【现货速发】桥梁结构抗震

    前言
    据统计，全世界每年发生的地震可达数百万次，但其中绝大多数是小地震，不为人们所察觉，只有极少量震级在5级以上的较强烈的地震会造成灾害，平均每年只有十多次。如中国1976年7月28日3时42分56秒在唐山丰南的强地震(M=7.8)，该地区公路中等跨度简支梁桥的震害大都是摆柱式支座倾倒、固定支座齿板剪脱滑出，有的是墩台倾斜，有的是桩柱式墩的基桩折断，甚至是墩倒梁落；而柔性桩墩的双曲连续拱桥的震害多为主拱圈和拱上建筑的小拱圈严重开裂，个别的主拱圈拱起而严重破坏。地震区的铁路桥梁因桥墩基础较好，侧向刚度较强，震害严重程度比公路桥稍轻，如墩台沿施工接缝处开裂或被剪断，钢支座的锚固螺栓被拉出而移位，但落梁事故较少。在其他多地震国家，如日本，桥梁震害也以中小跨度的桥梁为多，大跨度的悬索桥和斜拉桥尚无因地震坠落的事例，但在日本一些轻便悬索桥有塔柱折断、缆索破坏的震害出现。因此，多地震国家，如日本、美国，都在积极开展这类大跨度桥梁结构的抗震研究。
    与欧美国家相比，我国的公路桥梁抗震设计规范还不够完善，特别是在桥梁的延性设计、减震和隔震设计等方面，涉及的规范较少。而我国又是一个地震频发的国家，仅2018年，5级以上的地震共计31次。各国对桥梁的抗震设计越来越重视，欧美、日本等国家和地区率先在这方面开展研究，并且处于领先地位，为抗震设计的发展做出了较大贡献。相比较而言，我国的抗震设计研究起步较晚，抗震设计规范不够完善，但在借鉴国外先进经验的基础上，仍得到了较大的发展。
    我国建筑抗震设计规范编制起步较早，参与研究编制的单位和人员较多，规范体系严谨、内容完备，修订频率较快，体现新的研究成果；而桥梁抗震设计规范则略显逊色。目前我国桥梁抗震设计规范有公路、城市、铁路和轨道交通4种，分别由交通运输部、住房和城乡建设部以及原铁道部负责主编或批准。铁路和轨道交通规范为国家标准，公路和城市规范为行业标准，这4种规范均在汶川地震后进行修订和新编。现行桥梁抗震设计规范有《公路工程抗震规范》(JTG B02—2013)、《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 223101—2020)、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166—2011)、《铁路工程抗震设计规范(2009年版)》(GB 50111—2006)和《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909—2014)。
    本书是作者十多年以来在桥梁结构抗震领域进行理论研究与教学实践的成果总结，并结合新颁布的《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 223101—2020)编写而成。全书较为系统地阐述了桥梁结构抗震的基础知识和抗震设计方法。全书共分为7章，内容为：第1章对地震基础知识进行了介绍，包括地震发生机理、地震活动与地震分布、地震震害和地震震害启示；第2章介绍了桥梁震害与抗震概论，包括桥梁地震破坏等级划分、桥梁各部位的震害、桥梁工程抗震设防标准及桥梁工程抗震设计流程；第3章介绍了场地、地基与基础，包括地震地面运动特性、场地的划分、地基的承载力、地基土的液化和抗液化措施及桩基础的抗震设计；第4章介绍了桥梁地震反应分析和地震作用计算，包括地震反应分析方法的演变、单自由度体系的运动方程和线性振动响应、地震反应谱、多自由度体系的弹性地震反应分析、桥梁地震作用计算及桥梁的抗震措施；第5章介绍了桥梁延性抗震设计，包括延性的基本概念、桥梁延性抗震设计方法、桥梁延性抗震计算、特殊桥梁抗震设计及双柱墩简支梁桥、连续梁桥延性抗震设计实例；第6章介绍了桥梁减隔震设计，包括桥梁减隔震技术的基本原理、减隔震技术的应用与发展、减隔震装置、桥梁减隔震设计及减隔震计算实例。第7章介绍了城市轨道交通桥梁的抗震设计，包括城市轨道交通桥梁抗震设计现状和设防标准、梁式高架区间结构的抗震计算、抗震性能的验算、抗震构造细节及抗震措施、轨道交通简支梁桥和连续梁桥计算实例。
    黄民水博士负责本书第1章及第3～7章的撰写工作，卢海林教授负责本书的审定及第2章的撰写工作。本书的撰写工作得到了攻读硕士学位的凌中正、吴昊轩及成希豪等的协助，已毕业的研究生赵威为实例编写提供了技术指导，作者对他们为本书相关内容的编写做出的贡献表示感谢。同时，也感谢华中科技大学出版社有限责任公司的大力支持。本书的部分内容参考了国内外其他大学和研究机构的研究成果及教材，在此表示感谢。
    由于编者水平有限，本书难免存在疏漏之处，请读者予以批评指正。

