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第一章概论1

1.1 地震工程学的基本内容1

1.1.1 地震动1

1.1.2 工程结构地震反应2

1.1.3 抗震减灾理论2

1.2 地震工程学的特点2

1.2.1 强震观测、震害经验与试验研究是地震工程学的基础2

1.2.2 地震作用是地震工程学研究的重点2

1.2.3 结构非线性与复杂地震动输入是地震工程学研究的热点3

1.2.4 广泛应用概率论、控制论、规划论是地震工程学的发展方向3

1.3 地震工程学发展简史3

2.1.1 莫霍界面与古登堡界面6

2.1 地球构造与板块构造运动6

第二章地震基础知识6

2.1.2 地球各圈层的物质构成与地幔软流层7

2.1.3 板块构造运动学说8

2.2 地震成因与地震类型9

2.2.1 地震成因的宏观背景——板块观点9

2.2.2 地震成因的局部机制——弹性回跳假说9

2.2.3 弹性回跳说的改进——粘滑说11

2.2.4 地震类型与地震序列11

2.3 中国地震的背景与特点11

2.3.1 世界地震构造系统11

2.3.2 中国地震构造运动背景12

2.3.3 中国的地震区与地震带13

2.3.4 中国地震的基本特征15

2.4 地震灾害概说17

2.4.1 地表破坏18

2.4.2 结构物破坏19

2.4.3 地震次生灾害22

2.5 地震震级与地震烈度22

2.5.1 地震震级22

2.5.2 地震烈度23

2.5.3 震级与震中烈度的关系26

2.5.4 地震烈度衰减关系28

2.6 地震波与波动方程31

2.6.1 地震波的类型31

2.6.2 波动方程的基本形式32

2.6.3 一维波动方程及其解答34

2.6.4 波动特征参数35

3.1.1强震观测仪器37

第三章地震动特性与反应谱37

3.1 强震观测37

3.1.2 强震观测系统38

3.1.3 强震观测现状39

3.2 地震动的随机过程描述41

3.2.1 随机过程的概率结构41

3.2.2 自相关函数与功率谱密度函数42

3.2.3 地震动加速度过程的频域表示43

3.2.4 地震动加速度过程的时域表示44

3.3 地震动特性46

3.3.1 地震动幅值描述46

3.3.2 地震动幅值特性47

3.3.3 地震动频谱特性49

3.3.4 地震动持时特性51

3.3.5 地震动衰减关系53

3.3.6 地震动转动分量与地震动空间相关性54

3.4 地震动反应谱56

3.4.1 单自由度体系地震反应向反应谱概念的转化56

3.4.2 反应谱与其它地震动频谱的关系60

3.4.3 反应谱的特性64

3.4.4 设计反应谱65

3.4.5 反应谱衰减关系65

3.5 强震加速度合成68

3.5.1 人工合成地震波的一般方法68

3.5.2 考虑震级、距离影响的人工合成地震波70

3.5.3 考虑发震断层的强震加速度合成73

4.1.1 结构的离散化方法75

第四章线性结构地震反应分析75

4.1 动力方程的建立75

4.1.2 建立动力平衡方程的基本方法77

4.1.3 一维地震动输入时的动力方程78

4.1.4 多维地震动输入时的动力方程79

4.1.5 多点地震动输入时的动力方程82

4.2 时域分析方法84

4.2.1 线性加速度方法84

4.2.2 纽马克β法与威尔逊θ法86

4.2.3 具有高阶精度的算法87

4.2.4 时域分析方法的收敛性与稳定性87

4.2.5 阻尼的处理89

4.3.1 频域传递函数90

4.3 频域分析方法90

4.3.2 线性单自由度体系的地震反应91

4.3.3 线性多自由度体系的地震反应92

4.4 振型迭加法94

4.4.1 振型与自振频率95

4.4.2 振型正交特性95

4.4.3 一般动力反应按振型的分解96

4.4.4 运动方程的解耦97

4.4.5 振型迭加法99

4.4.6 多维地震动输入100

4.5 反应谱理论102

4.5.1 基本假定102

4.5.2 振型组合102

4.5.3 地震作用103

4.5.4 多维地震输入104

4.6 复模态方法105

4.6.1 状态变量与状态空间105

4.6.2 复模态及其正交性106

4.6.3 复模态迭加法108

4.6.4 复模态振动的特点109

第五章结构动力特性及其模型化110

5.1 结构抗震试验方法概述110

5.1.1 自振特性试验110

5.1.2 周期性反复静力加载试验112

5.1.3 振动台试验114

5.1.4 拟动力试验114

5.1.5 爆炸模拟地震试验115

5.2.2 恢复力曲线117

5.2.1 动力弹性模量与动力极限强度117

5.2 动力性能的一般特点117

