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出版者:中国建筑工业出版社

作者:龚思礼

出品人:

页数:154 页

译者:

出版时间:1992年03月

价格:3.8

装帧:平装

isbn号码:9787112014811

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• 建筑抗震
• 抗震设计
• 结构工程
• 土木工程
• 建筑工程
• 建筑结构
• 地震工程
• 新型结构
• 抗震技术
• 建筑安全

建筑抗震设计新发展（平装） 一、 导论：变革中的抗震设计理念 建筑抗震设计，作为保障人类生命财产安全的关键学科，其发展历程可谓与人类对地震灾害的认知同步演进。历史上，对地震现象的敬畏与不解，曾一度将抗震设计局限于简单的经验累积。然而，随着科学技术的进步，特别是地震学、材料科学、结构动力学以及计算机技术的飞跃，人类对地震的认识日益深入，对建筑结构在地震作用下的响应机制也愈发清晰。 “建筑抗震设计新发展”这一主题，正是应时代之需而生，它不仅仅是对既有抗震设计方法的梳理与总结，更重要的是，它聚焦于那些正在兴起、引领未来抗震设计方向的创新理念、先进技术与理论突破。本书正是围绕这一核心，系统地阐述了当今建筑抗震设计领域所涌现出的前沿思想与实践应用，旨在为广大工程技术人员、科研工作者以及相关领域学生提供一个全面、深入的视野，引领他们把握行业脉搏，迎接挑战，共同推动建筑抗震事业迈向新的高度。 本书不拘泥于传统的抗震规范解读，而是着眼于更宏观的视角，探讨如何通过技术革新，实现建筑在地震作用下的“韧性”（Resilience）。传统的抗震设计目标往往聚焦于“不倒”，即保证结构在设防烈度下不发生整体倒塌，从而保障人员安全。然而，在经历了诸多破坏性地震后，人们愈发意识到，仅仅“不倒”是不够的。建筑在地震后能否快速恢复使用功能，减少经济损失和社会影响，成为衡量其抗震性能的新维度。这便是“韧性”理念的核心所在。本书将深入剖析韧性设计在建筑抗震中的具体体现，包括功能性恢复、经济性考量以及社会可持续性等多个层面。 在方法论层面，本书也呈现了诸多创新。例如，基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）理念的深化应用，已经逐渐从理论走向实践。PBD不再仅仅满足于规范规定的最低要求，而是更加关注建筑在不同地震强度下的预期性能水平，例如在小震下“正常使用”，在中震下“可修复”，在大震下“不倒塌”。这种基于性能的设计方法，能够更灵活、更经济地满足多样化的需求，并为结构的优化设计提供更明确的指导。本书将详细介绍PBD的原理、分析方法以及在实际工程中的应用案例，帮助读者理解如何跳出僵化的规范思维，实现更精细化的抗震设计。 此外，新材料、新技术的应用也为建筑抗震设计带来了革命性的变化。例如，高强度、高性能的混凝土和钢材，以及智能化、隔震减震等新型减震装置，都在不断刷新着我们对建筑抗震能力的认知。本书将对这些前沿材料与技术进行深入探讨，分析其优势、局限性以及在实际工程中的应用潜力，为读者提供创新的设计思路和技术储备。 总而言之，“建筑抗震设计新发展”不仅是一次对现有知识的更新，更是一次对未来抗震理念的展望。本书将以严谨的学术态度和广阔的实践视野，为读者呈现一场关于建筑安全与韧性的思想盛宴。 二、 新型抗震设计理念：从“抗”到“韧”的飞跃 长久以来，建筑抗震设计的核心在于“抗”，即通过提高结构的刚度、强度和延性，使其能够抵抗地震产生的巨大能量。然而，这种“抗”往往伴随着结构的损伤，甚至可能导致不可逆的破坏。在现代城市化进程加速、地震灾害频发的大背景下，对建筑抗震性能的要求已不再局限于“不倒”，而是更加强调其在地震后的“韧性”。 “韧性”是抗震设计理念的一次深刻变革，它包含了两层核心含义： 1. 功能性韧性 (Functional Resilience)： 指建筑在遭受地震后，其关键功能（如居住、办公、医疗、通信等）能够维持或快速恢复的能力。这意味着，即使结构发生一定程度的损伤，也应尽量避免对生命线工程和城市关键基础设施的致命影响。例如，医院、消防站等在震后必须保持正常运行，以应对紧急救援需求；数据中心、通信枢纽等也需要保证信息畅通。实现功能性韧性，需要在设计阶段就充分考虑结构的冗余度、关键部位的保护以及灾后应急响应的预案。 2. 经济性韧性 (Economic Resilience)： 指建筑在地震后的修复成本和时间能够控制在可接受范围内，从而最大程度地减少经济损失。传统的设计方法往往追求一次性达到最高设防标准，可能导致造价过高，或者在发生超出设防烈度的地震时，即便结构未倒塌，修复成本也可能高昂到难以承受。经济性韧性则鼓励采用更经济有效的减震措施，例如在保证安全的前提下，允许适度的、可修复的损伤，从而降低初始投资，并使震后修复更加便捷高效。 为了实现从“抗”到“韧”的飞跃，本书将重点探讨以下几个方面： 性能化设计 (Performance-Based Design, PBD) 的深化应用： PBD是实现韧性设计的核心工具。