了得網建築_基於性態的抗震設防與設計地震動

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本書是由在國家自然科學基金“九五”重大項目、國家重點基礎研究發展規劃（“973”項目）、地震學聯合基金“九五”重點項目及黑龍江省自然科學基金等項目的資助下所取得的研究成果總結而成，主要圍繞著“基於性態抗震設防和設計地震動”進行了研究，提出了一套完整的、全新的有關抗震設防的原則和框架以及有關設計地震動的選用理論和方法。

內容簡介

本書是對國家自然科學基金委員會“九五”重大項目“大型復雜結構體繫的關鍵科學問題及設計理論”的子課題“基於抗震性態的設防標準”研究的成果總結。全書包括五篇，篇是概論，主要介紹了抗震設防標準的基本概念、國內外的發展現狀、基於性態的抗震設計理論、基於性態的三環節抗震設防方法；第二篇是抗震設防標準決策分析引論，主要研究了地震易損性、地震經濟損失及人員傷亡估算方法；第三篇是抗震設防標準的決策分析，主要進行了*經濟設防烈度和*安全設防烈度的決策分析；第四篇是考慮地震環境的設計地震動及建築的重要性類別，主要進行了地震危險性曲線及危險性特征、建築重要性類別及考慮地震環境的設計地震動參數的研究；第五篇是不利設計地震動，主要介紹了人造地震動的基本理論和方法、地震動潛在破壞勢的估計、不利設計地震動的概念、挑選原則、過程以及算例分析。
本書可供工程地震和結構抗震專業人員、土木工程技術人員、從事結構工程的研究人員，以及高等院校相關專業的師生參考。

作者簡介

謝禮立，1939年3月出生於上海。1960年畢業於天津大學土木繫。現任中國地震局工程力學研究所名譽所長、研究員，哈爾濱工業大學土木工程學院教授、博士生導師，中國地震工程聯合會會長，國際地震工程協會（IAEE）副主席。曾於1987～1996年連續九年被聯合國秘書長親自聘為聯

