场地地震反应与设计反应谱

本书结合作者近年来在岩土地震工程领域的研究成果，较为系统、全面地介绍了部分常用的基于地震动观测记录提取原位场地信息与标定设计反应谱的方法，对比分析了各方法的特点，详细介绍了作者在水平与竖向地震动设计反应谱、水平与竖向场地反应等方面取得的相关研究成果。全书从岩土工程学和地震学角度出发，围绕两个重要科学问题：局部场地对地震波的放大作用和结构抗震设计中地震动输入的确定，对场地分类方法、设计反应谱特征参数与场地系数、场地地震动力响应特性、场地线性阈值与非线性程度等研究的诸多现存问题进行了探讨，对相关科学研究和工程抗震设计都具有参考价值。

前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 场地反应 3
1.2.2 场地分类方法 7
1.2.3 水平地震设计反应谱 11
1.2.4 竖向地震设计反应谱 16
1.2.5 设计反应谱标定方法 17
参考文献 19
第2章 基于地震动观测记录提取场地信息的方法 28
2.1 固有频率与放大作用 28
2.1.1 井上井下谱比法 28
2.1.2 水平竖向谱比法 30
2.2 地震波速 32
2.2.1 地震干涉测量法 32
2.2.2 P波震动图法 35
2.3 模量与泊松比 38
2.4 应变与应力 40
2.4.1 剪切应变与正应变 40
2.4.2 剪切应力与正应力 42
2.5 模量衰减曲线 43
2.5.1 剪切模量衰减曲线 43
2.5.2 压缩模量衰减曲线 44
2.6 本章小结 48
参考文献 50
第3章 水平设计反应谱 54
3.1 KiK-net概况 54
3.2 场地分类方法 54
3.3 水平地震动加速度反应谱规准化方法 55
3.3.1 特征周期与平台高度 56
3.3.2 动力放大系数优选值 57
3.4 本章使用的强震动观测记录 58
3.4.1 用于水平设计反应谱特征参数研究的数据 58
3.4.2 用于场地分类方法和水平场地系数研究的数据 60
3.5 水平设计反应谱特征参数研究 64
3.5.1 水平动力放大系数优选值 65
3.5.2 下降段形式 69
3.6 场地分类方法和水平场地系数研究 73
3.6.1 场地分类方法的可靠性对比 73
3.6.2 水平场地系数研究 76
3.7 本章小结 78
参考文献 78
第4章 竖向设计反应谱 80
4.1 竖向地震动加速度反应谱规准化方法 80
4.1.1 差分进化算法 81
4.1.2 模拟退火算法 83
4.1.3 算法参数研究及方法对比 84
4.2 本章使用的强震动观测记录 88
4.3 竖向设计反应谱特征参数研究 91
4.3.1 不同情况下竖向特征参数的统计值 91
4.3.2 竖向特征参数与矩震级和震中距的经验关系 103
4.4 竖向场地系数研究 108
4.5 竖向与水平特征参数的经验关系 109
4.5.1 样本记录选取及相关信息 109
4.5.2 竖向与水平特征参数之间的关系 112
4.6 本章小结 115
参考文献 116
第5章 水平线性场地反应 118
5.1 本章使用的强震动观测记录 118
5.2 场地水平固有频率特征 119
5.2.1 各向异性对固有频率的影响 119
5.2.2 高阶固有频率与基本频率之比随阶数的变化规律 121
5.3 场地水平基本周期特征 125
5.3.1 场地基本周期的主要影响因素 125
5.3.2 不同场地类别的基本周期分布 128
5.4 本章小结 130
参考文献 130
第6章 竖向线性场地反应 132
6.1 本章使用的强震动观测记录 132
6.2 很好频率离散性的定量研究 134
6.2.1 不同场地很好频率与基本频率之比的概率分布 134
6.2.2 同一场地不同地震动对应很好频率的离散性 135
6.3 高阶固有频率与基本频率之比的细化分布规律 137
6.3.1 场地基本频率的理论估计模型适用性 137
6.3.2 场地高阶固有频率与基本频率之比随阶数的变化规律 146
6.3.3 场地高阶固有频率与基本频率之比随基本频率的变化规律 147
6.4 本章小结 150
参考文献 151
第7章 水平非线性场地反应 153
7.1 本章使用的强震动观测记录 153
7.1.1 用于场地水平线性阈值研究的数据 153
7.1.2 用于场地水平非线性程度及恢复过程研究的数据 154
7.2 场地的水平线性阈值 157
7.2.1 基于地震动观测记录计算场地非线性指标 157
7.2.2 折线拟合模型 159
7.3 场地的水平非线性程度 165
7.4 场地水平线性阈值与非线性程度的主要影响因素 173
7.5 强震后场地水平动力特性的恢复过程 177
7.5.1 短期快速恢复过程 177
7.5.2 长期缓慢恢复过程 177
7.6 本章小结 179
参考文献 180
第8章 竖向非线性场地反应 182
8.1 研究数据 182
8.1.1 不使用时频分析技术的研究数据 182
8.1.2 使用时频分析技术的研究数据 186
8.2 场地的竖向线性阈值 187
8.3 场地的竖向非线性程度 199
……