Increasing Seismic Safety by Combining Engineering Technologies and Seismological Data pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mucciarelli, Marco (EDT)/ Herak, Marijan (EDT)/ Cassidy, John (EDT)

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:

价格:842.00 元

装帧:

isbn号码:9781402091940

丛书系列:

图书标签:

• 地震工程
• 结构抗震
• 地震学数据
• 风险评估
• 抗震设计
• 工程技术
• 地震安全
• 建筑安全
• 地质灾害
• 地震韧性

书籍简介 本书深入探讨了如何通过整合前沿工程技术与精准地震学数据，大幅提升地震安全水平，应对日益严峻的自然灾害挑战。本书不仅为工程师、地震学家、城市规划者、政策制定者以及对地震安全议题感兴趣的公众提供了宝贵的知识和洞见，更重要的是，它为我们勾勒出了一条切实可行的路径，以期在未来的地震中最大限度地减少生命和财产损失。 第一部分：工程技术的革新与地震韧性的构建 在日益复杂和人口密集的城市环境中，建筑物和基础设施的抗震能力直接关系到数百万人的生命安全。本部分将聚焦于现代工程技术在提升结构抗震韧性方面的关键作用。 先进的抗震设计理念与方法： 高性能材料的应用： 介绍新型高性能混凝土（HPC）、纤维增强聚合物（FRP）、形状记忆合金（SMA）等材料的力学性能及其在结构抗震设计中的优势。例如，FRP筋材相比传统钢筋具有更高的强度重量比、优异的耐腐蚀性，能够显著提升结构的延性和韧性。SMA材料则能够通过其“形状记忆效应”和“超弹性”吸收并消散地震能量，实现结构的自复位能力，减少震后修复成本。 隔震与减震技术的演进： 详细阐述隔震支座（如橡胶隔震支座、铅芯隔震支座）和减震装置（如粘滞阻尼器、屈服阻尼器、摩擦阻尼器）的工作原理、设计要点及在不同类型结构（桥梁、高层建筑、历史建筑）中的应用案例。我们将深入分析隔震技术如何通过延长结构的自振周期，降低地震力的传递；而减震技术则侧重于通过耗散地震能量，减小结构的振动响应。 智能化与自适应结构系统： 探讨主动控制、半主动控制和被动控制等智能化结构控制策略。主动控制系统利用传感器监测地震输入，并通过执行器主动施加反力，抵消地震效应。半主动控制系统则能够根据地震响应实时调整阻尼或刚度。我们还将讨论基于机器学习和人工智能的预测性维护和实时健康监测系统，这些系统能够提前预警结构潜在的风险，并指导最优化的修复策略。 非结构构件的抗震设计： 强调了非结构构件（如吊顶、幕墙、机电设备、管线）在地震中造成的巨大损失和人员伤亡。本书将系统介绍非结构构件的抗震设计原则，包括柔性连接、独立支撑、允许位移设计等，并提供详细的设计指南和案例分析。 基础设施的韧性提升： 交通网络的抗震规划与加固： 重点关注桥梁、隧道、地铁系统等关键交通基础设施的抗震设计和加固技术。包括对桥墩、桥台的加固，桥梁连接部位的连接节点设计，隧道衬砌的抗震性评估与增强，以及地铁车站结构的动力响应分析。 生命线工程的可靠性保障： 深入分析供水、供电、通信、燃气等生命线工程在地震中的脆弱性，并提出提高其抗震可靠性的工程对策。例如，管线的柔性连接设计、电缆架的抗震支撑、变电站设备的抗震安装等。 城市规划与应急响应的融合： 讨论如何在城市总体规划中融入抗震韧性理念，例如，通过合理的城市空间布局、历史建筑的保护与迁移、避难场所的设置等。同时，将探讨如何利用工程技术支持地震后的应急响应，例如，快速评估受损建筑、建立临时通信网络等。 