高烈度黄土地区跨地裂缝结构的破坏机理与控制方法

图书标准信息

• 作者 熊仲明；陈轩；韦俊
• 出版社 中国建筑工业出版社
• 出版时间 2020-12
• 版次 1
• ISBN 9787112252961
• 定价 68.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 288页
• 字数 359千字

【内容简介】

地裂缝对工程结构的安全性影响巨大。在高烈度地裂缝的地区，若仍采用空间避让原则，势必浪费有限的土地资源，制约城市建设与经济发展。本书结合国家自然基金面上项目完成的成果，以现代动力学、实验力学、断裂力学等学科的基本理论为基础，采用理论分析、数值模拟及试验研究相结合的方法，通过对黄土地区跨越活动性较弱或趋于稳定的且无法避让的地裂缝结构进行受力性能、地震损伤破坏机理及其控制理论研究，建立了地震引发地裂缝扩展的能量释放力学模型；研究了地裂缝环境下结构地震损伤全过程的精细化建模与实施其数值模拟的方法，同时，针对黄土地区土质和土层的独特特性，进行了黄土地区高层建筑土-结构共同作用数值模拟及地震反应研究，找出了黄土地区建筑结构倒塌机制与设计参数间的关系；通过地裂缝环境下建筑结构的振动台模型试验，探讨了受控结构的局部破坏与整体失效以及它们之间的相互耦合关系；提出了黄土地区跨越地裂缝结构动力灾变行为的评估方法和防治对策。

【作者简介】

熊仲明，男，1966年2月生，教授，博士生导师。现任西安建筑科技大学安德学院执行院长，西安建筑科技大学结构工程国家重点学科学术带头人，结构抗震与控制创新团队负责人。主要从事混凝土结构和砌体结构的基本理论、复杂地质环境下结构的破坏机理与共同作用以及建筑物的隔震、减震与控制、工程结构健康诊断与处理等方面的研究。曾负责完成了中国驻美大使馆重建工程。先后主持国家自然科学基金面上项目、住房和城乡建设部科技计划项目以及陕西省自然科学基金重点项目10余项，曾获得陕西省科技进步二等奖1项，陕西省高等学校科技进步一等奖1项，二等奖1项；发表论文70余篇，其中，SCI、EI论文40余篇；获得国家发明3项，实用新型4项。