它超越了传统规范的“规定值”设计，而是根据建筑的不同使用功能和重要性，设定明确的性能目标，并基于概率分析和先进的数值模拟技术，验证结构是否能够达到预期的性能水平。本书将详细解析PBD的设计流程，包括需求分析、性能指标设定、弹塑性分析、损伤评估以及不确定性分析等关键环节，并通过典型案例展示PBD在提高建筑韧性方面的优势。 基于概率的抗震评估与设计： 传统的抗震设计通常基于确定性的设防烈度。而“韧性”设计则更倾向于采用概率性的方法，评估结构在不同地震概率下的失效风险和性能表现。本书将介绍地震危险性分析、结构可靠度分析等概率性评估方法，以及如何将这些方法融入设计决策，以更科学地平衡安全与经济性。 多灾种耦合分析： 现代建筑设计需要考虑的不仅仅是地震，还可能面临地震与火灾、海啸、台风等灾害的耦合影响。本书将探讨如何进行多灾种耦合分析，评估建筑在复杂灾害场景下的整体韧性，并提出相应的综合减灾策略。 城市尺度的韧性研究： 建筑韧性并非孤立存在，而是城市整体韧性的重要组成部分。本书将触及城市尺度的抗震韧性研究，包括生命线系统的连接性、应急响应能力以及灾后恢复规划等，为实现更具弹性的城市发展提供思路。 通过对这些新型抗震设计理念的深入剖析，本书旨在引导读者从宏观和长远的角度审视建筑抗震问题，理解“韧性”设计的精髓，并掌握实现高韧性建筑的有效方法。 三、 前沿技术与材料在抗震设计中的应用 建筑抗震设计的每一次进步，都离不开新材料和新技术的驱动。“建筑抗震设计新发展”在很大程度上体现在这些创新要素的引入和应用。本书将系统介绍当前以及未来可能在抗震设计领域发挥重要作用的前沿技术和材料。 1. 隔震与减震技术的革新： 隔震与减震技术是提高建筑抗震性能的有效手段，其发展日新月异。 新型隔震装置： 除了传统的橡胶隔震支座，本书将重点介绍如铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、叠层板支座等高性能隔震装置。这些新型支座在提高隔震效率、延长使用寿命、增强耐久性等方面具有显著优势。此外，还将探讨摩擦摆隔震支座、金属阻尼器等在不同工程应用中的特点和适用性。 智能减震系统： 随着物联网和人工智能技术的发展，智能减震系统正逐渐成为现实。这些系统能够实时监测地震的发生，并根据地震的特性动态调整减震器的参数，从而更有效地控制结构的响应。本书将介绍基于传感器网络、数据融合与控制算法的智能减震技术，以及其在保障建筑安全和提升舒适度方面的潜力。 粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器等： 这些耗能减震装置能够吸收地震能量，降低结构整体的振动响应。本书将深入分析不同类型阻尼器的原理、性能特点、适用范围以及在实际工程中的设计与应用技巧。 屈曲约束支撑 (Buckling Restrained Brace, BRB)： BRB是一种高效的耗能支撑，其在反复受力下能够保持稳定的滞回性能，有效提高结构的延性。本书将探讨BRB的设计理论、安装要领以及在框架结构、钢结构等中的应用案例。 2. 新型高性能建筑材料： 新材料的出现为建筑抗震设计提供了更多可能性。 高性能混凝土 (HPC) 与超高性能混凝土 (UHPC)： 这些新型混凝土在强度、耐久性、抗裂性等方面表现卓越，能够显著提高结构的承载能力和抗裂性能，减少地震作用下的损伤。本书将分析HPC和UHPC在抗震构件中的应用优势，以及相应的配合比设计和施工要点。 高强度钢材与形状记忆合金： 高强度钢材能够提供更大的承载能力，而形状记忆合金则具有独特的自复位能力，能够在地震后自动恢复原状，减少修复工作。本书将探讨这些新型材料在抗震结构中的应用前景，以及相关的设计规范和技术挑战。 纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料： FRP材料具有轻质高强、耐腐蚀等优点，可用于构件的加固和增强。本书将介绍FRP在提高构件延性、抗弯、抗剪能力方面的应用，以及其在既有建筑抗震改造中的作用。 3. 数字化与智能化设计工具： 先进的计算工具和仿真技术是现代抗震设计不可或缺的组成部分。 高性能计算与大规模仿真： 借助高性能计算平台，工程师能够进行更精细、更复杂的结构动力分析，模拟结构在各种地震荷载下的真实响应。本书将介绍有限元分析 (FEA)、计算流体动力学 (CFD) 等先进的数值模拟技术在抗震设计中的应用。 基于BIM的抗震设计： 建筑信息模型 (BIM) 能够整合设计、施工、运维等全生命周期的信息，实现设计数据的可视化和协同化。本书将探讨如何利用BIM技术进行抗震设计，实现模型分析、碰撞检测、信息共享，提高设计效率和准确性。 机器学习与大数据在抗震评估中的应用： 机器学习算法能够从大量的地震数据和结构响应数据中学习规律，用于预测地震作用下的结构损伤、评估结构健康状况，甚至辅助进行抗震设计优化。本书将介绍机器学习在抗震领域的最新研究进展和潜在应用。 通过对这些前沿技术和材料的介绍，本书旨在为读者提供一个关于建筑抗震设计未来发展方向的全面视角，激发他们在新技术、新材料的应用中不断探索和创新，设计出更安全、更具韧性的建筑。 