本書針對結構抗震問題，繫統介紹了地震響應並行計算的理論方法、數值建模方法、介質參數等效方法和應用實例。主要內容包括地震響應研究發展現狀，結構動力學並行計算的基本理論，復雜結構數值建模方法，非線性介質參數等效方法以及結合高性能計算機平臺和高性能的並行計算技術，在工程場地、海岸工程、隧道工程、核電工程、橋梁工程、建築工程中的典型應用實例。

前言

第1章 緒論
1．1 研究背景和意義
1．1．1 研究背景
1．1．2 研究意義
1．2 國內外研究現狀
1．2．1 地震動力作用研究現狀
1．2．2 結構地震響應研究現狀
1．2．3 地震響應並行計算研究現狀
1．2．4 對研究現狀結
1．3 本書的研究內容

第2章 地震響應並行計算的基本理論
2．1 引言
2．2 幾何非線性基本理論
2．2．1 變形和運動
2．2．2 更新拉格朗日格式
2．2．3 拉格朗日格式
2．2．4 幾何非線性問題的數值計算方法
2．3 顯方法基本理論
2．3．1 顯式時間積分算法
2．3．2 顯式算法時步控制
2．3．3 顯式算法沙漏控制
2．4 結構地震響應並行計算理論
2．4．1 並行計算機體繫結構
2．4．2 曙光5000A高性能計算機
2．4．3的區域分解方法
2．4．4 負載均衡的分區方法
2．5 結構地震響應並行計算分析
2．5．1 土體一建築結構耦合繫統並行計算
2．5．2 土體一橋梁結構耦合繫統並行計算
2．5．3 土體一隧道結構耦合繫統並行計算
2．6 本章小結

第3章 地震響應並行計算的擬實建模方法
3．1 引言
3．2 地震響應分析繫統的力學建模方法
3．2．1 土體-結構耦合作用的力學模型
3．2．2 土體-結構耦合作用的數值計算
3．2．3 土體-結構耦合作用的參數控制
3．3 非線性土體建模方法
3．3．1 土體分層模型
3．3．2 尺控制
3．3．3 土體材料模型
3．4 黏彈性人工邊界建模方法
3．4．1 三維黏彈性人工邊界法向條件
3．4．2 三維黏彈性人工邊界切向條件
3．4．3 黏彈性人工邊界
3．4．4 黏彈性人工邊界驗證及土體區域選取
3．5 本章小結

第4章 地震響應並行計算的介質參數等效方法
4．1 引言
4．2 襯砌環正交各向異性參數等效方法
4．2．1 廣義代表法
4．2．2 盾構隧道三維精模型與驗證
4．2．3 盾構隧道參數靜力等效數值模擬
4．2．4 盾構隧道參數模態等效數值模擬
4．3 土層阻尼參數等效方法
4．3．1 等效流程
4．3．2 阻尼參數等效
4．3．3 計算結果驗證
4．4 本章小結

第5章 工程場地地震響應並行計算的應用實例
5．1 引言
5．2 場地地震響應繫統全三維非線性數值建模
5．2．1 場地情況簡介
5．2．2 場地三維幾何模型建立
5．2．3 場地地質材料分層曲面建立
5．2．4 場模型
5．3 工程場地地震響應分析
5．3．1 場地地震荷載
5．3．2 典型地點加速度時程
5．3．3 場地地表峰值加速度等值線
5．4 本章小結

第6章 海岸工程地震響應並行計算的應用實例
6．1 引言
6．2 防浪堤地震響應繫統i維非線性數值建模
6．2．1 防浪模型
6．2．2 土模型
6．3 防浪堤結構地震響應分析
6．3．1 防浪堤地震荷載
6．3．2 地震輸入動力響應分析
6．3．3 兩級地震輸入動力響應分析
6．4 本章小結

第7章 隧道工程地震響應並行計算的應用實例
7．1 引言
7．2 隧道地震響應繫統三維非線性數值建模
7．2．1 隧道j模型
7．2．2 聯絡通道三模型
7．2．3 工作井j模型
7．2．4 隧道結構一土體耦合體繫三模型
7．2．5 材料模型和參數
7．3 隧道結構一致激勵地震響應
7．3．1 隧道一致地震荷載
7．3．2 橫向一致激勵下隧道地震響應
7．3．3 縱向一致激勵下

導語_點評_詞 

評論

當今中國，各類重大工程不斷刷新紀錄。例如，我國高速鐵路運營和在建裡程、城市軌道交通運營和在建裡程等均居，並且上直徑大的隧道、跨度長的橋梁也已經或即將誕生在我國。同時，我國地域遼闊，地質結構復雜，地震災害時有發生，導致重大人員傷亡和財產損失。因此，抗震性能是重大工程設計中須考慮的主要因素，而地震響應計算是重大工程抗震設計的重要環節。受限於計算機的運算速度，傳統地震響應計算不得不忽略實際工程結構中一些復雜因素和詳細結構，采用比較簡單的動力模型和材料模型。
十多年來，高性能計算機發展迅速，其計算能力已經成為一個國家綜合國力的一種標志。隨著多個繫列的國產高性能計算機的相繼投入使用，我國在高性能計算機硬件技術方面已經取得了重展。但與水平相比，我國在高性能計算機的工程應用方面還存在較大差距。
十多年來，上海交通大學金先龍教授及其研究團隊采用高性能計算機這個工具，開展了重大工程地震響應的擬實建模理論和並行計算方法研究，並廣泛應用於工程場地、海岸工程、隧道工程、核電工程、橋梁工程、建築工程等重大工程領域的地震響應計算。這不僅有利於提高重大工程地震響應計算的可靠程度，更加全面地評價重大工程結構的抗震性能，而且對於推廣普及高性能計算機的工程應用，都具有重大的理論研究意義和工程應用示範價值。
本書是對這些研究成果的繫結。全書共10章，第1章是緒論，對地震響應並行計算的相關國內外研究現行結和分析；第2～4章研究了地震響應並行計算的基本理論、擬實建模方法和介質參數等效方法；第5～10章則介紹了作者在工程場地、海岸工程、隧道工程、核電工程、橋梁工程、建築工程等六大工程領域中開展地震響應並行計算應用實例研究的經驗。
本書的出版獲得了國家高技術研究發展計劃（863計劃）課題“大型工程設備結構力學並行計算軟件及應用（2012AA01A307）”的資助。作者要感謝上海計算中心在研究並行計算方法中的密切合作，以及在提供高性能計算資源方面的長期支持。還要感謝上海市地震工程研究所、上海核工程研究設計院、上海市隧道工程軌道交通設計研究院、上海城建集團公司、上海市城市建設設計研究院、華東建築設計研院等在地震響應並行計算應用實例研究中的全力支持和密切合作。

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