混凝土结构防灾技术

　　主要内容本书是《建筑工程质量控制丛书》中的一个分册。 本书依据我国现行的有关技术标准，较为系统地介绍了混凝土结构的各种防灾技术。主要内容包括：混凝土结构及其防灾概论、混凝土材料的物理力学特性、混凝土结构地震防护技术、混凝土结构火灾防护技术、混凝土结构抗爆与防护技术、混凝土结构抗风技术、混凝土结构的耐久性、混凝土结构健康监测技术等，其中分别阐述了它们的基本理论、主要研究成果及其实际应用状况，并附有较多的参考文献目录。 本书可供土木工程、水利工程、城市规划、建筑学等领域的工程技术和管理人员使用，也可作为相关专业的研究生和高年级本科生的学习参考用书。本书目录第一章绪论1 第一节混凝土结构发展概论1 一、工程结构的基本概念1 二、钢筋混凝土结构的几个重要特点2 三、混凝土结构体系分类3 第二节混凝土结构防灾技术概述8 一、灾害的基本概念8 二、混凝土结构的防灾技术13 参考文献17 第二章混凝土材料的物理力学特性18 第一节混凝土的基本物理特性18 第二节混凝土的静力学特性19 一、混凝土基本力学特性19 二、混凝土在短期加载下的本构关系26 第三节混凝土在重复荷载下的力学特性31 一、混凝土的疲劳强度和疲劳变形模量31 二、混凝土在反复荷载作用下应力应变关系32 三、混凝土的耗能能力34 第四节混凝土的高温力学特性34 一、高温对混凝土强度的影响35 二、高温下混凝土的应力应变关系37 三、高温对混凝土弹性模量的影响37 参考文献37 第三章混凝土结构地震防护技术39 第一节地震知识及混凝土结构的震灾39 一、地震成因及地震带分布39 二、 地震波特性45 三、地震灾害事例47 四、地震灾害特征52 五、建筑抗震设计的必要性54 第二节混凝土结构抗震设计55 一、 建筑物的分类及其抗震设防标准55 二、建筑场地57 三、地震反应谱59 四、抗震设计的基本原则61 五、地震作用计算方法67 六、结构抗震验算方法70 七、多层和高层钢筋混凝土结构的抗震设计要点72 第三节混凝土结构隔震技术设计76 一、结构隔震技术原理77 二、基础隔震技术80 三、房屋隔震设计要点85 四、工程应用概况88 第四节混凝土结构消震技术设计90 一、结构阻尼消能减震原理91 二、消能减震技术的特点92 三、消能减震体系的类型93 四、消能减震设计100 五、结构动力消震104 第五节混凝土结构抗震鉴定与加固技术108 一、建筑的抗震鉴定108 二、混凝土结构抗震加固技术111 第六节混凝土结构抗震试验技术117 一、结构抗震试验分类117 二、结构抗震试验结果分析126 参考文献127 第四章混凝土结构火灾防护技术129 第一节火灾和建筑防火基本知识129 一、燃烧的基础知识129 二、火灾和防火设计基本知识132 第二节混凝土结构的火灾和高温损伤问题137 一、混凝土结构的火灾问题137 二、混凝土结构的高温损伤问题139 第三节混凝土结构耐火与高温试验技术140 一、建筑构件的耐火试验140 二、混凝土构件的高温试验技术148 第四节建筑防火设计150 一、建筑总平面布局与防火间距150 二、民用建筑防火设计的一般规定153 三、火灾扑救器材158 第五节混凝土结构抗火设计159 一、混凝土结构抗火设计的一般原则159 二、整体膨胀效应产生的内力161 三、混凝土结构正截面耐火强度的验算161 四、混凝土结构的防火构造164 第六节火灾后混凝土结构的评估与加固166 一、火灾后的现场检查167 二、结构受损程度评定169 三、火灾后损伤混凝土结构的加固170 参考文献174 第五章混凝土结构抗爆与防护技术175 第一节爆炸灾害概述175 一、爆炸类型175 二、混合物的爆炸极限特性177 三、爆炸危害方式180 第二节厂房和仓库防爆设计180 第三节混凝土结构的防爆设计183 一、爆炸荷载183 二、快速加载下的材料性能184 三、受弯构件187 四、受压构件190 第四节混凝土结构的战争灾害防护191 一、核爆炸地面空气冲击波192 二、荷载及荷载组合193 三、结构动力计算193 四、内力分析和截面设计194 第五节结构对邻近岩土工程爆破的振动防护195 一、岩土爆破特性195 二、爆破振动信号的特征196 三、岩土爆破振动效应及其控制198 第六节混凝土结构抗爆试验技术201 参考文献204 第六章混凝土结构抗风技术206 第一节风的基本知识206 一、大气206 二、风的形成208 三、风级212 第二节风灾213 一、几类风灾213 二、我国风区概况221 第三节混凝土结构抗风计算223 一、基本风速和基本风压223 二、结构顺风向风荷载和风振响应228 三、结构横风向风振237 四、风的总荷载效应241 