定 價:58 元
叢書名:普通高等院校土木專業(yè)“十四五”規(guī)劃精品教材
- 作者:黃民水,盧海林編著
- 出版時間:2020/12/1
- ISBN:9787568067553
- 出 版 社:華中科技大學出版社
- 中圖法分類:U442.5
- 頁碼:280頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:大32開
本教材為普通高等院校高年級學生的專業(yè)課教材,基于《公路橋梁抗震設計規(guī)范》(JTG/T 2231-01—2020)編寫而成。主要內容包括地震基本知識概述,橋梁震害與抗震概論,場地、地基與基礎,橋梁地震反應分析和地震作用計算,橋梁延性抗震設計,橋梁減隔震設計以及城市軌道交通橋梁的抗震設計。本書內容時效性強,基于最新的公路橋梁抗震設計規(guī)范編寫,并吸收了作者多年來在橋梁結構抗震教學實踐中的經驗與成果。
本書可供高等院校土木工程專業(yè)高年級本科生或研究生學習參考,也可供結構健康監(jiān)測相關專業(yè)人員研究參考。
本書時效性強,基于2020年9月1日開始正式實施的《公路橋梁抗震設計規(guī)范》(JTG/T 2231-01—2020)編寫。在編寫中兼顧理論深度與實踐操作的便利。教材編寫基于抗震課程經典框架,并添加了作者在多年相關教學及研究實踐中的成果。
前言
據統(tǒng)計,全世界每年發(fā)生的地震可達數百萬次,但其中絕大多數是小地震,不為人們所察覺,只有極少量震級在5級以上的較強烈的地震會造成災害,平均每年只有十多次。如中國1976年7月28日3時42分56秒在唐山豐南的強地震(M=7.8),該地區(qū)公路中等跨度簡支梁橋的震害大都是擺柱式支座傾倒、固定支座齒板剪脫滑出,有的是墩臺傾斜,有的是樁柱式墩的基樁折斷,甚至是墩倒梁落;而柔性樁墩的雙曲連續(xù)拱橋的震害多為主拱圈和拱上建筑的小拱圈嚴重開裂,個別的主拱圈拱起而嚴重破壞。地震區(qū)的鐵路橋梁因橋墩基礎較好,側向剛度較強,震害嚴重程度比公路橋稍輕,如墩臺沿施工接縫處開裂或被剪斷,鋼支座的錨固螺栓被拉出而移位,但落梁事故較少。在其他多地震國家,如日本,橋梁震害也以中小跨度的橋梁為多,大跨度的懸索橋和斜拉橋尚無因地震墜落的事例,但在日本一些輕便懸索橋有塔柱折斷、纜索破壞的震害出現。因此,多地震國家,如日本、美國,都在積極開展這類大跨度橋梁結構的抗震研究。
與歐美國家相比,我國的公路橋梁抗震設計規(guī)范還不夠完善,特別是在橋梁的延性設計、減震和隔震設計等方面,涉及的規(guī)范較少。而我國又是一個地震頻發(fā)的國家,僅2018年,5級以上的地震共計31次。各國對橋梁的抗震設計越來越重視,歐美、日本等國家和地區(qū)率先在這方面開展研究,并且處于領先地位,為抗震設計的發(fā)展做出了較大貢獻。相比較而言,我國的抗震設計研究起步較晚,抗震設計規(guī)范不夠完善,但在借鑒國外先進經驗的基礎上,仍得到了較大的發(fā)展。
我國建筑抗震設計規(guī)范編制起步較早,參與研究編制的單位和人員較多,規(guī)范體系嚴謹、內容完備,修訂頻率較快,體現新的研究成果;而橋梁抗震設計規(guī)范則略顯遜色。目前我國橋梁抗震設計規(guī)范有公路、城市、鐵路和軌道交通4種,分別由交通運輸部、住房和城鄉(xiāng)建設部以及原鐵道部負責主編或批準。鐵路和軌道交通規(guī)范為國家標準,公路和城市規(guī)范為行業(yè)標準,這4種規(guī)范均在汶川地震后進行修訂和新編,F行橋梁抗震設計規(guī)范有《公路工程抗震規(guī)范》(JTG B02—2013)、《公路橋梁抗震設計規(guī)范》(JTG/T 223101—2020)、《城市橋梁抗震設計規(guī)范》(CJJ 166—2011)、《鐵路工程抗震設計規(guī)范(2009年版)》(GB 50111—2006)和《城市軌道交通結構抗震設計規(guī)范》(GB 50909—2014)。