【目录】

章  绪论

1.1  研究课题的提出

1.2  地裂缝及其研究的现状

1.3  土与结构共同作用的研究现状

1.3.1  土与结构共同作用的研究历史和发展

1.3.2  土与结构共同作用计算理论

1.3.3  地基非线性

1.4  地裂缝对结构的影响研究

1.5  本书所做的工作

第2章  西安地区地裂缝概况

2.1  西安地区地裂缝分布

2.2  西安地区地裂缝基本特征

2.2.1  西安地裂缝分布特征

2.2.2  西安地裂缝一般具有的基本特征

2.2.3  西安地裂缝的剖面特征

2.2.4  西安地区地裂缝成因分析

2.3  跨地裂缝建筑物的破坏机理及破坏模式研究

2.3.1  跨地裂缝建筑物的破坏机理

2.3.2  跨地裂缝建筑物的破坏模式

2.4  本章结论

第3章  非一致性地震作用下地裂缝场地的动力响应研究

3.1  地裂缝场地的动力响应模拟研究

3.1.1  有限元模型的建立

3.1.2  地震动的输入

3.1.3  地裂缝带的模拟

3.1.4  地裂缝场地的动力效应分析

3.1.5  地震动参数

3.1.6  地裂缝场地的频谱特性

3.1.7  地裂缝场地地表地震波的能量研究

3.2  地裂缝场地动力响应振动台试验研究

3.2.1  试验设计

3.2.2  地震波输入模拟

3.2.3  试验现象

3.2.4  地裂缝场地的自振频率和阻尼比

3.2.5  边界条件

3.2.6  地裂缝场地峰值加速度趋势

3.2.7  地面运动响应分析

3.2.8  地裂缝场地地震损伤量化分析

3.3  非一致性地震作用下地裂缝场地地表动力响应特性研究

3.3.1  动力分析模型

3.3.2  模型验证

3.3.3  计算结果分析

3.4  地裂缝场地土体本构模型与动力响应影响参数的进一步分析

3.4.1  土体本构模型的进一步研究

3.4.2  等效线性化模型简介

3.4.3  边界面模型简介

3.4.4  地裂缝场地的动力响应数值模拟参数分析的确定

3.4.5  试验结果与数值模拟结果对比分析

3.4.6  地裂缝场地土的动力响应影响参数的进一步分析

3.5  本章结论

第4章  湿陷性黄土上部结构-桩-土共同作用地基特性研究

4.1  黄土地区上部结构-桩-土共同作用地基特性的分析与研究

4.1.1  湿陷性黄土地基的各种模型及其优缺点

4.1.2  黄土地基土模量与深度变化关系的研究

4.1.3  黄土桩-土共同作用承载力研究

4.2  在黄土地区上部结构-桩-土共同作用的受力分析与数值模拟研究

4.2.1  引言

4.2.2  上部结构的作用

4.2.3  上部结构E1I1和箱（筏）形基础E2I2的简化取值

4.2.4  柱-土共同作用的计算分析

4.2.5  计算结果分析

4.3  上部结构-桩-土共同作用特性的分析与研究

4.3.1  上部结构桩-土共同作用的抗震性能

4.3.2  上部结构共同作用与非共同作用下设计内力的比较

4.3.3  共同作用分析与一般计算方法在基础设计的比较

4.4  统一强度理论在湿陷性黄土-桩-上部结构应用研究

4.4.1  上部结构-土-桩共同作用的计算分析模式

4.4.2  统一强度理论简介

4.4.3  统一强度理论对黏性土的理论分析

4.4.4  统一强度理论在地基共同作用下的分析

4.4.5  在柱侧和柱周土接触面上接触单元的设置

4.4.6  湿陷性黄土在柱-土共同作用模型的参数确定

4.4.7  计算实例与结论

4.5  本章结论

第5章  地震作用下跨地裂缝不同结构的动力响应规律研究

5.1  地震作用下跨地裂缝框架结构的动力响应模拟研究

5.1.1  结构概况

5.1.2  场地土的基本概况

5.1.3  有限元模型的建立

5.1.4  跨地裂缝结构的弹塑性时程分析

5.2  跨地裂缝结构-土地震模拟振动台模型试验

5.2.1  引言

5.2.2  原型结构工程概况

5.2.3  原型结构配筋计算

5.2.4  上部结构模型的设计与制作

5.2.5  试验测点布置

5.2.6  试验加载制度

5.3  非一致性地震作用下跨地裂缝结构-土地震反应规律研究

5.3.1  结构模型动力特性

5.3.2  试验现象

5.3.3  土体边界效应的验证

5.3.4  地裂缝对土体加速度的影响

5.3.5  跨地裂缝结构加速度响应

5.3.6  跨地裂缝结构位移响应

5.3.7  跨地裂缝结构模型应变分析

5.3.8  跨地裂缝结构地震剪力分析

5.4  本章结论

第6章  地裂缝场地上下盘差异沉降对结构的动力响应研究

6.1  地裂缝场地上下盘差异沉降模型的建立

6.2  地裂缝场地上下盘差异沉降对结构动力响应分析

6.2.1  加速度分析

6.2.2  各层间位移分析

6.2.3  各层间位移角分析

6.2.4  层间剪力分析

6.3  地裂缝不同差异沉降下框架梁柱的塑性和阻尼耗能分配研究

6.3.1  上部结构塑性耗能分配

6.3.2  上部结构阻尼耗能分配

6.3.3  跨地裂缝结构梁、柱构件能量分配规律验证

6.4  本章结论

第7章  基于变形和能量的跨地裂缝框架结构地震损伤量化研究

……

内容摘要
本书以黄土地基土与跨地裂缝结构为主要研究对象，探讨了黄土与结构在地裂缝环境下共同作用的损伤机理、动力非线性、恢复力特性、破坏行为。开展了地裂缝场地土体模型的振动台试验、跨地裂缝结构模型的地震振动台试验和跨地裂缝带支撑结构模型的振动台试验；获得了地裂缝环境输入地震波特性和场地结构对地裂缝场地“上、下盘效应”的影响规律、考虑共同作用与不考虑共同作用时上部结构位移和层间剪力的变化规律以及跨地裂缝结构在不同地震激励下的破坏形态、动力特性和动力响应规律；并验证了跨地裂缝结构损伤累积在材料尺度、构件尺度及结构尺度三者之间的迁移转化规律，提出了跨地裂缝结构灾变行为的控制对策。本书可作为高等院校结构工程、岩土工程和防灾减灾与防护工程的研究生的教材和参考书，也可供从事土木工程研究设计人员和有关技术人员参考使用。