第四节高层建筑抗风241 一、高层建筑的风振特点241 二、风力作用下的鞭梢效应242 三、风力作用下的舒适度分析244 第五节建筑抗风试验技术245 一、建筑风洞实验的必要性245 二、建筑风洞实验技术概况246 第六节建筑风振控制概述248 参考文献248 第七章混凝土结构耐久性250 第一节混凝土结构耐久性问题250 一、结构的耐久性250 二、混凝土结构的耐久性问题251 第二节混凝土结构劣化机理253 一、混凝土结构材料劣化253 二、混凝土结构的性能退化258 第三节混凝土结构的长期环境作用260 一、混凝土结构的长期环境作用等级260 二、混凝土结构的长期环境作用分类261 三、混凝土结构的长期环境作用设计选择263 第四节混凝土结构耐久性设计分析模型264 一、极限状态设计264 二、劣化后的结构性能预测264 第五节提高混凝土结构耐久性的措施268 一、设计原则268 二、设计内容269 三、构造措施270 四、混凝土材料选用272 五、施工质量检验272 参考文献274 第八章混凝土结构健康监测技术276 第一节结构健康监测的基本概念276 一、结构健康监测系统的组成277 二、土木工程结构健康监测特点278 第二节结构损伤检测方法280 一、土木工程结构损伤检测方法分类280 二、土木工程结构动态参数检测方法283 三、人工神经网络在土木工程结构损伤检测中的应用288 四、小波分析技术在结构损伤检测中的应用294 五、结构模态参数和物理参数实测的其他问题299 第三节桥梁结构健康监测系统实例介绍300 一、监测系统方案设计302 二、系统安装与实时监测303 三、系统设备305 第四节土木工程结构健康监测未来研究方向305 参考文献306 本书依据我国现行的有关技术标准，较为系统地介绍了混凝土结构的各种防灾技术。主要内容包括：混凝土结构及其防灾概论、混凝土材料的物理力学特性、混凝土结构地震防护技术、混凝土结构火灾防护技术、混凝土结构抗爆与防护技术、混凝土结构抗风技术、混凝土结构的耐久性、混凝土结构健康监测技术等，其中分别阐述了它们的基本理论、主要研究成果及其实际应用状况，并附有较多的参考文献目录。 本书可供土木工程、水利工程、城市规划、建筑学等领域的工程技术和管理人员使用，也可作为相关专业的研究生和高年级本科生的学习参考用书。本书目录第一章绪论1 第一节混凝土结构发展概论1 一、工程结构的基本概念1 二、钢筋混凝土结构的几个重要特点2 三、混凝土结构体系分类3 第二节混凝土结构防灾技术概述8 一、灾害的基本概念8 二、混凝土结构的防灾技术13 参考文献17 第二章混凝土材料的物理力学特性18 第一节混凝土的基本物理特性18 第二节混凝土的静力学特性19 一、混凝土基本力学特性19 二、混凝土在短期加载下的本构关系26 第三节混凝土在重复荷载下的力学特性31 一、混凝土的疲劳强度和疲劳变形模量31 二、混凝土在反复荷载作用下应力应变关系32 三、混凝土的耗能能力34 第四节混凝土的高温力学特性34 一、高温对混凝土强度的影响35 二、高温下混凝土的应力应变关系37 三、高温对混凝土弹性模量的影响37 参考文献37 第三章混凝土结构地震防护技术39 第一节地震知识及混凝土结构的震灾39 一、地震成因及地震带分布39 二、 地震波特性45 三、地震灾害事例47 四、地震灾害特征52 五、建筑抗震设计的必要性54 第二节混凝土结构抗震设计55 一、 建筑物的分类及其抗震设防标准55 二、建筑场地57 三、地震反应谱59 四、抗震设计的基本原则61 五、地震作用计算方法67 六、结构抗震验算方法70 七、多层和高层钢筋混凝土结构的抗震设计要点72 第三节混凝土结构隔震技术设计76 一、结构隔震技术原理77 二、基础隔震技术80 三、房屋隔震设计要点85 四、工程应用概况88 第四节混凝土结构消震技术设计90 一、结构阻尼消能减震原理91 二、消能减震技术的特点92 三、消能减震体系的类型93 四、消能减震设计100 五、结构动力消震104 第五节混凝土结构抗震鉴定与加固技术108 一、建筑的抗震鉴定108 二、混凝土结构抗震加固技术111 第六节混凝土结构抗震试验技术117 一、结构抗震试验分类117 二、结构抗震试验结果分析126 参考文献127 第四章混凝土结构火灾防护技术129 第一节火灾和建筑防火基本知识129 一、燃烧的基础知识129 二、火灾和防火设计基本知识132 第二节混凝土结构的火灾和高温损伤问题137 一、混凝土结构的火灾问题137 二、混凝土结构的高温损伤问题139 第三节混凝土结构耐火与高温试验技术140 一、建筑构件的耐火试验140 二、混凝土构件的高温试验技术148 