lái)的自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計(jì)資料表明，國(guó)民生產(chǎn)總值增加一倍，

4、自然災(zāi)害損失增加三倍，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，自然災(zāi)害損失呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。最近十年間自然災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失是六十年代的9.13倍。其中地震災(zāi)害造成了大量財(cái)產(chǎn)損失。僅1994年美國(guó)北嶺6.8級(jí)和1995年日本阪神6.9級(jí)兩個(gè)地震就造成共約1300億美元的損失，超過(guò)了同期所有其它自然災(zāi)害所引起的經(jīng)濟(jì)損失的總和（1020億美元）。工程抗震研究和設(shè)計(jì)是減輕和防止地震災(zāi)害的重要基礎(chǔ)。1061.2工程抗震的內(nèi)容劉恢先在為“中國(guó)工程抗震研究四十年”一書(shū)中寫(xiě)的序言中形象地闡述了工程抗震所包含的內(nèi)容和相互關(guān)系：工程抗震是一棟摩天大廈，有基礎(chǔ)、支柱和各樓層，主要包含以下內(nèi)

5、容：（1）大廈的基礎(chǔ)：地震危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，即地震區(qū)劃—地震區(qū)域劃分?；A(chǔ)研究工作（對(duì)抗震工程而言）①地震活動(dòng)性區(qū)劃（不同地區(qū)，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的最大地震的震級(jí)分布）②地震動(dòng)區(qū)劃（地震烈度區(qū)劃，地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃）③地震災(zāi)害區(qū)劃（包括地震引起各類(lèi)震害的分布）（2）支撐大廈的四根柱子手段和方法，進(jìn)行工程抗震所必需的手段①地震震害調(diào)查（總結(jié)抗震經(jīng)驗(yàn)，了解結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)模型化）②振動(dòng)實(shí)驗(yàn)（結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能，全過(guò)程試驗(yàn)）③強(qiáng)震觀(guān)測(cè)（研究地震動(dòng)特性，地震危險(xiǎn)性分析包括結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性）—已建立了初步規(guī)模的觀(guān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，例如SMART－1，SM

6、ART－2等；正在建設(shè)的中國(guó)數(shù)字地震觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。④動(dòng)力學(xué)（結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、土動(dòng)力學(xué)、波動(dòng)理論、隨機(jī)振動(dòng)等）（3）大廈的樓層抗震工程包含的內(nèi)容一層：地震小區(qū)劃/工程場(chǎng)地安全性評(píng)定（安評(píng)）二層：一般的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（例如，GB5001－2001）三層：特種結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)（超高層（>300m）、核反應(yīng)堆、大壩、大跨橋梁）四層：抗震加固（結(jié)構(gòu)使用一定周期后，或根據(jù)新規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)提高抗震等級(jí)，震后加固）………抗震工程：利用工程手段解決地震災(zāi)害的一門(mén)學(xué)科，也是研究地震對(duì)工程的影響及防護(hù)的學(xué)科。1.3教學(xué)內(nèi)容工程的地震環(huán)境—包括地震學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，地震波動(dòng)理論，地震地面運(yùn)

7、動(dòng)（主要是強(qiáng)震地面運(yùn)動(dòng)）。結(jié)構(gòu)抗震—地震作用下的結(jié)構(gòu)性能（主要通過(guò)震害調(diào)查和試驗(yàn)了解）地震反應(yīng)計(jì)算（反應(yīng)譜法、動(dòng)力時(shí)程方法、靜力彈塑性(Push-over)分析方法）抗震設(shè)計(jì)理論和方法（抗震結(jié)構(gòu)體系，抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)）結(jié)構(gòu)減震－基礎(chǔ)隔震、耗能減震、結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制和結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制。106參考書(shū)目：沈聚敏，周錫元，高小旺、劉晶波：抗震工程學(xué)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001年胡聿賢：地震工程學(xué)(第二版)，地震出版社，2006年胡聿賢主編：地震安全性評(píng)價(jià)技術(shù)教程，地震出版社，1999年龔思禮主編：建筑抗震設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002年期刊目錄

8、：EarthquakeEngineeringandStructuralDynamicsResponseSpectrum地震工程與工程振動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)土