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超高層建筑結構地震作用輸入與響應 版權信息
- ISBN：9787547866412
- 條形碼：9787547866412 ; 978-7-5478-6641-2
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
超高層建筑結構地震作用輸入與響應 本書特色
中國已成為世界超高層建筑**大國，經過幾十年發展，超高層建筑建設已經不再把追求高度作為重要目標，而是更多地追求以人為本、科學設計、綠色與可持續發展，科學合理的抗震設計是影響超高層建設健康發展的重要因素。
本書重點闡述了超高層結構抗震設計中地震動合理輸入和地震響應規律兩大基本問題，通過概念分析、理論推導、數值分析和工程實踐等多種手段開展研究，*終形成一系列新的結論、設計方法或控制措施，給工程設計人員提供一些新的思考維度。
超高層建筑結構地震作用輸入與響應 內容簡介
本書內容以華東建筑設計研究院有限公司（華東院）在超高層建筑結構領域的工程實績為主要素材來源，對承擔的上海市自然科學基金項目以及多個企業重點項目的專題研究成果進行系統總結，主要聚焦超高層結構抗震設計中的兩個重要方面：一是地震作用輸入的相關問題，二是結構地震響應的相關規律，涉及的三十多個問題大多是目前行業內關注的熱點、痛點，或者設計人員存在疑問比較多或有不同看法的問題。通過系統深入的研究，提出了一些新的控制措施、設計方法、觀點或建議，以及為工程設計人員提供一些思考問題的新思路。本書適合工程設計人員閱讀，也可為技術審查人員提供參考，同時適合建筑結構專業研究生參考閱讀。
超高層建筑結構地震作用輸入與響應 目錄
第1章 緒論1
1.1 中國超高層建筑的發展1
1.2 超高層結構抗震設計理論發展2
1.3 超高層地震響應規律和破壞機制的研究3
1.4 存在的主要問題4
1.5 本書主要內容5
1.5.1 地震作用與輸入 5
1.5.2 超高層結構的彈性響應規律 7
1.5.3 超高層結構彈塑性響應規律 8
1.5.4 框架-核心筒結構外框二道防線 11
1.5.5 核心筒偏置結構的響應規律12
1.5.6 矩形平面結構扭轉響應規律12
1.5.7 地震波沿超高層結構豎向傳播的響應規律13
參考文獻 14
第2章 地震作用與輸入相關問題 15
2.1 概述 15
2.2 反應譜的幾個基本問題 15
2.2.1 不同反應譜的概念解讀15
2.2.2 曲線下降段衰減形式問題20
2.2.3 阻尼的影響問題32
2.3 選波的基本原則44
2.3.1 國內外不同規范關于地震波選擇的基本規定44
2.3.2 時程分析結果向反應譜結果“匹配”問題46
2.3.3 地震波“有效持續時間”和“有效計算時間”46
2.3.4 選波時基本周期點及高階振型的綜合考慮47
2.3.5 大能量地震波的合理判斷49
2.4 地震動的有效峰值問題 54
2.4.1 有效峰值加速度(EPA)基本概念及提出的緣由54
2.4.2 國內外規范中不同 EPA計算方法 55
2.4.3 基于不同計算方法的地震波 EPA調整案例對比 57
2.4.4 基于 EPA選波對時程分析及結構性能評估的影響 62
2.4.5 一種改進的 EPA計算方法 64
2.4.6 結論與建議 67
2.5 地震作用輸入的方向問題 68
2.5.1 *不利地震輸入方向的本質及合理使用68
2.5.2 斜向地震輸入時不同操作方法的異同和使用建議70
2.5.3 次方向地震內力大小問題72
2.5.4 小結73
2.6 雙向地震輸入的符號問題 74
2.6.1 問題描述74
2.6.2 算例說明74
2.6.3 原因分析與對策76
2.6.4 小結78
2.7 雙向地震作用效應組合方法 79
2.7.1 問題描述 79
2.7.2 問題剖析79
2.7.3 應用建議81
2.8 本章小結 82
參考文獻 82
第3章 彈性響應規律 84
3.1 概述84
3.2 高階振型影響規律 84
3.2.1 基本理論推導84
3.2.2 超高層建筑結構振型參與貢獻案例梳理 89
3.2.3 小結99
3.3 連體結構高階振型參與系數與總地震力變化規律99
3.3.1 基本理論99
3.3.2 簡化算例分析 100
