Handbook on Seismic Retrofit of Buildings pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Chakrabarti, Amarnath/ Menon, Devdus/ Sengupta, Amlan K.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:1134.00元

装帧:

isbn号码:9788173199189

丛书系列:

图书标签:

• 地震工程
• 结构工程
• 建筑抗震
• 结构改造
• 抗震加固
• 建筑设计
• 土木工程
• 灾害防治
• 工程技术
• 建筑安全

结构工程的边界：现代抗震设计与性能化评估前沿实践 本书导言： 在现代土木工程领域，面对日益频繁和强烈的自然灾害，如何确保人类生命财产安全、维持关键基础设施的持续运行，已成为结构工程师必须攻克的时代难题。本书《结构工程的边界：现代抗震设计与性能化评估前沿实践》并非聚焦于既有建筑的既有结构加固技术（如地基处理、外包钢筋混凝土、粘钢或碳纤维布加固等），而是将目光投向结构抗震设计理念的深刻变革，以及对复杂结构系统进行实时、量化性能评估的前沿方法论。 本书旨在为结构工程师、结构抗震专家以及从事灾害风险管理的研究人员，提供一个深入理解和掌握下一代抗震设计哲学——基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的理论基础、计算模型、实施流程和案例分析。我们探讨的重点在于，如何从传统的基于力的设计（Force-Based Design）过渡到更具前瞻性、更贴近实际倒塌风险控制的性能目标驱动的分析框架。 第一部分：抗震设计理念的哲学转向与基础理论重塑 本部分首先梳理了全球范围内抗震规范的演进历史，强调了线性动力分析的局限性，并系统引入了非线性分析作为评估结构真实抗震能力的基石。 第一章：从“强度”到“性能”：抗震设计范式的深度变革 韧性与冗余度（Ductility and Redundancy）： 深入分析结构耗能机制，探讨如何通过合理的延性构造设计，使结构在极端荷载下能够通过可控的塑性变形吸收能量，而非瞬间脆性破坏。 损伤控制理论（Damage Control Theory）： 阐述结构构件在不同地震强度下的损伤状态如何转化为宏观的性能指标，如“立即投入使用”（Immediate Occupancy）、“生命安全”（Life Safety）和“防止倒塌”（Collapse Prevention）等不同性能水平的量化标准。 目标性能校核： 详细介绍如何根据业主需求、建筑重要性和场地特征，制定多重性能目标，并基于这些目标反推所需的构件承载力和延性要求。 第二章：先进材料与新型结构系统的抗震响应 本章超越了传统钢筋混凝土和普通钢结构的应用范围，聚焦于前沿结构技术在抗震领域的集成应用。 高强度与超高强度钢材的抗震应用： 探讨高强度材料在提高承载力的同时，对塑性性能和焊接细节提出的特殊要求。 形状记忆合金（SMA）与自复位结构： 详细介绍SMA在构件和连接节点中的应用潜力，尤其是在实现地震后结构快速恢复初始几何形状方面的突破性进展。 工程基础隔震与主动/半主动减隔震技术： 分析隔震支座（如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座）的工作原理，以及针对特定结构或高烈度区的减隔震设计参数的确定方法。 第二部：非线性分析技术与性能化评估的深度量化 性能化设计的核心在于精确模拟结构在极端荷载下的真实非线性行为。本部分全面覆盖了进行高精度性能评估所需的计算工具和分析方法。 第三章：非线性动力分析的实施与校准 材料本构模型的选择与参数化： 详尽比较了粘塑性模型、刚度退化模型等在不同构件（梁、柱、剪力墙、节点域）上的适用性，并指导如何根据试验数据校准模型参数。 基于推覆分析（Pushover Analysis）的扩展应用： 介绍FEMA 356和ASCE 41标准中规定的推覆分析步骤，重点讨论如何处理多模式振动效应和高阶模态对推覆曲线形状的影响。 非线性时程分析（Nonlinear Time History Analysis, NLTHA）： 阐述如何选择和筛选适合场地特性的地震波集（Ground Motion Selection），以及在NLTHA中如何准确捕捉结构时间响应中的塑性铰形成和能量耗散过程。 第四章：先进性能评估指标与不确定性量化 成功的性能化评估不仅要给出“结构是否安全”的结论，更要量化“安全程度”和“残余风险”。 基于性能的工程需求参数（Engineering Demand Parameters, EDPs）： 重点分析位移需求（Inter-story Drift Ratio）、构件屈服次数、最大层间加速度等关键指标的计算与评估。 能力谱方法（Capacity Spectrum Method, CSM）与增量动力分析（Incremental Dynamic Analysis, IDA）： 深入解析IDA流程，特别是如何利用IDA曲线来确定结构的“性能点”和“倒塌阈值”，以及评估抗震能力随输入地震动幅值的变化趋势。 概率评估与风险量化： 引入可靠度理论，探讨如何将计算结果与目标年度概率（如50年超越概率2%）相结合，实现结构风险的量化表达。 第三部：特定结构类型与复杂工程挑战的性能化应对 高性能化设计和评估的应用场景复杂多样，本部分聚焦于那些在传统方法中难以精确处理的特殊结构类型。 第五章：复杂剪力墙与核心筒结构的设计优化 剪力墙的翼墙效应与耦合梁分析： 讨论耦合剪力墙体系中，由于剪力连接构件（如耦合梁）屈服导致的整体刚度突变和耗能分布不均问题。 消能约束支撑（Buckling-Restrained Braces, BRBs）的集成设计： 分析BRBs作为主要耗能元件时，如何与其他抗侧力系统（如钢框架或混凝土核心筒）进行有效协同工作，确保能量在设计元件中优先耗散。 第六章：既有高层建筑的复杂抗震诊断与性能提升策略 虽然本书核心不关注基础加固，但它深入探讨了如何通过结构性能评估来指导系统的升级决策。 结构健康监测（SHM）数据在性能评估中的集成： 介绍如何利用传感器数据（如加速度计、应变片）对现有结构的实际刚度、阻尼特性进行辨识，以校准和优化计算模型。 性能目标导向的系统优化： 针对诊断出的薄弱环节，提出通过增加耗能元件（如粘滞阻尼器、粘滞流体阻尼器）或局部增强关键节点的策略，以达到预定的生命安全或运营目标。 结语：面向未来的抗震韧性设计 本书的最终目标是帮助读者超越规范的最低要求，构建具有抗震韧性（Seismic Resilience）的建筑系统。韧性不仅要求结构在地震中不倒塌，更要求其在遭受破坏后能快速恢复关键功能。通过对PBSD方法论的精深掌握，结构工程师将能更有效地管理地震风险，为社会创造更安全、更可靠的城市环境。本书提供的所有分析工具和理论框架，都是支撑这一宏伟目标的坚实技术保障。

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