本書講述與巖土工程有關(guān)的地震工程及工程振動(dòng)問題，擬對(duì)巖土地震工程及工程振動(dòng)的基礎(chǔ)理論和解決實(shí)際工程問題的途徑、手段、方法做較為全面系統(tǒng)深入的介紹。本書的作者均長(zhǎng)期從事與巖土地震工程、工程振動(dòng)有關(guān)的教學(xué)和研究工作。根據(jù)作者對(duì)巖土地震工程及工程振動(dòng)學(xué)科分支的認(rèn)識(shí)、理解、實(shí)踐，構(gòu)建了本書的編寫體系。
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目錄
前言
第1章概述1
1.1動(dòng)荷作用及在土體中引起的效應(yīng)1
1.2巖土地震工程及工程振動(dòng)的研究?jī)?nèi)容1
1.3學(xué)科的特點(diǎn)2
1.4研究途徑3
1.5相關(guān)學(xué)科6
1.6學(xué)科發(fā)展的簡(jiǎn)述6
思考題8
第2章動(dòng)荷載的特點(diǎn)及土的工作狀態(tài)9
2.1動(dòng)荷載及其特點(diǎn)9
2.2動(dòng)荷載的類型10
2.3有限作用次數(shù)變幅荷載的等價(jià)等幅荷載13
2.4土所受的動(dòng)力作用水平15
2.5動(dòng)荷作用下土的工作狀態(tài)及屈服剪應(yīng)變16
2.6動(dòng)荷作用的速率效應(yīng)及疲勞效應(yīng)17
2.7動(dòng)荷作用下兩大類土及劃分19
思考題20
參考文獻(xiàn)20
第3章工程地震的基本知識(shí)21
3.1地震機(jī)制與成因類型21
3.2構(gòu)造地震分布27
3.3震源與地震波33
3.4震級(jí)、震害與地震烈度37
3.5地面運(yùn)動(dòng)與衰減規(guī)律48
3.6地震加速度時(shí)程與頻譜特性53
3.7地震動(dòng)與地震區(qū)劃63
3.8地震地質(zhì)條件與地震活動(dòng)性78
思考題80
參考文獻(xiàn)82
第4章土體中波傳播的基礎(chǔ)知識(shí)84
4.1概述84
4.2土體中彈性波的基本方程84
4.3波的類型及波速88
4.4表面波92
4.5波的反射和折射96
4.6一維波傳播問題102
4.7應(yīng)力、應(yīng)變、運(yùn)動(dòng)速度和波速之間的關(guān)系107
4.8土波速的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量109
4.9影響土剪切波波速的因素及確定剪切波波速的經(jīng)驗(yàn)公式118
思考題120
參考文獻(xiàn)120
第5章土的動(dòng)力性能試驗(yàn)121
5.1概述121
5.2土的動(dòng)力試驗(yàn)設(shè)備的組成及要求123
5.3土動(dòng)力三軸試驗(yàn)126
5.4土共振柱試驗(yàn)131
5.5土動(dòng)剪切試驗(yàn)137
5.6土動(dòng)力試驗(yàn)方法及適用條件141
5.7土動(dòng)力試驗(yàn)的計(jì)劃143
思考題144
參考文獻(xiàn)145
第6章土的動(dòng)力學(xué)模型146
6.1概述146
6.2線性黏彈模型及適用條件148
6.3等效線性化模型及適用條件163
6.4曼辛準(zhǔn)則下土的動(dòng)彈塑性模型175
6.5非曼辛準(zhǔn)則下土的動(dòng)力彈塑性模型187
6.6土動(dòng)力彈塑性模型的評(píng)論190
思考題190
參考文獻(xiàn)191
第7章動(dòng)荷作用下土的變形、孔隙水壓力及強(qiáng)度性能192
7.1概述192
7.2屈服剪應(yīng)變的確定194
7.3動(dòng)剪切作用引起干砂的永久體積變形195
7.4在不排水動(dòng)剪切作用下飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力199
7.5飽和土液化的機(jī)制及類型217
7.6液化和循環(huán)流動(dòng)性218
7.7影響飽和砂土液化的因素220
7.8土的動(dòng)強(qiáng)度及影響因素246
7.9不排水條件下動(dòng)剪切作用引起的飽和土永久偏應(yīng)變253
思考題253
參考文獻(xiàn)254
第8章土體的初始靜應(yīng)力及其對(duì)土體動(dòng)力性能的影響257
8.1概述257
8.2初始靜應(yīng)力對(duì)土體動(dòng)力分析的影響260
8.3水平場(chǎng)地地面下土體初始靜應(yīng)力的確定261
8.4地基中土體初始靜應(yīng)力的確定261
8.5斜坡及壩體中的初始靜應(yīng)力的確定265
8.6與破壞面上的靜剪應(yīng)力比相應(yīng)的轉(zhuǎn)換固結(jié)比268
思考題270
參考文獻(xiàn)270
第9章土體的動(dòng)力分析272
9.1概述272
9.2水平場(chǎng)地土層的地震反應(yīng)分析——解析法277
9.3均質(zhì)剪切楔的地震反應(yīng)分析——解析法294