3.3.3 工程案例分析 105
3.3.4 小結 106
3.4 總地震力響應規律與*小地震剪力系數107
3.4.1 *小剪力系數控制的目的、本質和影響因素108
3.4.2 質量與剛度沿高度分布對剪力系數的影響規律 110
3.4.3 *小剪力系數相關研究、爭論與評析 112
3.4.4 *小剪力系數不滿足的應對建議 114
3.4.5 小結 115
3.5 超高層結構內力變形響應的“雜亂無章”與“內在韻律”115
3.5.1 內力變形數據統計分析 115
3.5.2 樓層響應曲線的對稱性 119
3.6 豎向地震響應規律121
3.6.1 震害現象與地震記錄豎向分量統計 122
3.6.2 高層結構豎向自振周期 129
3.6.3 高層結構豎向地震反應 131
3.6.4 小結 136
3.7 本章小結136
參考文獻137
第4章 彈塑性響應規律138
4.1 概述138
4.2 高層建筑結構剛度退化與地震響應關系的理論研究138
4.2.1 地震響應控制參數初步分析 139
4.2.2 彈塑性耗能等效阻尼比的理論推導 140
4.2.3 剛度折減系數與地震力及位移響應的理論關系 142
4.2.4 特殊地震響應問題分析 146
4.2.5 工程案例 146
4.2.6 結論 148
4.3 基于彈塑性分析的整體響應指標分析148
4.3.1 案例說明 148
4.3.2 整體剛度退化 149
4.3.3 整體倒塌判斷 152
4.3.4 集中樓層破壞判斷 153
4.3.5 能量耗散與附加阻尼比 157
4.4 彈塑性分析整體位移響應周期的非一致變化規律158
4.4.1 基于位移響應周期的概念判斷 158
4.4.2 周期變短工程現象 158
4.4.3 振動位移響應周期“縮短”原因分析 159
4.4.4 理想案例的進一步論證 162
4.4.5 震后自振周期的補充模態分析 163
4.4.6 結論 165
4.5 基本破壞模式165
4.5.1 一般破壞順序 165
4.5.2 標準破壞模式一：特殊層集中破壞167
4.5.3 標準破壞模式二：與加載方式相關的上下破壞次序169
4.5.4 標準破壞模式三：底部軟弱層形成“隔震”效應169
4.6 伸臂桁架的影響規律171
4.6.1 案例簡介 171
4.6.2 對比結果分析 172
4.6.3 結論 174
4.7 核心筒豎向收進突變的影響規律174
4.7.1 核心筒剛度突變的概念與理論分析 175
4.7.2 核心筒剛度突變與承載力突變的協調性分析 183
4.7.3 結論與對策 183
4.8 樓板開洞的影響規律184
4.8.1 案例介紹 184
4.8.2 基于推覆分析的筒內樓板影響研究 185
4.8.3 基于動力彈塑性分析的筒內樓板影響研究 187
4.8.4 核心筒外樓板影響研究 192
4.8.5 結論與對策 193
4.9 連梁剛度退化的影響規律194
4.9.1 工程簡介 195
4.9.2 連梁剛度退化對動力特性的影響 195
4.9.3 連梁剛度退化對地震響應的影響 196
4.9.4 局部區段連梁剛度退化對地震響應的影響 199
4.9.5 局部區段連梁剛度退化對強肢內力的影響 200
4.9.6 結論與對策 201
4.10 地震波計算結果離散性及對結構薄弱環節判斷的影響 202
4.10.1 案例說明202
4.10.2 不同波計算結果離散性分析204
4.10.3 不同波頻譜特征對結構薄弱環節的影響205
4.11 本章小結 209
參考文獻209
第5章 框架-核心筒結構外框二道防線 211
5.1 概述211
5.2 協同變形理論及外框剪力比例規律212
5.2.1 框架-剪力墻協同工作理論引述212
5.2.2 框架-核心筒協同工作理論推導213
5.2.3 數值分析案例驗證 217
5.2.4 典型工程案例統計 219
5.3 外框內力比例與抗震性能的關系220
5.3.1 單榀結構分析對比 220
5.3.2 50層框架-核心筒結構對比分析221
5.3.3 外框剪力比例隨地震作用水平的變化規律 228
5.4 外框剛度貢獻評估理論229
5.4.1 外框剛度貢獻與內力分擔比例的關系 229
5.4.2 外框剛度貢獻直接計算法 232
5.4.3 外框剛度貢獻間接評估法 234
