土-结构动力相互作用导论

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-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。

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­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­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
6.4NEHRP的土­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­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
7.2.1Biot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­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