第二部分：地震学数据的精度提升与应用拓展 精确可靠的地震学数据是理解地震现象、预测地震风险和评估地震灾害的基础。本部分将聚焦于地震学数据采集、分析和应用方面的最新进展。 高精度地震观测网络与数据采集： 分布式传感技术： 介绍分布式光纤传感（DFOS）等新型传感技术在监测大范围区域地震活动方面的潜力。DFOS能够以极高的空间分辨率实时监测地面的形变和振动，为理解地震波传播和地壳运动提供前所未有的细节。 地壳应力监测与前兆研究： 探讨多种地壳应力监测方法，包括GPS、InSAR、应变仪、水化学监测、地磁场监测等。我们将梳理当前关于地震前兆的研究进展，并评估不同监测手段的有效性和局限性。 海洋地震监测： 关注海底地震仪的部署和数据采集，以及其在监测海底地震、海啸生成机制和深部地壳结构方面的作用。 先进的地震数据处理与分析技术： 人工智能与机器学习在地震学中的应用： 详细阐述如何利用机器学习算法自动识别地震波形、区分震相、预测余震序列、反演地震震源参数以及进行地震动预测。例如，深度学习模型在地震波形分类和地震事件检测方面的准确性已大幅超越传统方法。 数值模拟与大数据分析： 讨论如何结合高分辨率的地震模型、地质构造信息和大规模地震数据，进行精密的地震动模拟和场景分析。大数据分析技术能够帮助我们从海量数据中提取有价值的信息，揭示地震活动的规律。 不确定性量化与风险评估： 强调在地震学研究中对不确定性的量化和传播。我们将探讨如何将模型不确定性、数据不确定性和参数不确定性纳入地震风险评估框架，以提供更稳健的决策依据。 地震学数据在工程应用中的集成： 精细化的地震危险性分析： 介绍如何将详细的地震构造信息、地质条件以及实测地震动数据，与先进的地震学模型相结合，进行区域性或场地性的精细化地震危险性分析。这包括考虑场地效应、衰减关系的不确定性等。 实时地震动预测与预警系统： 探讨基于实时地震监测数据的地震动预测模型（如基于人工智能的即时地震动预测），以及如何与工程结构的监测系统相结合，实现更有效的地震预警和响应。 震后评估与修复决策支持： 分析如何利用地震学数据（如震源机制、衰减特性）和工程监测数据，快速准确地评估地震对结构的影响，为震后修复和重建提供科学依据。 第三部分：融合之道——构建协同的地震安全体系 本书的精髓在于强调工程技术与地震学数据之间的协同作用，以及在此基础上构建一个多层次、全方位的地震安全体系。 跨学科合作的必要性与模式： 深入分析工程师、地震学家、地质学家、风险管理专家、政策制定者等不同领域专业人士之间有效沟通与合作的机制。本书将提出建立联合研究中心、开展跨学科培训、共享数据平台等合作模式。 基于数据的工程设计优化： 探讨如何利用海量的地震学数据和模拟结果，反过来指导和优化工程设计。例如，通过分析不同地震动特征对结构响应的影响，不断改进抗震设计规范和标准。 反馈机制与持续改进： 建立从实际工程应用反馈到地震学研究的闭环机制。震后的工程性能评估和失效分析，可以为地震学家提供宝贵的现场数据，帮助他们改进地震模型和预测能力。 政策法规与标准体系的完善： 讨论如何将最新的工程技术和地震学研究成果，转化为更具前瞻性和科学性的抗震设计规范、建筑法规和灾害管理政策。强调标准的动态更新和周期性审查的重要性。 公众教育与社会韧性： 强调提升公众的地震安全意识和应急自救互救能力。本书将探讨如何利用多媒体、互动体验等方式，向公众普及地震科学知识和工程安全理念，从而构建全社会协同应对地震灾害的韧性。 总而言之，本书为应对地震挑战提供了一个系统性的解决方案。通过融合工程技术的创新与地震学数据的精准，我们不仅能够建造更坚固、更具韧性的建筑和基础设施，更能以更深刻的理解、更科学的预测来守护生命财产安全。本书旨在成为一本具有里程碑意义的参考书，推动全球地震安全防护水平迈向新的高度。

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