5.4.4 外框剛度貢獻的指標區間 239
5.4.5 工程案例240
5.5 偽彈塑性設計方法243
5.5.1 控制目標 243
5.5.2 設計方法 244
5.5.3 設計步驟和流程 246
5.5.4 案例驗證 246
5.6 本章小結249
參考文獻250
第6章 核心筒偏置超高層結構地震響應規律253
6.1 概述253
6.2 力學模型及假定253
6.3 理論推導253
6.3.1 扭轉位移比的理論推導 253
6.3.2 扭轉周期比的理論分析 256
6.3.3 核心筒偏置引起的外框柱剪力的相對增量 258
6.4 影響因素及相關規律分析259
6.5 工程案例260
6.5.1 研究對象及動力特性 260
6.5.2 豎向荷載作用下結構的受力特點 262
6.5.3 水平地震作用下結構的受力特點 264
6.5.4 構件受力特點 267
6.6 芯筒偏置對大震性能的影響271
6.7 設計對策280
6.8 本章小結285
參考文獻286
第7章 矩形平面超高層結構扭轉響應規律287
7.1 概述287
7.2 兩向平動周期差異及長寬比對扭轉效應耦合影響理論推導288
7.2.1 基本概念 288
7.2.2 力學模型與理論推導 288
7.3 扭轉效應影響因素參數分析290
7.4 部分超高層結構動力特性與扭轉效應數據統計分析292
7.4.1 基本數據說明 292
7.4.2 扭轉周期比與高度的關系 296
7.4.3 平面長寬比及兩向平動周期的關系 296
7.4.4 扭轉效應 296
7.5 工程案例297
7.6 本章小結300
參考文獻301
第 8章 地震波沿超高層結構豎向傳播響應規律302
8.1 概述302
8.2 波動理論研究302
8.3 簡化數值案例分析304
8.3.1 懸臂柱底部敲擊振動激勵 304
8.3.2 懸臂柱底部簡諧波激勵 305
8.3.3 激勵的不同輸入方式對比306
8.3.4 不同自由度集中樓層質量模型對比 307
8.3.5 懸臂柱實際地震激勵 308
8.4 實際工程案例振動臺試驗對比研究309
8.4.1 工程簡介 309
8.4.2 振動臺試驗實測波動現象 309
8.4.3 軟件計算分析波動現象對比 310
8.4.4 不同波的傳播速度 312
8.4.5 正弦激勵下的駐波現象 314
8.5 工程案例原型實測數據對比研究316
8.5.1 工程簡介 316
8.5.2 實測數據與數值分析對比 318
8.6 本章小結319
參考文獻320
1.1 中國超高層建筑的發展1
1.2 超高層結構抗震設計理論發展2
1.3 超高層地震響應規律和破壞機制的研究3
1.4 存在的主要問題4
1.5 本書主要內容5
1.5.1 地震作用與輸入 5
1.5.2 超高層結構的彈性響應規律 7
1.5.3 超高層結構彈塑性響應規律 8
1.5.4 框架-核心筒結構外框二道防線 11
1.5.5 核心筒偏置結構的響應規律12
1.5.6 矩形平面結構扭轉響應規律12
1.5.7 地震波沿超高層結構豎向傳播的響應規律13
參考文獻 14
第2章 地震作用與輸入相關問題 15
2.1 概述 15
2.2 反應譜的幾個基本問題 15
2.2.1 不同反應譜的概念解讀15
2.2.2 曲線下降段衰減形式問題20
2.2.3 阻尼的影響問題32
2.3 選波的基本原則44
2.3.1 國內外不同規范關于地震波選擇的基本規定44
2.3.2 時程分析結果向反應譜結果“匹配”問題46
2.3.3 地震波“有效持續時間”和“有效計算時間”46
2.3.4 選波時基本周期點及高階振型的綜合考慮47
2.3.5 大能量地震波的合理判斷49
2.4 地震動的有效峰值問題 54
2.4.1 有效峰值加速度(EPA)基本概念及提出的緣由54
2.4.2 國內外規范中不同 EPA計算方法 55
2.4.3 基于不同計算方法的地震波 EPA調整案例對比 57
2.4.4 基于 EPA選波對時程分析及結構性能評估的影響 62
2.4.5 一種改進的 EPA計算方法 64
2.4.6 結論與建議 67
2.5 地震作用輸入的方向問題 68
2.5.1 *不利地震輸入方向的本質及合理使用68
2.5.2 斜向地震輸入時不同操作方法的異同和使用建議70
