Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings

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出版者:
作者:Fardis, Michael N.
出品人:
页数:768
译者:
出版时间:2009-8
价格:$ 236.17
装帧:
isbn号码:9781402098413
丛书系列:
图书标签:
  • Seismic Design
  • Concrete Structures
  • Earthquake Engineering
  • Structural Assessment
  • Retrofitting
  • Reinforced Concrete
  • Building Codes
  • Performance-Based Design
  • Structural Dynamics
  • Seismic Retrofit
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具体描述

Reflecting the historic first European seismic code, this professional book focuses on seismic design, assessment and retrofitting of concrete buildings, with thorough reference to, and application of, EN-Eurocode 8. Following the publication of EN-Eurocode 8 in 2004-05, 30 countries are now introducing this European standard for seismic design, for application in parallel with existing national standards (till March 2010) and exclusively after that. Eurocode 8 is also expected to influence standards in countries outside Europe, or at the least, to be applied there for important facilities. Owing to the increasing awareness of the threat posed by existing buildings substandard and deficient buildings and the lack of national or international standards for assessment and retrofitting, its impact in that field is expected to be major. Written by the lead person in the development of the EN-Eurocode 8, the present handbook explains the principles and rationale of seismic design according to modern codes and provides thorough guidance for the conceptual seismic design of concrete buildings and their foundations. It examines the experimental behaviour of concrete members under cyclic loading and modelling for design and analysis purposes; it develops the essentials of linear or nonlinear seismic analysis for the purposes of design, assessment and retrofitting (especially using Eurocode 8); and gives detailed guidance for modelling concrete buildings at the member and at the system level. Moreover, readers gain access to overviews of provisions of Eurocode 8, plus an understanding for them on the basis of the simple models of the element behaviour presented in the book. Also examined are the modern trends in performance- and displacement-based seismic assessment of existing buildings, comparing the relevant provisions of Eurocode 8 with those of new US prestandards, and details of the most common and popular seismic retrofitting techniques for concrete buildings and guidance for retrofitting strategies at the system level. Comprehensive walk-through examples of detailed design elucidate the application of Eurocode 8 to common situations in practical design. Examples and case studies of seismic assessment and retrofitting of a few real buildings are also presented. From the reviews: "This is a massive book that has no equal in the published literature, as far as the reviewer knows. It is dense and comprehensive and leaves nothing to chance. It is certainly taxing on the reader and the potential user, but without it, use of Eurocode 8 will be that much more difficult. In short, this is a must-read book for researchers and practitioners in Europe, and of use to readers outside of Europe too. This book will remain an indispensable backup to Eurocode 8 and its existing Designers' Guide to EN 1998-1 and EN 1998-5 (published in 2005), for many years to come. Congratulations to the author for a very well planned scope and contents, and for a flawless execution of the plan". AMR S. ELNASHAI "The book is an impressive source of information to understand the response of reinforced concrete buildings under seismic loads with the ultimate goal of presenting and explaining the state of the art of seismic design. Underlying the contents of the book is the in-depth knowledge of the author in this field and in particular his extremely important contribution to the development of the European Design Standard EN 1998 - Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance. However, although Eurocode 8 is at the core of the book, many comparisons are made to other design practices, namely from the US and from Japan, thus enriching the contents and interest of the book". EDUARDO C. CARVALHO