本書是作者十多年以來在橋梁結構抗震領域進行理論研究與教學實踐的成果總結,并結合新頒布的《公路橋梁抗震設計規(guī)范》(JTG/T 223101—2020)編寫而成。全書較為系統(tǒng)地闡述了橋梁結構抗震的基礎知識和抗震設計方法。全書共分為7章,內容為:第1章對地震基礎知識進行了介紹,包括地震發(fā)生機理、地震活動與地震分布、地震震害和地震震害啟示;第2章介紹了橋梁震害與抗震概論,包括橋梁地震破壞等級劃分、橋梁各部位的震害、橋梁工程抗震設防標準及橋梁工程抗震設計流程;第3章介紹了場地、地基與基礎,包括地震地面運動特性、場地的劃分、地基的承載力、地基土的液化和抗液化措施及樁基礎的抗震設計;第4章介紹了橋梁地震反應分析和地震作用計算,包括地震反應分析方法的演變、單自由度體系的運動方程和線性振動響應、地震反應譜、多自由度體系的彈性地震反應分析、橋梁地震作用計算及橋梁的抗震措施;第5章介紹了橋梁延性抗震設計,包括延性的基本概念、橋梁延性抗震設計方法、橋梁延性抗震計算、特殊橋梁抗震設計及雙柱墩簡支梁橋、連續(xù)梁橋延性抗震設計實例;第6章介紹了橋梁減隔震設計,包括橋梁減隔震技術的基本原理、減隔震技術的應用與發(fā)展、減隔震裝置、橋梁減隔震設計及減隔震計算實例。第7章介紹了城市軌道交通橋梁的抗震設計,包括城市軌道交通橋梁抗震設計現狀和設防標準、梁式高架區(qū)間結構的抗震計算、抗震性能的驗算、抗震構造細節(jié)及抗震措施、軌道交通簡支梁橋和連續(xù)梁橋計算實例。
黃民水博士負責本書第1章及第3~7章的撰寫工作,盧海林教授負責本書的審定及第2章的撰寫工作。本書的撰寫工作得到了攻讀碩士學位的凌中正、吳昊軒及成希豪等的協(xié)助,已畢業(yè)的研究生趙威為實例編寫提供了技術指導,作者對他們?yōu)楸緯嚓P內容的編寫做出的貢獻表示感謝。同時,也感謝華中科技大學出版社有限責任公司的大力支持。本書的部分內容參考了國內外其他大學和研究機構的研究成果及教材,在此表示感謝。
由于編者水平有限,本書難免存在疏漏之處,請讀者予以批評指正。
黃民水 盧海林2020年8月
黃民水,2000年清華大學本科畢業(yè),2003年至2008年在華中科技大學攻讀博士學位,2008年7月來武漢工程大學工作,2009年至2011年在華中科技大學做博士后,2012年至2014年在教育廳資助下前往美國加州大學伯克利分校交流訪問,2015年至2016年在國家留學基金委資助下前往加拿大阿爾伯塔大學交流訪問。先后主持和參與20多個科研項目的研究工作。在武漢工程大學土木工程與建筑學院先后主持了湖北省自然科學基金(2009CDB080;2014CFB773)等項目的研究,作為主要參與人參加了國家自然科學基金項目(51378404),目前已公開發(fā)表學術論文60余篇,其中SCI收錄 3 篇,EI/ISTP 收錄23 篇。獲得發(fā)明專利1項。
第1章地震基本知識概述(1)
1.1地震發(fā)生機理(1)
1.2地震活動與地震分布(14)
1.3地震震害(16)
1.4地震震害啟示(21)
第2章橋梁震害與抗震概論(22)
2.1橋梁地震破壞等級劃分(22)
2.2橋梁各部位的震害(23)
2.3橋梁工程的抗震設防標準(38)
2.4橋梁工程抗震設計流程(46)
第3章場地、地基與基礎(50)
3.1地震地面運動特性(50)
3.2場地的劃分(52)
3.3地基的承載力(57)
3.4地基土的液化和抗液化措施(58)
3.5樁基礎的抗震設計(65)
第4章橋梁地震反應分析和地震作用計算(68)
4.1地震反應分析方法的演變(68)
4.2單自由度體系的運動方程和線性振動響應(74)
4.3地震反應譜(78)
4.4多自由度體系的彈性地震反應分析(89)
4.5橋梁地震作用計算(94)
4.6橋梁的抗震措施(105)
第5章橋梁延性抗震設計(112)
5.1延性的基本概念(112)
5.2橋梁延性抗震設計方法(120)
5.3橋梁延性抗震計算(131)
5.4特殊橋梁抗震設計(145)
5.5雙柱墩簡支梁橋延性抗震設計實例(153)
5.6雙柱墩連續(xù)梁橋延性抗震設計實例(166)
第6章橋梁減隔震設計(180)
6.1橋梁減隔震技術的基本原理(180)
6.2減隔震技術的應用與發(fā)展(183)
6.3減隔震裝置(191)
6.4橋梁減隔震設計(202)
6.5減隔震計算實例(211)
第7章城市軌道交通橋梁的抗震設計(220)
7.1城市軌道交通橋梁抗震設計現狀(220)
7.2城市軌道交通橋梁抗震設防標準(221)
7.3梁式高架區(qū)間結構的抗震計算(225)
7.4抗震性能的驗算(235)
7.5抗震構造細節(jié)及抗震措施(240)
7.6軌道交通簡支橋梁抗震計算實例(245)
7.7軌道交通連續(xù)梁橋抗震計算實例(257)
參考文獻(269)