2.5.3 次方向地震內力大小問題72
2.5.4 小結73
2.6 雙向地震輸入的符號問題 74
2.6.1 問題描述74
2.6.2 算例說明74
2.6.3 原因分析與對策76
2.6.4 小結78
2.7 雙向地震作用效應組合方法 79
2.7.1 問題描述 79
2.7.2 問題剖析79
2.7.3 應用建議81
2.8 本章小結 82
參考文獻 82
第3章 彈性響應規律 84
3.1 概述84
3.2 高階振型影響規律 84
3.2.1 基本理論推導84
3.2.2 超高層建筑結構振型參與貢獻案例梳理 89
3.2.3 小結99
3.3 連體結構高階振型參與系數與總地震力變化規律99
3.3.1 基本理論99
3.3.2 簡化算例分析 100
3.3.3 工程案例分析 105
3.3.4 小結 106
3.4 總地震力響應規律與*小地震剪力系數107
3.4.1 *小剪力系數控制的目的、本質和影響因素108
3.4.2 質量與剛度沿高度分布對剪力系數的影響規律 110
3.4.3 *小剪力系數相關研究、爭論與評析 112
3.4.4 *小剪力系數不滿足的應對建議 114
3.4.5 小結 115
3.5 超高層結構內力變形響應的“雜亂無章”與“內在韻律”115
3.5.1 內力變形數據統計分析 115
3.5.2 樓層響應曲線的對稱性 119
3.6 豎向地震響應規律121
3.6.1 震害現象與地震記錄豎向分量統計 122
3.6.2 高層結構豎向自振周期 129
3.6.3 高層結構豎向地震反應 131
3.6.4 小結 136
3.7 本章小結136
參考文獻137
第4章 彈塑性響應規律138
4.1 概述138
4.2 高層建筑結構剛度退化與地震響應關系的理論研究138
4.2.1 地震響應控制參數初步分析 139
4.2.2 彈塑性耗能等效阻尼比的理論推導 140
4.2.3 剛度折減系數與地震力及位移響應的理論關系 142
4.2.4 特殊地震響應問題分析 146
4.2.5 工程案例 146
4.2.6 結論 148
4.3 基于彈塑性分析的整體響應指標分析148
4.3.1 案例說明 148
4.3.2 整體剛度退化 149
4.3.3 整體倒塌判斷 152
4.3.4 集中樓層破壞判斷 153
4.3.5 能量耗散與附加阻尼比 157
4.4 彈塑性分析整體位移響應周期的非一致變化規律158
4.4.1 基于位移響應周期的概念判斷 158
4.4.2 周期變短工程現象 158
4.4.3 振動位移響應周期“縮短”原因分析 159
4.4.4 理想案例的進一步論證 162
4.4.5 震后自振周期的補充模態分析 163
4.4.6 結論 165
4.5 基本破壞模式165
4.5.1 一般破壞順序 165
4.5.2 標準破壞模式一：特殊層集中破壞167
4.5.3 標準破壞模式二：與加載方式相關的上下破壞次序169
4.5.4 標準破壞模式三：底部軟弱層形成“隔震”效應169
4.6 伸臂桁架的影響規律171
4.6.1 案例簡介 171
4.6.2 對比結果分析 172
4.6.3 結論 174
4.7 核心筒豎向收進突變的影響規律174
4.7.1 核心筒剛度突變的概念與理論分析 175
4.7.2 核心筒剛度突變與承載力突變的協調性分析 183
4.7.3 結論與對策 183
4.8 樓板開洞的影響規律184
4.8.1 案例介紹 184
4.8.2 基于推覆分析的筒內樓板影響研究 185
4.8.3 基于動力彈塑性分析的筒內樓板影響研究 187
4.8.4 核心筒外樓板影響研究 192
4.8.5 結論與對策 193
4.9 連梁剛度退化的影響規律194
4.9.1 工程簡介 195
4.9.2 連梁剛度退化對動力特性的影響 195
4.9.3 連梁剛度退化對地震響應的影響 196
4.9.4 局部區段連梁剛度退化對地震響應的影響 199
4.9.5 局部區段連梁剛度退化對強肢內力的影響 200
4.9.6 結論與對策 201
4.10 地震波計算結果離散性及對結構薄弱環節判斷的影響 202
4.10.1 案例說明202
4.10.2 不同波計算結果離散性分析204
4.10.3 不同波頻譜特征對結構薄弱環節的影響205
4.11 本章小結 209
參考文獻209