四、 案例研究与工程实践：理论付诸实践 理论的价值在于指导实践，而实践的经验则反哺理论的完善。“建筑抗震设计新发展”的最终落点在于其在真实工程中的应用与检验。本书将在前面章节理论阐述的基础上，通过精选的国内外典型案例研究，生动地展示新型抗震理念、技术和材料如何在实际工程中得到应用，并分析其取得的成效和面临的挑战。 这些案例研究将涵盖： 大型公共建筑的韧性设计实践： 例如，大型体育场馆、机场、医院、博物馆等，这些建筑不仅承载着重要的公共功能，其震后能否快速恢复使用对社会稳定和经济发展至关重要。本书将分析这些建筑在设计阶段如何考虑性能化设计、冗余度设置、关键部位保护等，以及在震后表现如何。 高层建筑与超高层建筑的先进抗震措施： 随着城市土地资源的稀缺，高层和超高层建筑日益增多。它们面临的地震挑战更为严峻。本书将展示这些建筑如何采用先进的隔震减震技术、高性能材料以及精密的动力分析方法，来满足严格的抗震要求。 既有建筑的抗震加固与韧性提升： 面对数量庞大的既有建筑，如何对其进行有效的抗震加固，提升其韧性，是当前面临的重要课题。本书将介绍采用粘贴FRP、增设支撑、隔震改造等不同加固技术的案例，以及评估加固效果的方法。 智能化与数字化设计在抗震工程中的应用： 选取一些在BIM技术、智能减震系统等应用方面具有代表性的工程项目，展示数字化与智能化技术如何贯穿设计、施工、运维全过程，从而提升抗震设计的效率和准确性。 极端地震事件后的工程反思与技术改进： 结合近年来发生的具有代表性的地震事件，分析受灾建筑的破坏模式，总结经验教训，并探讨由此引发的抗震设计理念和技术标准的更新与改进。 每一个案例研究都将遵循以下结构： 1. 项目背景与需求分析： 介绍项目的地理位置、建筑类型、功能需求以及所面临的主要地震风险。 2. 设计理念与策略： 阐述项目在抗震设计中遵循的核心理念（如性能化设计、韧性设计等），以及为实现这些理念所采取的关键技术和材料选择。 3. 关键技术与设计细节： 深入剖析在设计中应用的具体隔震、减震、消能、新材料或结构体系等，并配以必要的图示和数据说明。 4. 分析与模拟方法： 介绍项目在设计过程中所采用的分析工具和模拟技术，如有限元分析、动力时程分析等。 5. 实施过程与挑战： 简述工程实施过程中遇到的与抗震设计相关的实际问题，以及如何解决。 6. 性能评估与经验总结： 若项目经历过地震考验，将详细评估其震害情况和性能表现；若为新建项目，则会总结其预期性能和创新之处。同时，提炼出可供借鉴的经验和教训。 通过这些深入的案例研究，读者将能够清晰地看到理论知识如何转化为具体的工程实践，理解抽象的设计概念在现实中是如何落地生根的。同时，这些实践经验也将为理论研究提供宝贵的反馈，推动抗震设计理论的进一步发展。本书希望通过详实的案例分析，为工程师提供可操作的参考，为研究人员提供新的研究方向，共同促进建筑抗震设计水平的持续提升。 五、 未来展望：通往更安全、更具韧性的建筑世界 随着科学技术的不断进步以及人类对地震灾害认识的深化，“建筑抗震设计新发展”并非终点，而是一个持续演进的动态过程。本书在梳理当前前沿发展的同时，也着眼于未来的趋势，为构建更加安全、更具韧性的建筑世界描绘蓝图。 未来的抗震设计将更加强调： 预测性与主动性： 从被动应对地震转变为主动预测与干预。通过更先进的地震监测预警系统、AI驱动的结构健康监测，以及预测性维护，在地震发生前或初期，就能对建筑的潜在风险进行评估，并采取相应的预警或调整措施，最大程度地减少损失。 自主修复与自适应能力： 借鉴仿生学的原理，未来建筑结构可能会具备一定程度的“自我修复”能力。例如，引入具有自愈合特性的材料，或者通过内置的智能系统，在发生微小损伤后能够自动进行修复。同时，自适应结构的概念也将更加成熟，能够根据地震的实际情况，动态调整其刚度、阻尼等参数，以达到最优的抗震效果。 能源正效益与可持续性： 未来的抗震设计将更加注重与可持续发展的融合。例如，在保证抗震性能的同时，积极利用可再生能源，设计能够实现能源自给自足的建筑。同时，采用环保、可回收的建筑材料，减少建筑全生命周期对环境的影响。 人本化与情感化设计： 在保障物理安全的基础上，未来的抗震设计将更加关注人的心理感受和情感需求。例如，设计能够有效缓解震后恐慌情绪的内部空间，或者通过技术手段，在震后提供更人性化的疏散和安置服务。 全球协同与标准化： 面对全球性的地震风险，加强国际间的技术交流与合作，推动抗震设计标准的互认与协同，将是未来发展的重要方向。通过全球性的数据共享和研究协作，加速新技术的研发与推广，共同应对日益严峻的地震挑战。 本书的出版，旨在为建筑抗震设计领域的研究者、工程师和学生提供一个全面、深入的知识体系，帮助他们理解当前的发展脉络，把握未来的发展方向。我们相信，通过不断的技术创新和理念革新，我们终将能够建造出更安全、更具韧性、更能应对未来挑战的建筑。 “建筑抗震设计新发展”是一条充满挑战与机遇的道路。愿本书能成为这条道路上的一盏明灯，指引我们走向一个更加安全、更加美好的建筑未来。