篇概論
第1章抗震設防標準
1.1 引言
1.2 抗震設防標準的基本概念
1.2.1 設防原則
1.2.2 設防目標
1.2.3 設防環境(地震）
1.2.4 設防參數
1.2.5 設防水準
1.2.6 設防等級
1.2.7 工程抗震設防標準
1.2.8 設防水準和設防等級的合理表述方式
1.3 國外抗震設防標準的發展現狀
1.3.1 世界各國抗震設防標準發展的主要特點篇概論
第1章抗震設防標準
1.1 引言
1.2 抗震設防標準的基本概念
1.2.1 設防原則
1.2.2 設防目標
1.2.3 設防環境(地震）
1.2.4 設防參數
1.2.5 設防水準
1.2.6 設防等級
1.2.7 工程抗震設防標準
1.2.8 設防水準和設防等級的合理表述方式
1.3 國外抗震設防標準的發展現狀
1.3.1 世界各國抗震設防標準發展的主要特點
1.3.2 美國抗震設計規範的發展過程
1.3.3 日本抗震設計規範的發展過程
1.4 我國抗震設防標準的發展現狀
1.4.1 我國抗震設防標準的發展
1.4.2 我國抗震設防標準的現狀
1.4.3 我國抗震規範中關於設防標準存在的問題
第2章基於性態的抗震設計理論
2.1 結構抗震設計理論的發展過程
2.1.1 靜力理論階段
2.1.2 反應譜理論階段
2.1.3 動力理論階段
2.1.4 基於性態的抗震設計理論階段
2.2 基於性態抗震設計思想的形成及發展
2.2.1 基於性態抗震設計理論的提出
2.2.2 基於性態抗震設計理論的發展現狀
2.2.3 基於性態抗震設計理論與傳統抗震設計理論的區別
2.3 基於性態抗震設防標準研究的基本概念
2.3.1 性態
2.3.2 性態水平
2.3.3 性態目標
2.3.4 抗震性態設計
2.3.5 設防地震
2.3.6 建築的抗震設計類別
2.4 性態抗震設計理論的主要研究內容
2.4.1 設防水準的確定
2.4.2 結構性態水平的劃分
2.4.3 性態目標的選擇
2.4.4 抗震性態分析方法
2.4.5 基於f生態的抗震設計方法
第3章基於性態的三環節抗震設防方法
3.1 引言
3.2 基於性態的三環節抗震設防方法的提出
3.3 確定結構的抗震設計類別
3.3.1 性態水平的劃分
3.3.2 性態目標的選擇
3.3.3 抗震建築使用功能分類及其抗震性態
3.3.4 建築物的使用功能類別與建築物的重要性類別的區別
3.3.5 不同使用功能結構的抗震設計方法探討
3.3.6 結構的抗震設計類別
3.4 確定設計烈度或設計地震動參數
3.5 確定建築的重要性等級
第二篇抗震設防標準決策分析引論
第4章地震易損性分析
4.1 引言
4.2 國內外震害損失預測研究現狀
4.3 地震易損性分析基本概念
4.3.1 易損性估計(震害預測）的分類
4.3.2 震害預測的步驟
4.4 建築結構分類及房屋建築震害等級的劃分
4.4.1 建築結構分類
4.4.2 房屋建築震害等級劃分
4.5 建築結構易損性常用估計方法
4.5.1 經驗分析方法
4.5.2 理論分析方法
4.5.3 人工神經網絡方法
4.5.4 基於地震動參數的震害預測方法
4.6 基於性態的易損性分析
4.6.1 現有震害預測方法存在的問題及遇到的困難
4.6.2 基於性態易損性分析的基本假定
4.6.3 建築結構基於性態的易損性矩陣
4.6.4 烈度的劃分及相應震害矩陣
第5章地震經濟損失估計及結構的抗震設防投入
5.1 地震損失、地震損失分析及分類
5.1.1 地震損失及其分類
5.1.2 地震損失分析概念、分類及數學模型
5.2 國內外地震經濟損失估計方法簡介
5.3 設防標準研究中地震經濟損失計算方法
5.3.1 直接經濟損失估計
5.3.2 間接經濟損失估計
5.3.3 地震救災直接投入費用
5.3.4 地震總經濟損失分析
5.4 結構的抗震設防投入
第6章地震人員傷亡估計方法研究
6.1 引言
6.2 國內外常用的地震生命損失估計方法
6.2.1 將生命損失用貨幣單位來衡量
6.2.2 估計地震人員傷亡數量的算法
6.3 人員傷亡評估方法的比較及研究
6.3.1 幾種傷亡評估方法的比較
6.3.2 人員傷亡估算方法的研究
6.4 制定設防標準過程中人員傷亡的評估
6.4.1 設防標準研究中人員傷亡估算公式
6.4.2 不同破壞狀態與人員受傷率和死亡率關繫的研究
6.4.3 算例分析
第三篇抗震設防標準的決策分析
第7章抗震設防標準決策分析基本模型
7.1 引言
7.2 決策模型的基本變量
7.3 決策模型的目標函數
7.4 決策模型的約束條件
7.5 決策的數學模型和分析框圖
第8章經濟設防烈度的決策
8.1 引言
8.2 經濟設防烈度決策分析步驟及程序流程
8.3 經濟設防烈度決策分析數值算例
8.4 經濟地震影響繫數αmax的決策
8.5 間接經濟損失對經濟設防烈度的影響
第9章安全設防烈度的決策研究
9.1 引言
9.2 社會可接受地震人員死亡率概念的提出及定義
9.3 確定可接受地震人員死亡率的方法及需考慮的因素
9.4 社會可接受地震人員死亡率的確定
9.4.1 破壞性地震所造成的人員傷亡率
9.4.2 社會可接受人員死亡率調查
9.4.3 社會可接受地震人員死亡率分析
9.5 安全設防烈度的決策模型及算例
9.5.1 社會可接受地震人員死亡率等級
9.5.2 安全設防烈度的決策
9.5.3 算例分析
9.6 間接經濟損失對安全設防烈度的影響
第四篇考慮地震環境的設計地震動及建築的重要性類別
第10章地震危險性曲線及危險性特征研究
10.1 引言
10.2 地震危險性分析方法簡介
10.2.1 地震危險性分析確定性方法
10.2.2 地震危險性分析概率性方法
10.3 地震烈度的概率分布及烈度危險性曲線
10.3.1 極值的漸近分布率
10.3.2 地震烈度的概率分布
10.3.3 烈度危險性曲線的公式
10.4 地震區劃圖的發展現狀
10.4.1 國際地震區劃圖的發展現狀
10.4.2 中國地震區劃圖的發展現狀
10.5 中國地震危險性特征分區
10.5.1 危險性特征分區參數的選擇
10.5.2 中國地震危險性特征分區
10.6 不同地震危險性特征區內的地震烈度危險性曲線
10.7 地震烈度發生概率的計算
第11章考慮地震環境的設計地震動參數
11.1 引言
11.2 考慮地震環境的多遇地震和罕遇地震烈度
11.3 地震影響繫數αmax的危險性曲線
11.4 設計地震加速度Amax及地震繫數K的危險性曲線
11.5 考慮地震環境的多遇地震和罕遇地震動參數
11.5.1 考慮地震環境的多遇地震和罕遇地震影響繫數αmax
11.5.2 考慮地震環境的多遇地震和罕遇地震繫數K的取值
第12章建築重要性類別及相應地震動參數的研究
12.1 引言
12.2 國內外建築物重要性分類及抗震設防標準的演變
12.2.1 我國抗震規範中建築物重要性分類及設防標準的演變
12.2.2 國外建築重要性分類及相應的抗震設防方法
12.2.3 國內外建築物重要性標定方法的弊端
12.3 用設計基準期標定建築的重要性類別
12.3.1 不同重要性建築設計基準期的選擇
12.3.2 不同重要性建築的相當超越概率
12.4 不同重要性建築多遇地震、設防地震和罕遇地震的重現期
12.5 考慮地震環境的不同重要性建築的抗震設防水準
12.5.1 不同重要性建築不同概率水準的設防烈度和地震影響繫數
12.5.2 各類建築在不同概率水準下的設防烈度相對於基本烈度的變化
12.5.3 各類建築不同概率水準的設防烈度確定方法合理性的討論
12.5.4 不同重要性建築不同概率水準的地震繫數和設計地震加速度
12.6 不同重要性類別建築的抗震設計方法
12.6.1 基於設防烈度的場地設計譜
12.6.2 按照地震動參數區劃圖確定建築場地設計譜
12.7 各類建築重要性繫數取值合理性的研究
12.7.1 設防地震下各類建築的設防地震動參數
12.7.2 幾個國家重要性繫數取值的對比
第五篇不利設計地震動
第13章人造地震動合成
13.1 引言
13.2 人造地震動原理
13.3 人造地震動方法概述
13.3.1 比例法
13.3.2 數值法
13.4 三角級數法構造人造地震動
13.4.1 初始相位角的確定
13.4.2 模型
13.4.3 擬合過程
13.4.4 反應譜周期控制點的選擇
13.4.5 持續時間的確定
13.4.6 數據的匹配
第14章地震動潛在破壞勢的估計
14.1 引言
14.2 直接由記錄本身得到的地震動參數
14.2.1 峰值加速度、峰值速度、峰值位移
14.2.2 持時
14.2.3 增量速度、增量位移
14.2.4 其他
14.3 通過結構反應得到的地震動參數
14.3.1 通過結構彈性反應得到的參數
14.3.2 通過結構非彈性反應得到的參數
14.4 估計地震動潛在破壞勢的綜合評價法
第15章能量反應譜
15.1 引言
15.2 能量反應譜的推導
15.3 能量反應譜的性質
15.3.1 輸入能量取值問題
15.3.2 輸入能量和相對輸入能量之間的差別
15.3.3 吸收能量和滯回能量之間的關繫
15.4 輸入能量、滯回能量與其他地震動參數的相關性
第16章不利設計地震動
16.1 引言
16.2 不利設計地震動的概念及確定原則
16.2.1 不利設計地震動的概念
16.2.2 選擇不利設計地震動的原則
16.3 選擇不利設計地震動的記錄庫
16.4 確定不利設計地震動的過程
16.4.1 不利設計地震動的備選數據庫
16.4.2 不利設計地震動的確定
16.5 算例分析
參考文獻