第5章 框架-核心筒結構外框二道防線 211
5.1 概述211
5.2 協同變形理論及外框剪力比例規律212
5.2.1 框架-剪力墻協同工作理論引述212
5.2.2 框架-核心筒協同工作理論推導213
5.2.3 數值分析案例驗證 217
5.2.4 典型工程案例統計 219
5.3 外框內力比例與抗震性能的關系220
5.3.1 單榀結構分析對比 220
5.3.2 50層框架-核心筒結構對比分析221
5.3.3 外框剪力比例隨地震作用水平的變化規律 228
5.4 外框剛度貢獻評估理論229
5.4.1 外框剛度貢獻與內力分擔比例的關系 229
5.4.2 外框剛度貢獻直接計算法 232
5.4.3 外框剛度貢獻間接評估法 234
5.4.4 外框剛度貢獻的指標區間 239
5.4.5 工程案例240
5.5 偽彈塑性設計方法243
5.5.1 控制目標 243
5.5.2 設計方法 244
5.5.3 設計步驟和流程 246
5.5.4 案例驗證 246
5.6 本章小結249
參考文獻250
第6章 核心筒偏置超高層結構地震響應規律253
6.1 概述253
6.2 力學模型及假定253
6.3 理論推導253
6.3.1 扭轉位移比的理論推導 253
6.3.2 扭轉周期比的理論分析 256
6.3.3 核心筒偏置引起的外框柱剪力的相對增量 258
6.4 影響因素及相關規律分析259
6.5 工程案例260
6.5.1 研究對象及動力特性 260
6.5.2 豎向荷載作用下結構的受力特點 262
6.5.3 水平地震作用下結構的受力特點 264
6.5.4 構件受力特點 267
6.6 芯筒偏置對大震性能的影響271
6.7 設計對策280
6.8 本章小結285
參考文獻286
第7章 矩形平面超高層結構扭轉響應規律287
7.1 概述287
7.2 兩向平動周期差異及長寬比對扭轉效應耦合影響理論推導288
7.2.1 基本概念 288
7.2.2 力學模型與理論推導 288
7.3 扭轉效應影響因素參數分析290
7.4 部分超高層結構動力特性與扭轉效應數據統計分析292
7.4.1 基本數據說明 292
7.4.2 扭轉周期比與高度的關系 296
7.4.3 平面長寬比及兩向平動周期的關系 296
7.4.4 扭轉效應 296
7.5 工程案例297
7.6 本章小結300
參考文獻301
第 8章 地震波沿超高層結構豎向傳播響應規律302
8.1 概述302
8.2 波動理論研究302
8.3 簡化數值案例分析304
8.3.1 懸臂柱底部敲擊振動激勵 304
8.3.2 懸臂柱底部簡諧波激勵 305
8.3.3 激勵的不同輸入方式對比306
8.3.4 不同自由度集中樓層質量模型對比 307
8.3.5 懸臂柱實際地震激勵 308
8.4 實際工程案例振動臺試驗對比研究309
8.4.1 工程簡介 309
8.4.2 振動臺試驗實測波動現象 309
8.4.3 軟件計算分析波動現象對比 310
8.4.4 不同波的傳播速度 312
8.4.5 正弦激勵下的駐波現象 314
8.5 工程案例原型實測數據對比研究316
8.5.1 工程簡介 316
8.5.2 實測數據與數值分析對比 318
8.6 本章小結319
參考文獻320
展開全部
超高層建筑結構地震作用輸入與響應 作者簡介
安東亞，工學博士，華東建筑設計研究院有限公司教授級高級工程師、結構工程研究院副總工程師、結構研發團隊負責人、周建龍大師工作室核心成員。
主要從事超高層、大跨空間等復雜結構設計技術研發工作。曾獲上海市優秀技術帶頭人、上海優秀青年工程勘察設計師、上海市青年拔尖人才、上海土木工程學會70周年英才獎等多項科技人才榮譽，兼任重慶大學博士生導師，同濟大學、上海交通大學校外導師，上海市超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員，全國性能化抗震設計專家組委員，中國建筑學會高層建筑人居環境學術委員會理事等，擔任國際期刊Earthquake Engineering and Resilience青年編委、中文核心期刊《建筑結構學報》審稿專家等。
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