好的,以下是一份关于土木工程、结构设计与抗震加固领域的综合性图书简介,重点关注现代结构工程的挑战、设计理念、评估方法以及材料科学的最新进展,但不涉及您提到的特定书籍内容。 --- 现代结构工程:先进设计、性能评估与结构韧性提升 图书概述 本书旨在为结构工程师、岩土工程师、建筑师、研究人员以及相关领域的决策者提供一个全面而深入的视角,探讨当前土木工程结构设计、评估和性能提升所面临的关键挑战与前沿技术。在全球气候变化、极端荷载事件频发以及材料技术飞速发展的背景下,传统的基于应力极限的设计方法已不足以应对现代工程对结构韧性、耐久性和可持续性的高要求。本书聚焦于从概念设计到实际施工、从静力分析到动态响应评估的完整生命周期管理,强调性能化设计理念和结构健康监测的应用。 第一部分:先进结构设计理念与高性能材料 第一章:性能化设计的新范式 本章深入剖析了从传统允许应力设计(ASD)和载荷与抗力系数设计(LRFD)向基于性能的设计(Performance-Based Design, PBD)的演进。PBD 强调结构在不同荷载水平下的可预测行为和可接受的损伤程度。讨论了性能目标(如服务、生命安全、防止倒塌)的设定,以及如何将这些目标转化为可量化的设计参数。重点探讨了增量动态分析(IDA)和非线性时程分析在PBD框架下的应用,以及如何处理设计中的不确定性。 第二章:现代结构材料的力学行为与创新应用 结构材料是实现高性能设计的基石。本章详细考察了高性能混凝土(HPC)、超高性能混凝土(UHPC)在现代结构中的应用潜力及其复杂本构关系。讨论了钢材在极端温度和疲劳条件下的响应特性,以及如何利用新型材料如纤维增强聚合物(FRP)和形状记忆合金(SMA)来增强结构的延性和耗能能力。特别关注材料的长期耐久性、耐久性设计方法的引入,以及如何通过材料科学的进步来延长基础设施的使用寿命。 第三章:土-结构相互作用(SSI)的精细化建模 结构的行为与地基的响应密不可分。本章超越了简化的弹簧模型,探讨了复杂的土-结构相互作用(SSI)对地震响应和长期沉降的影响。内容涵盖了基于有限元法的非线性SSI建模技术,在软土、边坡和液化场地上的特定挑战。讨论了如何精确地模拟地基土体的非线性、粘塑性行为,以及如何将SSI效应纳入到整体结构抗震分析中,以获得更可靠的结构反应预测。 第二部分:结构评估、诊断与风险管理 第四章:基于可靠度的风险评估方法 本章侧重于工程结构的风险量化与管理。引入了可靠度理论(Reliability Theory)在结构安全评估中的应用,包括一阶和二阶可靠度方法(FORM/SORM)。详细分析了随机变量的选取、荷载组合的概率特性以及抗力模型的不确定性量化。本章旨在帮助工程师从概率的角度理解结构失效的风险,并为制定合理的维护和干预策略提供科学依据。 第五章:结构健康监测(SHM)系统的集成与数据解析 结构健康监测(SHM)是现代资产管理的关键技术。本章探讨了传感器技术(如光纤光栅、应变片、加速度计)在实时结构状态获取中的应用。重点讨论了从海量监测数据中提取有价值信息的方法,包括模态识别技术、损伤定位算法以及数据驱动的残余寿命预测模型。如何将SHM数据有效整合到性能评估流程中,实现从预防性维护向预测性维护的转变,是本章的核心议题。 第六章:既有结构的抗震与耐久性评估 对于大量服役中的老旧结构,评估其现有承载能力和剩余寿命至关重要。本章提供了一套系统化的评估流程,包括现场勘察、非破坏性检测(NDT)技术(如超声波、地质雷达)的应用,以及基于现有规范的复核分析。讨论了如何根据实际材料性能折减系数和现有规范要求,确定结构是否需要进行加固或退役决策。重点分析了疲劳损伤和环境侵蚀对结构安全裕度的影响。 第三部分:结构韧性提升与先进修复技术 第七章:结构系统的耗能与隔震技术 有效的抗震设计不仅要求结构不倒塌,更要求在极端事件后能快速恢复功能。本章详细介绍了各种先进的被动和主动减隔震技术。被动系统包括粘滞阻尼器、粘滞性阻尼器、屈服保险丝以及基础隔震系统的设计原理和性能验证。讨论了如何通过精确匹配结构的自振周期和耗能元件的非线性特性,优化隔震系统的设计参数,以最大限度地减少层间位移和设备损坏。 第八章:先进的结构加固与修补技术 针对现有结构的承载力不足或损伤,本章系统介绍了当前主流的加固与修补技术。内容涵盖了外包钢板加固、粘结FRP片材增强技术(包括湿铺法和预制板法),以及针对构件延性不足的袖套(Jacketing)加固方案。对不同加固方法的适用性、施工工艺的控制要点以及加固后结构的整体力学性能提升进行了对比分析。特别强调了对现有结构构件性能进行精确评估后,选择最经济、最有效的加固策略。 第九章:韧性设计与灾后快速恢复策略 韧性(Resilience)是现代工程追求的终极目标。本章探讨了如何通过系统性的设计决策,提高结构抵抗、吸收、适应和快速恢复的能力。内容包括功能区隔化设计、冗余度的优化配置、关键构件的冗余设置,以及在设计阶段就融入灾后快速修复的考量(如模块化设计、易于更换的耗能元件)。本章提供了构建真正具有韧性城市基础设施的路线图和案例分析。 --- 本书的特点在于其跨学科的整合性,它不仅涵盖了深奥的理论分析,更紧密结合了最新的工程实践、规范发展和前沿技术应用,为结构工程领域的专业人士提供了一部面向未来挑战的实用参考手册。

