本書緊密圍繞現(xiàn)行水工建筑物抗震設計規(guī)范,介紹水工建筑物抗震計算的基礎理論和基本方法。全書共10章,主要內容有結構動力學概述、單自由度體系、多自由度體系、地震與災害、場地與地基、水工建筑物抗震設計簡介、水工建筑物抗震計算基本理論、土-結構的動力相互作用、水工結構材料的動力特性以及水工建筑物抗震研究進展。
本書在選材上注重基礎理論和基本概念,介紹了結構動力學基礎知識;圍繞現(xiàn)行水工建筑物抗震設計規(guī)范,介紹了地震、水工建筑物抗震設計及計算相關理論,介紹了土-結構動力相互作用中常用的動力人工邊界,介紹了水工結構材料動力特性及水工抗震領域研究進展等。
目前,介紹工業(yè)與民用建筑抗震設計計算的教材已有很多,而針對水工建筑物抗震設計計算的教材還比較少,因此,為提高水利水電、水工結構等相關專業(yè)高年級本科生和低年級研究生的工程抗震理論和實際應用能力,組織編寫了本書。本書作者多年從事結構動力學及相關課程的教學工作。本書在選材上注重基礎理論和基本概念,介紹了結構動力學基礎知識;圍繞現(xiàn)行水工建筑物抗震設計規(guī)范,介紹了地震、水工建筑物抗震設計及計算相關理論,介紹了土-結構動力相互作用中常用的動力人工邊界,介紹了水工結構材料動力特性及水工抗震領域研究進展等。在本書的編寫中,作者力求循序漸進,由淺入深,易于理解和自學。本書共10章,其中第5、6章由宋志強編寫,第1、2、3、7、8、10章由李曉娜編寫,第4、9章由董靜編寫,并由宋志強統(tǒng)稿。研究生王飛、李闖為本書的資料收集整理做出了大量工作。由于本書內容涉及面廣,編者參考和借鑒了國內外許多專家學者的論文、專著和教材等,在此向這些專家和學者一并表示誠摯的敬意和謝意!編寫過程中,雖然編者投入了大量精力期望確保本書的編寫質量,但限于編者水平和學識,書中難免存在不足和疏漏之處,懇請讀者批評指正。
前言
1結構動力學概述1
2單自由度體系10
2.1單自由度體系的自由振動10
2.2單自由度體系的強迫振動12
2.3阻尼對單自由度體系振動的影響17
3多自由度體系26
3.1多自由度體系的自由振動26
3.2振型正交性和正則坐標32
3.3多自由度體系的強迫振動36
4地震與災害43
4.1地球構造與板塊運動43
4.2地震成因與類型44
4.3地震活動與地震災害46
4.4地震波51
4.5地震動62
4.6地震震級與烈度65
5場地與地基68
5.1場地條件對宏觀震害的影響68
5.2場地選擇72
5.3場地土分類及場地類別73
5.4場地的周期特性75
5.5地基的抗震設計76
6水工建筑物抗震設計簡介81
6.1水工建筑物抗震設防81
6.2地震作用85
7水工建筑物抗震計算基本理論93
7.1單自由度體系的地震響應分析94
7.2地震反應譜理論及應用99
7.3多自由度體系的地震響應分析108
7.4地震響應分析的逐步數(shù)值積分法113
8土-結構的動力相互作用120
8.1土-結構相互作用的基本理論120
8.2人工邊界條件121
9水工結構材料的動力特性135
9.1混凝土的動力特性135
9.2瀝青混凝土的動力特性150
9.3堆石料的動力特性155
10水工建筑物抗震研究進展165
10.1地震動參數(shù)確定研究進展165
10.2水工建筑物地震反應分析研究進展171
10.3水工建筑物抗震安全評價研究進展174
參考文獻179