目錄
前言
第1章 災(zāi)害學(xué)概論 1
1.1 災(zāi)害的含義、類型及分級 1
1.1.1 災(zāi)害的含義 1
1.1.2 災(zāi)害的類型 2
1.1.3 災(zāi)害的分級 4
1.2 災(zāi)害對人類社會的危害 5
1.2.1 我國歷史上的重大災(zāi)害 5
1.2.2 災(zāi)害對人類社會的影響 9
1.3 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)的發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11
1.3.1 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)的發(fā)展 11
1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 13
1.4 土木工程防災(zāi)減災(zāi)學(xué) 15
1.4.1 學(xué)科的發(fā)展與建設(shè) 15
1.4.2 學(xué)科研究內(nèi)容 16
思考題 21
參考文獻(xiàn) 21
第2章 地震與震害 22
2.1 地震類型與成因 23
2.1.1 地震類型 23
2.1.2 地震成因 24
2.2 地震波、地震震級及地震烈度 25
2.2.1 地震波 25
2.2.2 地震震級 28
2.2.3 地震烈度 28
2.3 地震活動概況及其分布 34
2.3.1 世界地震活動 34
2.3.2 中國地震活動 35
2.3.3 中國地震烈度區(qū)劃圖 36
vi 土木工程災(zāi)害學(xué)
2.4 地震的破壞作用 37
2.4.1 地震作用和地震破壞作用的特點(diǎn) 37
2.4.2 地表破壞 38
2.4.3 工程結(jié)構(gòu)破壞 39
2.4.4 地震次生災(zāi)害 46
2.5 工程地質(zhì)條件對震害的影響 49
2.5.1 局部地形的影響 49
2.5.2 發(fā)震斷裂帶的地震影響 50
思考題 51
參考文獻(xiàn) 51
第3章 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法及相關(guān)軟件 53
3.1 常規(guī)分析方法 53
3.1.1 靜力法 53
3.1.2 反應(yīng)譜法 54
3.1.3 時程分析法 55
3.2 非線性靜力Pushover分析方法 73
3.3 增量動力分析方法 74
3.4 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析相關(guān)軟件介紹 75
3.4.1 ANSYS軟件 75
3.4.2 ETABS軟件 77
3.4.3 OpenSees軟件 80
3.4.4 ABAQUS軟件 81
3.4.5 PERFORM-3D軟件 82
3.4.6 SeismoStruct軟件 84
3.4.7 MSC.MARC軟件 85
思考題 86
參考文獻(xiàn) 86
第4章 結(jié)構(gòu)震害防治技術(shù) 88
4.1 新建結(jié)構(gòu)抗震技術(shù) 88
4.1.1 結(jié)構(gòu)隔震技術(shù) 88
4.1.2 結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù) 92
4.1.3 搖擺結(jié)構(gòu)技術(shù) 96
4.1.4 自復(fù)位結(jié)構(gòu)技術(shù) 99
4.1.5 帶可更換構(gòu)件(或部件)結(jié)構(gòu)技術(shù) 102
4.2 既有結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù) 104
4.2.1 傳統(tǒng)加固技術(shù) 104
4.2.2 新型加固技術(shù) 115
思考題 119
參考文獻(xiàn) 120
第5章 不同大氣環(huán)境作用下多齡期建筑結(jié)構(gòu)震害模擬 122
5.1 一般大氣環(huán)境下建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析 122
5.1.1 建筑結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理及抗震性能退化規(guī)律 122
5.1.2 建筑結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn) 136
5.1.3 建筑材料耐久性損傷預(yù)測模型 142
5.2 近海大氣環(huán)境下建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析 146
5.2.1 建筑結(jié)構(gòu)耐久性損傷機(jī)理及抗震性能退化規(guī)律 146
5.2.2 建筑結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn) 148
5.2.3 建筑材料耐久性損傷預(yù)測模型 150
5.3 凍融大氣環(huán)境下建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析 151
5.3.1 建筑結(jié)構(gòu)凍融損傷機(jī)理及抗震性能退化規(guī)律 151
5.3.2 建筑結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn) 154
5.3.3 建筑材料耐久性損傷預(yù)測模型 156
5.4 結(jié)構(gòu)地震破壞混合多尺度數(shù)值建模方法 158
5.4.1 宏觀模型 158
5.4.2 細(xì)觀模型 165
5.4.3 混合單元多尺度模型 168
思考題 169
參考文獻(xiàn) 170
第6章 地震災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測與損失評估 175
6.1 地震災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測與損失評估理論方法 175
6.1.1 地震危險性分析 175
6.1.2 結(jié)構(gòu)地震易損性分析 182
6.1.3 地震災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失評估 188
6.1.4 人員傷亡損失評估 192
6.1.5 建筑加固效益與決策分析 195
6.1.6 地震保險費(fèi)率厘定 199
6.1.7 震后庇護(hù)物需求分析 208
6.2 地震災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測與損失評估軟件介紹 213
6.2.1 國外震害風(fēng)險預(yù)測與損失評估軟件 213
6.2.2 國內(nèi)震害風(fēng)險預(yù)測與損失評估軟件 215
6.2.3 中國地震災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測與損失評估系統(tǒng) 219
6.3 基于大數(shù)據(jù)與智慧化應(yīng)用技術(shù)的城市基礎(chǔ)信息成套采錄技術(shù) 221
6.3.1 城市基礎(chǔ)信息采集系統(tǒng) 221