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作为一名从业多年的结构工程师,我特别关注的是“Assessment”(评估)和“Retrofitting”(加固改造)这两部分。许多老旧的混凝土建筑,尤其是那些在现有规范实施前建造的,其抗震能力往往存在疑问。如何科学、准确地评估这些建筑在不同地震强度下的性能,是保障人民生命财产安全的第一步。这需要引入先进的分析方法,比如非线性静力分析(Pushover Analysis)或非线性动力分析,以及可靠的损伤评估技术。 而“Retrofitting”则更具挑战性。它不仅仅是简单的加固,而是要在不影响建筑正常使用、尽量减少对原有结构损伤的前提下,提升其抗震性能。这本书如果能详细介绍各种加固技术,如外部加固、内部增强、隔震减震等,并分析它们的优缺点、适用范围和经济性,那将是非常宝贵的参考资料。我希望它能提供一些案例研究,展示如何针对不同类型的混凝土结构缺陷,制定出有效的加固方案。

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作为一名城市规划者,虽然我不太直接参与到工程细节的设计中,但我非常关注建筑物的长期安全性和可持续性,尤其是面对自然灾害时。这本书的标题《Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings》让我觉得它可能提供了一种宏观的视角来理解城市基础设施的韧性。 我希望这本书能够阐述,在抗震设计、评估和加固的整个过程中,有哪些因素会影响到城市整体的抗震能力。例如,不同区域的地质条件、建筑的密度和高度分布、以及紧急响应和灾后重建的规划。如果这本书能够提供一些关于如何通过优化城市整体建筑布局来降低地震风险的思路,或者分享一些成功实施了大规模加固改造的城市案例,那将非常有价值。我期待它能帮助我理解,从宏观层面如何构建一个更具抗震韧性的城市环境。

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我是一位对土木工程抱有浓厚兴趣的学生,尽管还没有接触到实际的工程项目,但我渴望通过阅读专业书籍来打下坚实的理论基础。这本书的名字《Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings》听起来非常吸引人,因为它直接指向了混凝土结构在地震这一严峻考验下的各个方面。 我尤其好奇这本书会如何讲解“Seismic Design”(抗震设计)的原理。是会从基础的动力学理论讲起,还是直接切入规范中的具体要求?我希望它能用清晰易懂的语言,解释清楚为什么混凝土结构会有特定的抗震要求,以及这些要求是如何在设计中体现出来的。例如,如何通过配筋方式、构件截面尺寸等来提高结构的延性,以及如何处理梁柱节点这样的关键部位。如果书中能配有精美的图示和详细的计算示例,那对我这样的初学者来说,将是极大的帮助。

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这本书的书名是《Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings》,读起来就觉得这是一本内容厚重、干货满满的专业书籍。从书名来看,它似乎涵盖了混凝土建筑在地震作用下的完整生命周期:从最初的设计,到现有的结构的评估,再到加固改造。这三个方面,每一个都是工程领域中极其重要且复杂的课题。 对于建筑设计师而言,一本好的抗震设计手册是必不可少的工具。它应该能够提供清晰的设计理念、规范解读,以及详细的计算方法和实例。尤其是在混凝土结构方面,材料的非线性行为、构件的延性设计、连接节点的细节处理,都是影响结构抗震性能的关键。这本书如果能在这方面深入探讨,并提供实用的图表和设计流程,那将极大地便利工程师的工作,帮助他们在设计阶段就构建出安全可靠的建筑。

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我是一名研究土木工程材料的学者,虽然我的研究方向不直接涉及结构设计,但我深知结构的行为与材料的性能密切相关,尤其是混凝土在承受反复荷载作用下的表现。这本书的书名《Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings》让我联想到,它在讨论混凝土结构的抗震性能时,必然会涉及到材料层面的考量。 我希望这本书能够在“Assessment”和“Retrofitting”部分,对混凝土材料在地震作用下的退化机制有深入的讨论。例如,混凝土的裂缝扩展、钢筋的屈服和疲劳,以及这些宏观现象背后微观力学行为的变化。此外,在“Retrofitting”部分,如果能涉及一些新型加固材料(如纤维增强聚合物FRP)在混凝土结构上的应用,并分析其在提升结构抗震性能方面的优势和局限性,那将对我非常有启发。这本书能否为材料科学家和结构工程师之间的合作提供一些思路,是值得期待的。

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