土-结构动力相互作用导论

图书标准信息

• 作者 付佳 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2021-08
• ISBN 9787030609359
• 定价 98.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

工程场地中的结构物在动力作用下，一般与周围土体存在明显的相互作用，这种相互作用对结构抗震性能和抗震设计有重要影响。本书是论述土/x7f结构动力相互作用的专著，主要分为3个部分：第1章介绍学科相关概念、主要研究方法、学科发展历史等；第2～4章是计算方法部分，介绍采用边界元法计算基础阻抗函数的相关理论，即子结构法建立土/x7f结构相互作用计算模型的基础；第5～7章是动力系统部分，以系统平衡方程作为主线进行展开，并配有应用算例。
  本书可作为土木工程和水利工程科研人员和工程技术人员的参考用书，也可作为高等院校相关专业的高年级本科生和研究生的教材，亦有益于相关专业的从业人员拓宽视野。

【目录】

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第1章  概论    1 

1.1 引言    1 

1.2 场地与地震动    3 

1.3 计算方法    5 

1.3.1  早期阶段    5 

1.3.2  数值计算    6 

1.4 计算模型    9 

1.4.1  直接法    9 

1.4.2  子结构法    10 

1.5 频域与时域    12 

1.6 本书内容    14 

参考文献    15 

第2章  边界元法    18 

2.1 引言    18 

2.2 位势问题    18 

2.2.1  调和方程    18 

2.2.2  互等定理    19 

2.2.3  边界积分方程    20 

2.2.4  无界域处理    21 

2.2.5  奇性系数    22 

2.3 两种代表性方法    24 

2.3.1  直接边界元法    24 

2.3.2  间接边界元法    27 

2.3.3  等价性    27 

2.4 弹性力学问题    30 

2.4.1  控制微分方程    30 

2.4.2  互等定理    32 

2.4.3  边界积分方程    32 

2.4.4  弹性动力学问题    35 

2.4.5  边界元法的应用示例    36 

2.4.6  域外点法    39 

参考文献    39 

本章附录    40 

第3章  动力格林函数    42 

3.1 引言    42 

3.2 弹性波的传播    42 

3.2.1  横波与纵波    42 

3.2.2  波函数    43 

3.3 三维格林函数    46 

3.3.1  层状半空间动力刚度矩阵    46 

3.3.2  垂直矩形分布荷载    50 

3.3.3  水平分布荷载    55 

3.3.4  自由场运动    57 

3.3.5  积分方案    58 

3.3.6  奇性系数    59 

3.4 二维格林函数    62 

3.4.1  平面内格林函数    63 

3.4.2  平面外格林函数    68 

参考文献    70 

第4章  基础阻抗函数    71 

4.1 引言    71 

4.2 三维矩形基础    72 

4.2.1  边界元法实现    72 

4.2.2  对称性利用    76 

4.2.3  并行计算    80 

4.2.4  结果验证    83 

4.2.5  计算结果    85 

4.3 基础有效输入    87 

4.4 轴对称基础    89 

4.5 二维基础    92 

4.5.1  平面内阻抗函数    92 

4.5.2  平面外阻抗函数    96 

参考文献    99 

第5章  土/x7f结构动力相互作用系统    100 

5.1 引言    100 

5.2 动力平衡方程    101 

5.2.1  单质点模型    101 

5.2.2  多质点模型    107 

5.3 系统动力特性    108 

5.3.1  无量纲量    108 

5.3.2  系统响应    110 

5.3.3  系统频率    113 

5.3.4  系统阻尼    116 

5.4 影响因素    120 

5.4.1  基础埋深    120 

5.4.2  波路效应    121 

5.5 平面外二维模型    122 

参考文献    123 

第6章  土/x7f结构动力相互作用简化模型    126 

6.1 引言    126 

6.2 二维模型修正系数    127 

6.2.1  平面内模型    127 

6.2.2  平面外模型    133 

6.2.3  算例分析    134 

6.2.4  修正系数使用    141 

6.3 轴对称模型修正系数    144 

6.3.1  模型等效    144 

6.3.2  修正系数    146 

6.4 NEHRP的土/x7f结构相互作用    149 

6.4.1  规范条文介绍    149 

6.4.2  算例分析    155 

参考文献    156 

第7章  饱和场地土/x7f结构动力相互作用    158 

7.1 引言    158 

7.2 饱和介质动力格林函数    158 

7.2.1  Biot两相介质波动理论    158 

7.2.2  格林函数    162 

7.2.3  自由场    168 

7.3 土/x7f结构相互作用系统    169 

7.3.1  基础阻抗函数    169 

7.3.2  系统响应    171 

7.3.3  方法验证    173 

7.4 孔隙水压    173 

参考文献    179 

附录A  张量和主值积分    181 

附录B  动力刚度矩阵    184 

附录C  饱和场地动力刚度矩阵    187