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翻开书本，首先感受到的是其装帧设计带来的专业感，但真正吸引我的还是内容中那种对现有规范局限性的深刻反思。这本书没有将现有规范奉为圭臬，而是以批判性的眼光审视了其在应对超高层、大跨度等复杂工程时的不足，并积极介绍了国际上已趋于成熟的替代性或补充性设计方法。我尤其欣赏其中对“智能结构”和“主动/被动控制系统”的介绍，虽然这些技术目前在国内推广尚有难度，但作为行业内的探索者，我们必须了解其发展方向。书中对这些未来技术涉及的传感器布置、能量消散机制以及长期维护成本的评估，都进行了细致的探讨，使得这些看似科幻的概念变得可触摸、可分析。对我来说，这本书更像是一份行业未来发展趋势的路线图，它激发了我对现有设计流程进行优化的强烈动力，让我意识到我们不能仅仅满足于“不出错”，而应该追求“更安全、更经济、更可持续”的抗震目标。

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说实话，我本来对这种“新发展”主题的书抱有一丝怀疑，总觉得很多都是凑字数、堆砌概念的“速成”读物。然而，当我翻开这本关于抗震设计的专著后，那种严谨和深度立刻让我放下了戒心。它的叙述逻辑非常严密，从基础理论的微调到新型材料的引入，再到先进计算方法的应用，层层递进，没有丝毫的跳跃感。我特别关注了其中关于“基于性能的抗震评估”这一章节，它摒弃了传统的基于应力或位移的单一指标评估体系，引入了更贴近业主实际需求的损伤指标和残余功能评估，这在现有的国内教材中是比较少见的深度探讨。书中的文字风格非常学术化，措辞精准，用词考究，读起来虽然需要集中注意力，但每一次的投入都能换来知识的扎实积累。对于研究生来说，这本书无疑是极佳的参考资料，它能帮助他们构建起完整的、与国际同步的抗震设计知识框架。我甚至发现了一些可以用来改进我手头正在进行的项目模拟的参数化方法，这可不是随便一本参考书就能提供的价值。

