建筑结构抗震设计

建筑结构抗震设计是土木工程专业的一门重要课程。《建筑结构抗震设计》是根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)以及国家教育部大学本科新专业目录规定的土木工程专业培养要求编写的。全书共7章，分别为地震及抗震设防，抗震设计的基本原则和要求，地震作用，建筑抗震设计方法，地基基础抗震设计，钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构等典型结构的抗震设计原则和步骤，以及结构控制和初步知识。
《建筑结构抗震设计》可作为土木工程专业本科建筑结构抗震设计课程的教材，也可以作为研究人员和设计人员的学习参考书。 

1 地震与抗震设防
1.1 地震基础知识
1.1.1 地震的成因
1.1.2 地震的类型
1.1.3 几个名词
1.1.4 震级和烈度
1.1.5 地震活动性
1.1.6 世界地震分布
1.1.7 中国的地震环境
1.2 地震灾害与抗震防灾
1.2.1 地震灾害
1.2.2 地球与地震灾害并存
1.2.3 中国的地震灾害
1.2.4 抗震防灾
1.3 地震动
1.3.1 地震波及其构成
1.3.2 地震动
1.4 建筑抗震设防策略
1.4.1 地震中的建筑行为与抗震设防思想
1.4.2 建筑抗震设防目标——三水准要求
1.4.3 建筑抗震设防目标的实现途径——两阶段设计
习题

2 抗震设计基本原则和要求
2.1 建筑抗震设计的基本特点
2.2 抗震设防类别及标准
2.2.1 建筑抗震设防类别
2.2.2 建筑抗震设防标准
2.3 结构设计地震动
2.4 概念设计及要求
2.4.1 建筑抗震概念设计
2.4.2 场地选择
2.4.3 结构规则性
2.4.4 结构体系
2.5 抗震设计计算分析基本要求
2.6 非结构构件抗震基本要求
2.7 结构材料及施工基本要求
习题

3 地震作用
3.1 概述
3.2 结构地震作用
3.2.1 单自由度弹性体系的地震反应分析
3.2.2 地震反应谱
3.3 设计反应谱
3.3.1 设计反应谱的定义
3.3.2 影响因素
3.3.3 场地类别划分
3.3.4 抗震设计反应谱
3.3.5 单自由度弹性体系的地震作用
3.4 结构地震反应分析方法
3.4.1 振型分解反应谱法
3.4.2 底部剪力法
3.4.3 动力时程分析方法
3.4.4 静力弹塑性分析方法
3.5 竖向地震
3.5.1 高耸结构和高层建筑
3.5.2 大跨度结构、长悬臂结构
3.6 建筑结构的扭转地震作用
3.6.1 运动方程建立
3.6.2 结构体系考虑扭转影响的地震作用
3.6.3 效应组合
3.6.4 双向地震作用
习题

4 建筑抗震设计方法
4.1 两阶段设计方法
4.1.1 地震作用计算及地震作用效应调整
4.1.2 第一阶段抗震设计
4.1.3 第二阶段抗震设计
4.2 抗震性能化设计方法
4.2.1 性能化设计要求
4.2.2 性能化设计的计算要求
4.2.3 结构构件抗震性能设计
习题

5 地基基础抗震设计
5.1 地基基础抗震设计原则及要求
5.2 地基抗震验算
5.2.1 天然地基的震害特点
5.2.2 地基抗震验算
5.3 不良地基抗震设计及其防治
5.3.1 液化土地基
5.3.2 其他不良地基
5.4 基础抗震验算
5.4.1 天然浅基础的抗震验算
5.4.2 桩基的抗震验算
习题

6 典型结构抗震设计原则及步骤
6.1 钢筋混凝土结构房屋抗震设计
6.1.1 钢筋混凝土房屋的震害现象及分析
6.1.2 钢筋混凝土结构房屋抗震设计的一般要求
6.1.3 框架结构抗震设计
6.1.4 抗震墙结构抗震计算与构造
6.2 砌体房屋抗震设计
6.2.1 多层砌体房屋的震害及分析
6.2.2 多层砌体房屋的抗震概念设计
6.2.3 多层砌体房屋的抗震计算
6.2.4 多层砌体房屋的抗震构造措施
6.2.5 底部框架-抗震墙房屋抗震设计
6.3 多层和高层钢结构房屋抗震设计
6.3.1 多层和高层钢结构房屋主要震害特征
6.3.2 多高层钢结构选型与布置
6.3.3 多高层钢结构抗震计算及设计
习题

7 结构控制初步
7.1 隔震原理与方法
7.1.1 隔震原理
7.1.2 隔震结构分析模型
7.1.3 常用隔震装置
7.2 减震原理与方法
7.2.1 耗能减震原理
7.2.2 耗能减震装置
7.2.3 吸振减震原理
7.2.4 吸减震装置
7.3 结构主动控制初步
7.3.1 基本概念
7.3.2 控制原理
7.3.3 结构主动控制装置
习题
附录A中国地震烈度表
附录B我国部分城镇抗震设防烈度及设计地震动参数
附录C结构自振周期与振型的计算方法
附录D结构阻尼比的确定方法
附录E多层抗震框架设计实例
参考文献 

    2.4.2 场地选择
    建筑物的地震破坏除大多数属于动力破坏以外，少量还与场地条件有关，如地震引起的地基变形，如地表错动、地裂、地基不均匀沉降、滑坡、地基液化等。因此建设场地宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段建设。各类地段划分见第5章表5.1 。
    当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时，应遵循建筑抗震设计的有关要求，进行详细的场地评价并采取必要的抗震措施。
    2.4.3 结构规则性
    建筑物平立面布置的合理性与结构的规则程度在抗震设计中十分重要。简单、对称、规则的建筑物震害轻。抗震设计提倡结构对称、规则、质量与刚度分布及变化均匀。
    结构对称，有利于减轻扭转效应。形状规则，结构各部分振动易于协调一致，应力集中现象较少。质量与刚度分布及变化均匀有两方面的含义：一是在结构平面方向应尽量使结构刚度中心与质量中心相一致，以减轻扭转效应；二是沿结构高度方向结构质量与刚度不宜有悬殊的变化，竖向抗侧力构件布置、截面尺寸和材料强度等宜均匀变化。
    结构的规则性是一个包括平立面尺寸、质量、刚度和承载力分布等因素的综合要求，主要体现在体型简单、平面布置对称、刚度和承载力变化连续均匀，但不同类型的结构其规则性的标准又有差别。我国《抗震规范》规定的平面不规则和竖向不规则的类型具体见第6章表6.2 和表6.3 对于因建筑或工艺要求形成的体型复杂的结构物，可以设置抗震缝，将结构物分成规则的结构单元。设置抗震缝与否应根据具体情况进行分析。设置抗震缝，则需要满足很小缝宽的要求，以免造成碰撞破坏；如果不允许设缝时，应进行较精细的结构抗震分析。
    事实上，实际的建筑结构往往是不规则的，因而一方面，应通过建筑与结构等各工种协调配合，使抗震设计尽可能减少不规则类型，减轻不规则程度；另一方面，对于不可避免的结构不规则问题，应根据不规则类型采取相应的计算分析和内力调整方法以及抗震措施。如：对于扭转不规则，边缘构件的内力应予以放大调整；对于楼板局部不连续，宜考虑采用弹性楼板模型进行分析等。具体要求见第6章典型结构抗震设计原则及步骤。