9.4水平土層和土楔地震反應(yīng)的一維數(shù)值求解方程298
9.5一般情況下土體的地震反應(yīng)數(shù)值求解方程——有限元法304
9.6求解土體地震反應(yīng)方程的振型分解法319
9.7瑞利阻尼的物理意義及振型對(duì)阻尼比的影響323
9.8求解地震反應(yīng)方程的逐步積分法326
9.9求解地震反應(yīng)方程的頻域解法333
9.10水平成層不均勻土體的地震反應(yīng)——波傳法339
9.11基巖地震動(dòng)非一致輸入時(shí)土體地震反應(yīng)分析345
9.12土體彈塑性地震反應(yīng)分析348
9.13黏性邊界350
9.14土的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)地震反應(yīng)分析結(jié)果的影響356
思考題357
參考文獻(xiàn)358
第10章土體中飽和砂土及粉土的液化判別方法360
10.1概述360
10.2水平場(chǎng)地液化判別方法——Seed簡(jiǎn)化法363
10.3水平場(chǎng)地液化判別方法——中國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》法378
10.4水平場(chǎng)地液化判別方法——液化勢(shì)指數(shù)法383
10.5水平場(chǎng)地液化判別方法——能量法389
10.6水平場(chǎng)地液化判別方法——剪應(yīng)變法391
10.7平面應(yīng)變狀態(tài)下的液化判別方法394
10.8飽和砂礫石液化判別405
思考題411
參考文獻(xiàn)412
第11章動(dòng)荷載作用下飽和土中的水土耦合作用及土體中孔隙水壓力的增長(zhǎng)和消散413
11.1概述413
11.2不排水條件下飽和土體中的孔隙水壓力源函數(shù)415
11.3動(dòng)荷載作用期間飽和土體孔隙水壓力增長(zhǎng)和消散方程416
11.4影響動(dòng)荷載作用期間孔隙水壓力的因素420
11.5孔隙水壓力增長(zhǎng)和消散方程的數(shù)值解法424
11.6土體動(dòng)力分析的有效應(yīng)力法440
11.7動(dòng)荷作用停止后飽和土體中孔隙水的消散及影響443
思考題444
參考文獻(xiàn)444
第12章動(dòng)荷載作用下土體的永久變形445
12.1概述445
12.2動(dòng)荷作用下土體永久變形的機(jī)制類型及影響447
12.3動(dòng)偏應(yīng)力作用下非飽和砂土剪縮引起的附加沉降分析450
12.4有限滑動(dòng)引起的永久水平位移分析453
12.5永久應(yīng)變勢(shì)及其確定461
12.6偏應(yīng)變引起的土體永久變形分析——軟化模型470
12.7偏應(yīng)變引起的土體永久變形分析——等價(jià)結(jié)點(diǎn)力模型473
思考題477
參考文獻(xiàn)478
第13章動(dòng)荷作用下土結(jié)構(gòu)的相互作用479
13.1概述479
13.2地震時(shí)土結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)制及影響481
13.3地震作用下土結(jié)構(gòu)相互作用問題的分解488
13.4考慮土結(jié)構(gòu)相互作用的分析方法490
13.5土結(jié)構(gòu)相互作用分析中土體的理想化——彈性半空間無限體501
13.6土結(jié)構(gòu)相互作用分析中土體理想化——彈床系數(shù)法505
13.7土結(jié)構(gòu)相互作用分析中土體理想化——有限元法512
13.8地震時(shí)單樁與周圍土體的相互作用517
13.9土結(jié)構(gòu)接觸面單元及兩側(cè)相對(duì)變形519
思考題526
參考文獻(xiàn)526
第14章地震小區(qū)劃及建筑場(chǎng)地分類中巖土工程問題527
14.1概述527
14.2基本資料工作529
14.3地震小區(qū)劃中土層的地震反應(yīng)分析533
14.4場(chǎng)地分類及場(chǎng)地類別小區(qū)劃537
14.5地震動(dòng)小區(qū)劃541
14.6場(chǎng)地飽和砂土液化危害小區(qū)劃543
14.7斜坡場(chǎng)地545
思考題547
參考文獻(xiàn)548
第15章地基基礎(chǔ)抗震549
15.1概述549
15.2地震作用下天然地基淺基礎(chǔ)承載力校核554
15.3地震引起的天然地基附加沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算555
15.4樁基的抗震565
15.5地震時(shí)樁內(nèi)力分析的擬靜力法572
15.6考慮地基土體基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)的相互作用的動(dòng)力分析方法586
15.7地基基礎(chǔ)抗震工程措施592