    黄民水  卢海林2020年8月

    本书为普通高等院校高年级学生的专业课教材，基于《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01—2020)编写而成。主要内容包括地震基本知识概述，桥梁震害与抗震概论，场地、地基与基础，桥梁地震反应分析和地震作用计算，桥梁延性抗震设计，桥梁减隔震设计以及城市轨道交通桥梁的抗震设计。本书内容时效性强，基于新的公路桥梁抗震设计规范编写，并吸收了作者多年来在桥梁结构抗震教学实践中的经验与成果。
    本书可供高等院校土木工程专业高年级本科生或研究生学习参考，也可供结构健康监测相关专业人员研究参考。

 本书为普通高等院校高年级学生的专业课教材，基于《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01—2020)编写而成。主要内容包括地震基本知识概述，桥梁震害与抗震概论，场地、地基与基础，桥梁地震反应分析和地震作用计算，桥梁延性抗震设计，桥梁减隔震设计以及城市轨道交通桥梁的抗震设计。本书内容时效性强，基于新的公路桥梁抗震设计规范编写，并吸收了作者多年来在桥梁结构抗震教学实践中的经验与成果。
 本书可供高等院校土木工程专业高年级本科生或研究生学习参考，也可供结构健康监测相关专业人员研究参考。

黄民水，2000年清华大学本科毕业，2003年至2008年在华中科技大学攻读博士学位，2008年7月来武汉工程大学工作，2009年至2011年在华中科技大学做博士后，2012年至2014年在教育厅资助下前往美国加州大学伯克利分校交流访问，2015年至2016年在国家留学基金委资助下前往加拿大阿尔伯塔大学交流访问。先后主持和参与20多个科研项目的研究工作。在武汉工程大学土木工程与建筑学院先后主持了湖北省自然科学基金（2009CDB080；2014CFB773）等项目的研究，作为主要参与人参加了国家自然科学基金项目(51378404)，目前已公开发表学术论文60余篇，其中SCI收录 3 篇，EI/ISTP 收录23 篇。获得发明专利1项。

第1章地震基本知识概述(1)
1.1地震发生机理(1)
1.2地震活动与地震分布(14)
1.3地震震害(16)
1.4地震震害启示(21)

第2章桥梁震害与抗震概论(22)
2.1桥梁地震破坏等级划分(22)
2.2桥梁各部位的震害(23)
2.3桥梁工程的抗震设防标准(38)
2.4桥梁工程抗震设计流程(46)

第3章场地、地基与基础(50)
3.1地震地面运动特性(50)
3.2场地的划分(52)
3.3地基的承载力(57)
3.4地基土的液化和抗液化措施(58)
3.5桩基础的抗震设计(65)

第4章桥梁地震反应分析和地震作用计算(68)
4.1地震反应分析方法的演变(68)
4.2单自由度体系的运动方程和线性振动响应(74)
4.3地震反应谱(78)
4.4多自由度体系的弹性地震反应分析(89)
4.5桥梁地震作用计算(94)
4.6桥梁的抗震措施(105)

第5章桥梁延性抗震设计(112)
5.1延性的基本概念(112)
5.2桥梁延性抗震设计方法(120)
5.3桥梁延性抗震计算(131)
5.4特殊桥梁抗震设计(145)
5.5双柱墩简支梁桥延性抗震设计实例(153)
5.6双柱墩连续梁桥延性抗震设计实例(166)

第6章桥梁减隔震设计(180)
6.1桥梁减隔震技术的基本原理(180)
6.2减隔震技术的应用与发展(183)
6.3减隔震装置(191)
6.4桥梁减隔震设计(202)
6.5减隔震计算实例(211)

第7章城市轨道交通桥梁的抗震设计(220)
7.1城市轨道交通桥梁抗震设计现状(220)
7.2城市轨道交通桥梁抗震设防标准(221)
7.3梁式高架区间结构的抗震计算(225)
7.4抗震性能的验算(235)
7.5抗震构造细节及抗震措施(240)
7.6轨道交通简支桥梁抗震计算实例(245)
7.7轨道交通连续梁桥抗震计算实例(257)
参考文献(269)

    本书为普通高等院校高年级学生的专业课教材，基于《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01—2020)编写而成。主要内容包括地震基本知识概述，桥梁震害与抗震概论，场地、地基与基础，桥梁地震反应分析和地震作用计算，桥梁延性抗震设计，桥梁减隔震设计以及城市轨道交通桥梁的抗震设计。本书内容时效性强，基于新的公路桥梁抗震设计规范编写，并吸收了作者多年来在桥梁结构抗震教学实践中的经验与成果。
    本书可供高等院校土木工程专业高年级本科生或研究生学习参考，也可供结构健康监测相关专业人员研究参考。

黄民水，2000年清华大学本科毕业，2003年至2008年在华中科技大学攻读博士学位，2008年7月来武汉工程大学工作，2009年至2011年在华中科技大学做博士后，2012年至2014年在教育厅资助下前往美国加州大学伯克利分校交流访问，2015年至2016年在国家留学基金委资助下前往加拿大阿尔伯塔大学交流访问。先后主持和参与20多个科研项目的研究工作。在武汉工程大学土木工程与建筑学院先后主持了湖北省自然科学基金（2009CDB080；2014CFB773）等项目的研究，作为主要参与人参加了国家自然科学基金项目(51378404)，目前已公开发表学术论文60余篇，其中SCI收录 3 篇，EI/ISTP 收录23 篇。获得发明专利1项。