Earthquake Dynamics of Structures, a Primer pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Earthquake Engineering Research Institute

作者:Anil K. Chopra

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-08-01

价格:USD 45.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781932884074

丛书系列:

图书标签:

• 地震工程
• 结构动力学
• 结构抗震
• 地震作用
• 结构分析
• 动力响应
• 地震设计
• 结构健康监测
• 振动控制
• 土-结构相互作用

《结构地震动力学导论》：一本深入浅出的入门指南 《结构地震动力学导论》是一本专为工程学、土木工程、建筑学以及相关领域学生和从业人员精心编写的入门级教材。本书旨在为读者建立坚实的地震工程学基础，理解地震作用下结构行为的关键原理，并掌握分析与设计方法。全书内容循序渐进，概念清晰，既强调理论的严谨性，又注重实际应用的指导意义，力求让读者在最短的时间内掌握结构地震动力学的核心知识。 核心内容概述： 本书的编写逻辑围绕着“理解地震、理解结构、理解它们之间的相互作用”这一主线展开。 第一部分：地震动的特性与描述 在深入探讨结构响应之前，理解地震动的本质至关重要。《结构地震动力学导论》将首先详细阐述地震的起源、传播机制以及在地表产生的不同表现形式。这包括： 地震的形成与传播： 简要介绍板块构造理论，解释地震发生的原因，以及地震波（P波、S波、面波）的产生及其在地下的传播路径。 地震动参数的表征： 重点介绍描述地震动强度的各种参数，如地震烈度（Mercalli强度等级）、峰值地面加速度（PGA）、峰值地面速度（PGV）、峰值地面位移（PGD）等。深入解析这些参数的物理意义及其在工程实践中的应用。 地震动记录与频谱分析： 介绍地震记录（强震仪记录）的获取方式，以及如何通过傅里叶变换等频谱分析方法，将时域的地震动记录转化为频域的反应谱。详细解释反应谱的含义，包括固有周期、阻尼比对结构响应的影响，以及地震动能量在不同频率上的分布。 地震动的时间历程与动载荷： 强调地震动是随时间变化的动态荷载。通过介绍典型的地震动记录，直观展示地震动在时间和空间上的复杂性。讲解如何将地震动转化为作用在结构上的动力荷载，为后续的动力分析打下基础。 场地效应的影响： 探讨不同地质条件（如软土、硬岩）对地震动特性的影响。解释场地放大效应、盆地效应等概念，强调场地条件在决定局部地震动强度中的关键作用。 第二部分：结构动力学基础 理解地震动后，本书将转向介绍构成地震工程学基础的结构动力学原理。这部分内容将抽象的力学概念与实际的结构系统相结合。 单自由度体系（SDOF）的动力响应： 这是理解更复杂结构动力学行为的基石。详细推导并分析自由振动、受迫振动和瞬态响应。深入阐述固有频率、固有周期和阻尼比的概念，以及它们如何影响结构的振动特性。 阻尼的类型与作用： 区分不同类型的阻尼（粘滞阻尼、库仑阻尼、材料阻尼等），并解释它们在耗散地震能量中的作用。介绍阻尼比的概念及其在结构动力分析中的重要性。 多自由度体系（MDOF）的动力响应： 将单自由度体系的概念推广到多自由度体系。介绍质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵，并解释如何通过振型分解法、模态叠加法等求解多自由度体系的动力响应。 结构动力分析的基本方法： 介绍两种主要的结构动力分析方法： 反应谱分析法： 重点介绍基于地震反应谱进行分析的原理，包括如何计算结构的动力特性（固有周期、振型）以及如何根据反应谱获取结构的最大反应（位移、速度、加速度、内力）。强调其在工程实践中的便捷性和适用性。 时程分析法： 介绍直接求解结构动力方程，模拟结构在给定的地震动时程作用下的反应。区分线弹性时程分析和非线性时程分析，并讨论其各自的优缺点。 结构动力学模型建立： 讨论如何将实际结构离散化为动力模型，包括质量和刚度的理想化处理，以及如何考虑结构的连接、楼板等构件的影响。 第三部分：结构抗震设计原理与方法 在掌握了结构动力学基础后，本书将聚焦于如何将这些理论应用于实际的抗震设计。 地震作用力的概念： 解释基于静力等效原理的地震作用力是如何产生的，以及与动力分析方法的区别与联系。 结构抗震设计的基本原则： 介绍“强柱弱梁”、“连续性”、“整体性”等抗震设计的核心理念。强调延性设计的重要性，即在地震中结构能够发生较大变形而不发生脆性破坏，从而耗散地震能量。 基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）： 引入现代抗震设计理念，解释如何根据不同的地震危险度等级，为结构设定不同的性能目标（如正常使用、损伤控制、生命安全、防止倒塌）。 地震作用下的构件与连接设计： 针对具体的结构构件（梁、柱、墙、楼板）和连接节点，阐述其在地震作用下的受力特性和破坏模式，以及相应的抗震构造措施。 隔震与减震技术简介： 介绍两种重要的减震技术： 隔震（Base Isolation）： 解释其基本原理，即在结构底部设置隔震层，增加结构的自振周期，减小地震输入给结构的能量。 减震（Damping Systems）： 介绍不同类型的减震装置，如粘滞阻尼器、金属屈服阻尼器、调谐质量阻尼器等，以及它们如何通过耗能来减小结构的地震响应。 地震工程中的规范与标准： 简要介绍不同国家或地区现行的抗震设计规范（如美国的ASCE 7，中国的GB 50011等），强调规范的指导作用和背后的科学依据。 全书特色： 循序渐进的学习路径： 从最基本的概念入手，逐步深入到复杂的动力分析和抗震设计。 清晰的数学推导与物理意义解释： 在提供必要数学推导的同时，更注重解释公式背后的物理意义，帮助读者建立直观的理解。 丰富的图示与实例： 结合大量的图表、示意图和简化的算例，使抽象的概念更加生动易懂。 理论与实践相结合： 强调理论知识在实际工程设计中的应用，为读者提供解决工程问题的思路。 面向初学者： 语言通俗易懂，避免使用过于晦涩的专业术语，确保初学者能够顺利掌握。 目标读者： 《结构地震动力学导论》是为以下群体量身打造的理想读物： 土木工程、结构工程、建筑工程等专业的本科生和研究生。 初入抗震设计领域的工程师和技术人员。 对结构抗震领域感兴趣的科研人员和学者。 任何需要了解地震作用下结构行为基本原理的专业人士。 通过研读《结构地震动力学导论》，读者将能够系统地掌握结构地震动力学的基本原理，深刻理解结构在地震作用下的响应机制，并初步掌握进行抗震设计的关键方法和技术。本书将成为您探索地震工程学世界的坚实起点。

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