15.8樁基和土體加固對(duì)地面運(yùn)動(dòng)特性及場(chǎng)地類別的影響594
思考題600
參考文獻(xiàn)600
第16章土壩（堤）及擋土結(jié)構(gòu)的抗震601
16.1概述601
16.2土壩（堤）地震穩(wěn)定性擬靜力分析方法611
16.3土壩的等價(jià)地震系數(shù)及其確定617
16.4土壩（堤）地震性能的動(dòng)力分析622
16.5土壩（堤）的震后穩(wěn)定性628
16.6土壩應(yīng)力的簡(jiǎn)化分析631
16.7尾礦壩的地震性能639
16.8地震時(shí)土壓力與重力式擋土墻地震穩(wěn)定性649
16.9以地震時(shí)墻體位移為準(zhǔn)則的擋土墻抗震設(shè)計(jì)方法657
思考題663
參考文獻(xiàn)664
第17章近岸與跨河建筑物的抗震問題665
17.1概述665
17.2近岸與跨河建筑的震害及其特點(diǎn)666
17.3近岸與跨河建筑物的震害機(jī)制及常規(guī)的抗震分析方法677
17.4地震時(shí)岸坡土體永久變形分析及影響范圍確定681
17.5岸坡土體地震永久變形對(duì)樁的作用分析683
17.6岸坡土體地震永久變形對(duì)跨河與近岸建筑影響的算例689
思考題693
參考文獻(xiàn)693
第18章地下工程與埋地管線抗震694
18.1震害特點(diǎn)及機(jī)制694
18.2地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算擬靜力分析方法702
18.3地下結(jié)構(gòu)地震分析的動(dòng)力法708
18.4埋地管線抗震分析712
18.5地下工程與埋地管線抗震工程措施720
思考題720
參考文獻(xiàn)721
第19章動(dòng)力機(jī)械地基基礎(chǔ)722
19.1概述722
19.2動(dòng)力機(jī)械的地基基礎(chǔ)分析體系727
19.3簡(jiǎn)化黏質(zhì)彈體系及分析方法732
19.4剛塊均質(zhì)彈性半空間體系744
19.5等價(jià)的集總參數(shù)體系及分析方法755
19.6影響地基剛度和阻抗的因素762
19.7沖擊荷載下地基基礎(chǔ)的振動(dòng)770
19.8動(dòng)力機(jī)械樁基基礎(chǔ)的振動(dòng)773
19.9動(dòng)力機(jī)械地基基礎(chǔ)振動(dòng)的數(shù)值分析776
19.10動(dòng)力機(jī)械減振及基礎(chǔ)隔振783
思考題787
參考文獻(xiàn)788
第20章列車行駛引起路基的振動(dòng)790
20.1引言790
20.2路基本體工程792
20.3列車行駛路基振動(dòng)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)794
20.4列車振動(dòng)作用下路基土動(dòng)力性能試驗(yàn)799
20.5列車行駛路基振動(dòng)反應(yīng)模型試驗(yàn)802
20.6列車行駛路基振動(dòng)反應(yīng)數(shù)值分析概述804
20.7第一步整體簡(jiǎn)化分析807
20.8第二步路基場(chǎng)地土體體系細(xì)化分析818
20.9軌枕作用力與路基場(chǎng)地土體中動(dòng)應(yīng)力820
20.10軌枕下路基土體中動(dòng)應(yīng)力最大值及其分布規(guī)律831
思考題837
參考文獻(xiàn)838
第21章波浪荷載作用下巖土工程振動(dòng)問題840
21.1概述840
21.2作用于海底面上的波浪荷載845
21.3在波浪荷載下海底土的動(dòng)力特性847
21.4海洋土的剪切波波速854
21.5波浪壓力對(duì)海底土層作用的半空間無限體解法857
21.6波浪壓力對(duì)海底土層作用的數(shù)值分析方法865
21.7海底砂土層液化判別方法870
思考題874
參考文獻(xiàn)875
第22章爆炸等沖擊荷載對(duì)土體的作用876
22.1概述876
22.2在爆炸等沖擊荷載作用下土的動(dòng)力學(xué)模型及動(dòng)強(qiáng)度881
22.3爆炸等作用引起的沖擊波在飽和土體中的傳播889
22.4在排水條件下考慮液固相耦合飽和土體的動(dòng)力分析896
22.5爆炸等沖擊荷載對(duì)土體作用的分析900
22.6爆炸等沖擊荷載對(duì)地下結(jié)構(gòu)的作用分析905
思考題906
參考文獻(xiàn)906
第23章樁基力學(xué)性能的動(dòng)力檢測(cè)908
23.1概述908
23.2單樁動(dòng)剛度及阻尼比的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)910
23.3確定單樁承載力的動(dòng)力打樁公式917
23.4單樁性能檢測(cè)的Smith波動(dòng)方程法921
23.5樁基承載力檢測(cè)的波形擬合法933
思考題934
參考文獻(xiàn)934
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