5.2.3 强度退化与刚度退化118

5.2.4 裂面效应与包兴格效应119

5.3 基本构件的动力性能121

5.3.1 钢筋混凝土构件121

5.3.2 砌体构件124

5.3.3 钢结构构件126

5.4 整体结构的动力性能129

5.4.1 周期与阻尼129

5.4.2 内力重分布与变形集中130

5.4.3 双向地震作用132

5.5 恢复力曲线的模型化133

5.5.1 恢复力曲线的实验拟合法133

5.4.4 扭转反应133

5.5.2 几个基本的恢复力曲线模型136

5.5.3 恢复力曲线的复合模型140

5.6 双向恢复力模型146

5.6.1 双轴弯曲条件下的塑性力学模型146

5.6.2 柱端并联弹簧模型153

5.7 系统识别理论155

5.7.1 结构动力参数识别155

5.7.2 结构恢复力过程识别161

5.7.3 非线性物理机制识别163

5.7.4 评述与注记164

第六章弹塑性结构地震反应分析166

6.1 弹塑性动力分析的一般过程166

6.1.1 动力方程166

6.1.2 刚度修正技术167

6.1.3 一般分析过程170

6.2 串联多自由度体系分析171

6.2.1 剪切模型171

6.2.2 弯剪模型172

6.3 平面框架模型174

6.3.1 杆端弹塑性弹簧模型174

6.3.2 分割梁模型177

6.3.3 半刚架模型180

6.4 多维地震波作用下的平－扭耦联系统182

6.4.1 一般平－扭耦联系统的动力方程182

6.4.2 弱相互作用模型186

6.4.3 强相互作用模型187

7.1.1 时域数字特征188

7.1 随机过程的数字特征188

第七章结构随机地震反应分析188

7.1.2 频域数字特征190

7.1.3 数字特征的运算法则193

7.2 线性单自由度体系195

7.2.1 线性单自由度振动系统的动态特性195

7.2.2 输入为平稳过程的体系反应197

7.2.3 输入为非平稳过程的体系反应201

7.3 线性多自由度体系203

7.3.1 线性多自由度振动系统的动态特性204

7.3.2 单输入体系的反应204

7.3.3 多输入体系的反应207

7.3.4 注记210

7.4.2 单自由度体系的分析211

7.4 非线性体系211

7.4.1 结构非线性随机地震反应特点211

7.4.3 多自由度体系的分析213

7.5 结构地震动力可靠性分析214

7.5.1 结构动力可靠性分析基础214

7.5.2 结构破坏准则218

7.5.3 基于界限破坏模式的结构可靠度计算219

7.5.4 基于指标破坏模式的可靠度计算222

第八章建筑物震害的工程控制227

8.1 建筑抗震设计概述227

8.1.1 抗震设计的目的与目标227

8.1.2 抗震设计准则228

8.1.3 抗震设计标准229

8.1.4 抗震设计方法230

8.2 中、日、美三国建筑结构抗震设计规范简介231

8.2.1 中国《建筑抗震设计规范（GBJ11-89）》231

8.2.2 中国《构筑物抗震设计规范（1990年12月送审稿）》234

8.2.3 日本《建筑结构抗震条例（1981年）》237

8.2.4 美国《建筑物抗震设计暂行条例（1978年）》239

8.2.5 美国《统一建筑规范（1988年）》和美国加州工程师协会《抗侧力要求规程（1988年）》242

8.3 抗震概念设计246

8.3.1 结构形式选择246

8.3.2 抗震结构概念248

8.4 隔震与减震253

8.4.1 概述253

8.4.2 基底隔震254

8.4.3 悬挂隔震261

8.4.4 耗能减震262

8.4.5 冲击减震268

8.4.6 吸振减震272

8.4.7 主动控制减震277

第九章地震灾害预测281

9.1 地震危险性分析281

9.1.1 地震危险性分析的发展与现状281

9.1.2 潜在震源及其活动性282

9.1.3 地震发生概率模型286

9.1.4 地震动超越概率计算286

9.1.5 地震危险性分析不确定性的校正294

9.2 工程场地地震小区划295

9.2.1 场地工程地质单元划分295

9.2.2 场地地震反应分析299

9.2.3 场地设计地震动区划306

9.2.4 场地地面破坏小区划310

9.3 建筑物震害预测312

9.3.1 经验公式法312

9.3.2 模糊类比方法316

9.3.3 半经验半理论方法320

9.3.4 震害预测概率矩阵和震害小区划322

9.4 地下管网的震害预测324

9.4.1 地下管线震害及影响因素325

9.4.2 地下管线的震害评价方法326

9.4.3 地下管网连通可靠性332

9.4.4 注记335

参考文献336