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第1章抗震設防標準
1.1引言
我國地處世界兩大地震帶——歐亞地震帶和環太平洋地震帶包圍之中（東臨環太平洋地震帶，西部和西南部是歐亞地震帶所經過的地區），破壞性地震頻繁，災害損失十分嚴重。據統計，自20世紀（1900年）以來，全球大陸7級以上的強震，我國約占35％；造成20萬以上人口死亡的兩次大地震都發生在中國。隨著社會現代化程度的提高，人口的增加和密集，地震帶來的人員傷亡和經濟損失日趨嚴重。例如，1995年1月17日發生在日本阪神地區的地震，震級7.2（按日本JMA震級標準，相當裡氏震級6.9），隻能算是中等強度的地震，卻造成了5500人死亡和100的損失；2008年5月12日，發生在我國四川省汶川縣的8.0級地震，失蹤和死亡人數近9萬人，經濟損失達8451人民幣。
多次地震經驗表明，破壞性地震引起的人員傷亡和經濟損失，主要是由於地震時產生的巨大能量使得建築物、工程設施產生破壞和倒塌，以及伴隨的次生災害造成的。要想限度地減輕地震災害，工程建設時必須要進行科學合理的抗震設防，這是目前人類減輕地震災害對策中積極和有效的措施。
由於地震作用的隨機性和人類資源的有限性，不可能無限制地使用資源去實現在強震下結構物不發生破壞，即設防標準不能尋求的安全性，而是需要從危險概率的角度來定義安全度。應尋求人們可接受的安全水平上的小投入，即在減輕地震作用下的損失和抗震投入之間取得平衡，它本質上是一個優化的問題。工程抗震設防標準能夠決定工程抗震的造價是否較非抗震設計提高及提高的幅度，又能夠決定工程結構經歷不同強度地震作用後的破壞及損失程度，並控制經濟損失和人員傷亡在可接受的水平內。因此，確定工程抗震設防標準是工程抗震設計基礎而又非常重要的工作。制定的設防標準不同，工程建築在地震中的表現會截然不同，所造成的地震損失及對震後結構使用功能的影響也會有巨大的差別。
……

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