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我是一个偏爱实践操作的结构工程师，对于那些过于理论化、脱离实际工程场景的“高深”理论，我总是敬而远之。但是，这本关于建筑抗震的新进展的平装书，却成功地将前沿理论与工地上的实际问题进行了有效的衔接。它的可读性出乎我的意料。作者很擅长用简洁的语言描述复杂的现象，比如在阐述“基于时间历史分析”的局限性时，他没有陷入冗长的数学推导，而是通过对比几种不同地震动输入下的结构响应差异，直观地展现了不同分析方法的适用边界。更重要的是，书中穿插了大量的“工程启示”小节，这些总结往往是基于作者多年的现场经验提炼出来的，比如如何避免某些常见的节点构造缺陷，或者在预制构件连接处应该如何布置加强措施。这些细节，恰恰是学校里学不到，但却是决定工程成败的关键所在。这本书读起来像是一位经验丰富的前辈在手把手地教你如何避免“坑”，而不是冷冰冰的理论灌输，非常接地气。

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这本关于建筑抗震设计的书真是太棒了，简直是为我们这些在抗震领域摸爬滚打多年的工程师们量身定制的。我一直都在寻找那种能真正跟上时代脉搏的资料，而不是那些老掉牙的规范解读。这本书在这方面做得非常出色，它没有过多纠缠于那些基础到让人昏昏欲睡的力学原理，而是直接切入了当前研究的前沿。特别是关于新型减隔震技术在复杂结构中的应用案例分析，真是让人茅塞顿开。作者显然是下了大功夫去搜集和整理了近些年的国际会议论文和实际工程反馈数据，这使得书中的论述有很强的说服力和实操性。我尤其欣赏它对“性能化设计”理念的深入阐释，不再是简单的“满足规范要求”的思维定式，而是引导我们思考结构在不同烈度地震下的实际表现。书中的图表制作精良，数据详实，即便是面对一些复杂的非线性分析结果，也能通过清晰的配图让人迅速抓住重点。对于我们日常工作中遇到的疑难杂症，这本书提供了一种全新的、更具前瞻性的解决思路。强烈推荐给所有从事结构设计和抗震研究的同仁们，这绝对是一笔值得的投资。

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作为一名结构设计顾问，我经常需要向客户解释一些复杂的抗震概念，并说服他们采纳更先进、但成本可能略有增加的设计方案。一本好的参考书，不仅要教会我怎么做，还要帮我“怎么说”。这本书在这方面给了我极大的助力。它的语言组织和论证层次非常清晰，对于那些关于“结构冗余度”、“延性要求”以及“损伤可控性”的讨论，都处理得非常到位。我发现自己可以用书中提供的精确术语和对比数据，更专业、更有力地向业主阐述为何升级设计是必要的投入，而不是无谓的开支。特别是关于不同抗震等级下，结构在震后恢复性（Resilience）的评估方法，这套逻辑体系非常完整，能够帮助我构建起一套完整的风险沟通工具。这本书不仅仅是技术手册，更像是一本提升专业沟通能力和前瞻性思维的辅助教材。它的价值在于提升了从业人员的整体视野和应对未来挑战的能力。

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