6.3.2 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合采集方法 223
6.3.3 多維交互可視化數(shù)據(jù)庫平臺 223
思考題 224
參考文獻(xiàn) 224
第7章 火災(zāi)災(zāi)害及其防治技術(shù) 229
7.1 火災(zāi)基本知識 229
7.1.1 概述及分類 229
7.1.2 火災(zāi)危害 230
7.1.3 防火經(jīng)驗及措施 231
7.2 高溫下建筑材料的力學(xué)性能 233
7.2.1 混凝土 233
7.2.2 鋼筋 237
7.3 高溫下建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能 240
7.3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 240
7.3.2 鋼結(jié)構(gòu) 241
7.4 火災(zāi)后鋼筋混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)的抗震性能 242
7.4.1 鋼筋混凝土框架梁 243
7.4.2 鋼筋混凝土框架柱 244
7.4.3 鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn) 247
7.4.4 鋼筋混凝土剪力墻 248
7.4.5 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 249
7.5 建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)災(zāi)變模擬 249
7.5.1 建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)的發(fā)展過程 250
7.5.2 火災(zāi)模型 251
7.5.3 常用火災(zāi)模擬軟件介紹 252
7.6 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)損傷鑒定 253
7.6.1 火災(zāi)溫度判定 253
7.6.2 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)實體檢測 255
7.6.3 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)損傷程度分析 257
7.6.4 火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)損傷等級判定 257
思考題 259
參考文獻(xiàn) 259
第8章 風(fēng)災(zāi)災(zāi)害及其防治技術(shù) 263
8.1 風(fēng)災(zāi)基本知識 263
8.1.1 概述及分類 263
8.1.2 風(fēng)力等級劃分 269
8.1.3 地面粗糙類別劃分 270
8.2 風(fēng)災(zāi)對工程結(jié)構(gòu)的影響 271
8.2.1 低矮建筑風(fēng)災(zāi)破壞特征 271
8.2.2 高層建筑風(fēng)災(zāi)破壞特征 272
8.2.3 高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)災(zāi)破壞特征 272
8.2.4 大跨結(jié)構(gòu)風(fēng)災(zāi)破壞特征 273
8.2.5 風(fēng)災(zāi)帶來的其他破壞 274
8.3 風(fēng)振控制與防風(fēng)減災(zāi)措施 276
8.3.1 風(fēng)振控制概述 276
8.3.2 風(fēng)振控制的基本原理 279
8.3.3 風(fēng)振控制的分析方法 280
8.3.4 防風(fēng)減災(zāi)措施 284
8.4 工程結(jié)構(gòu)風(fēng)災(zāi)破壞性預(yù)測方法 286
8.4.1 低矮建筑 286
8.4.2 高層建筑 288
8.4.3 高聳結(jié)構(gòu) 289
8.4.4 大跨度結(jié)構(gòu) 290
8.5 風(fēng)荷載作用下工程結(jié)構(gòu)災(zāi)變數(shù)值模擬分析 291
8.5.1 結(jié)構(gòu)上的靜力風(fēng)荷載 292
8.5.2 結(jié)構(gòu)上的脈動風(fēng)荷載 297
8.5.3 結(jié)構(gòu)上的尾流旋渦干擾 298
8.5.4 案例分析 303
思考題 303
參考文獻(xiàn) 304
第9章 洪水災(zāi)害及其防治技術(shù) 307
9.1 洪水災(zāi)害的基本知識 307
9.1.1 洪水的成因及特點(diǎn) 307
9.1.2 洪水的類型 311
9.2 水文分析與設(shè)計洪水 312
9.2.1 水文基礎(chǔ)知識 312
9.2.2 水文統(tǒng)計 313
9.2.3 設(shè)計洪水 315
9.3 洪水災(zāi)害的危害 317
9.3.1 對交通運(yùn)輸?shù)奈：?317
9.3.2 對防洪工程的危害 318
9.3.3 對城市和工業(yè)的危害 318
9.4 洪水災(zāi)害的防治措施 319
9.4.1 防洪工程措施 319
9.4.2 防洪非工程措施 321
9.5 防洪工程設(shè)計 322
9.5.1 堤防工程的防洪設(shè)計原則和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 322
9.5.2 堤防工程設(shè)計 324
9.6 洪水作用下建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)災(zāi)變數(shù)值模擬分析 328
9.6.1 洪水沖擊作用形式 328
9.6.2 洪水對建筑結(jié)構(gòu)作用力計算 329
9.6.3 案例分析 334
思考題 336
參考文獻(xiàn) 336
第10章 地質(zhì)災(zāi)害及其防治技術(shù) 338
10.1 地質(zhì)災(zāi)害概述 338
10.2 滑坡 340
10.2.1 概述及分類 340
10.2.2 滑坡的形成與發(fā)育 341
10.2.3 滑坡監(jiān)測 344
10.2.4 滑坡防治原則與措施 345
10.3 崩塌 346
10.3.1 概述及分類 346
10.3.2 崩塌的形成 347
10.3.3 崩塌監(jiān)測 348
10.3.4 崩塌防治原則與措施 349
10.4 泥石流 350
10.4.1 概述及分類 350
10.4.2 泥石流的形成 352
10.4.3 泥石流監(jiān)測預(yù)報 353
10.4.4 泥石流防治原則與措施 355
10.5 地面沉降 356
10.5.1 概述及分類 356
10.5.2 地面沉降的形成 357
10.5.3 地面沉降監(jiān)測 359
10.5.4 地面沉降防治原則與措施 360
10.6 地面塌陷 360
10.6.1 概述及分類 360
10.6.2 巖溶地面塌陷的形成 361
10.6.3 巖溶地面塌陷監(jiān)測 363
10.6.4 巖溶地面塌陷防治原則與措施 365
10.7 地裂縫 365
10.7.1 概述及分類 365
10.7.2 地裂縫的形成 366
10.7.3 地裂縫災(zāi)害預(yù)測 368
10.7.4 地裂縫防治原則與措施 368
思考題 370
參考文獻(xiàn) 370