第四节建筑防火设计150 一、建筑总平面布局与防火间距150 二、民用建筑防火设计的一般规定153 三、火灾扑救器材158 第五节混凝土结构抗火设计159 一、混凝土结构抗火设计的一般原则159 二、整体膨胀效应产生的内力161 三、混凝土结构正截面耐火强度的验算161 四、混凝土结构的防火构造164 第六节火灾后混凝土结构的评估与加固166 一、火灾后的现场检查167 二、结构受损程度评定169 三、火灾后损伤混凝土结构的加固170 参考文献174 第五章混凝土结构抗爆与防护技术175 第一节爆炸灾害概述175 一、爆炸类型175 二、混合物的爆炸极限特性177 三、爆炸危害方式180 第二节厂房和仓库防爆设计180 第三节混凝土结构的防爆设计183 一、爆炸荷载183 二、快速加载下的材料性能184 三、受弯构件187 四、受压构件190 第四节混凝土结构的战争灾害防护191 一、核爆炸地面空气冲击波192 二、荷载及荷载组合193 三、结构动力计算193 四、内力分析和截面设计194 第五节结构对邻近岩土工程爆破的振动防护195 一、岩土爆破特性195 二、爆破振动信号的特征196 三、岩土爆破振动效应及其控制198 第六节混凝土结构抗爆试验技术201 参考文献204 第六章混凝土结构抗风技术206 第一节风的基本知识206 一、大气206 二、风的形成208 三、风级212 第二节风灾213 一、几类风灾213 二、我国风区概况221 第三节混凝土结构抗风计算223 一、基本风速和基本风压223 二、结构顺风向风荷载和风振响应228 三、结构横风向风振237 四、风的总荷载效应241 第四节高层建筑抗风241 一、高层建筑的风振特点241 二、风力作用下的鞭梢效应242 三、风力作用下的舒适度分析244 第五节建筑抗风试验技术245 一、建筑风洞实验的必要性245 二、建筑风洞实验技术概况246 第六节建筑风振控制概述248 参考文献248 第七章混凝土结构耐久性250 第一节混凝土结构耐久性问题250 一、结构的耐久性250 二、混凝土结构的耐久性问题251 第二节混凝土结构劣化机理253 一、混凝土结构材料劣化253 二、混凝土结构的性能退化258 第三节混凝土结构的长期环境作用260 一、混凝土结构的长期环境作用等级260 二、混凝土结构的长期环境作用分类261 三、混凝土结构的长期环境作用设计选择263 第四节混凝土结构耐久性设计分析模型264 一、极限状态设计264 二、劣化后的结构性能预测264 第五节提高混凝土结构耐久性的措施268 一、设计原则268 二、设计内容269 三、构造措施270 四、混凝土材料选用272 五、施工质量检验272 参考文献274 第八章混凝土结构健康监测技术276 第一节结构健康监测的基本概念276 一、结构健康监测系统的组成277 二、土木工程结构健康监测特点278 第二节结构损伤检测方法280 一、土木工程结构损伤检测方法分类280 二、土木工程结构动态参数检测方法283 三、人工神经网络在土木工程结构损伤检测中的应用288 四、小波分析技术在结构损伤检测中的应用294 五、结构模态参数和物理参数实测的其他问题299 第三节桥梁结构健康监测系统实例介绍300 一、监测系统方案设计302 二、系统安装与实时监测303 三、系统设备305 第四节土木工程结构健康监测未来研究方向305 参考文献306

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第一章 绪论
第一节 混凝土结构发展概论
一、工程结构的基本概念
二、钢筋混凝土结构的几个重要特点
三、混凝土结构体系分类
第二节 混凝土结构防灾技术概述
一、灾害的基本概念
二、混凝土结构的防灾技术
参考文献第二章 混凝土材料的物理力学特性
第一节 混凝土的基本物理特性
第二节 混凝土的静力学特性
一、混凝土基本力学特性
二、混凝土在短期加载下的本构关系
第三节 混凝土在重复荷载下的力学特性
一、混凝土的疲劳强度和疲劳变形模量
二、混凝土在反复荷载作用下应力一应变关系
三、混凝土的耗能能力
第四节 混凝土的高温力学特性
一、高温对混凝土强度的影响
二、高温下混凝土的应力一应变关系
三、高温对混凝土弹性模量的影响
参考文献第三章 混凝土结构地震防护技术
第一节 地震知识及混凝土结构的震灾
一、地震成因及地震带分布
二、地震波特性
三、地震灾害事例
四、地震灾害特征
五、建筑抗震设计的必要性
第二节 混凝土结构抗震设计
一、建筑物的分类及其抗震设防标准
二、建筑场地
三、地震反应谱
四、抗震设计的基本原则
五、地震作用计算方法
六、结构抗震验算方法
七、多层和高层钢筋混凝土结构的抗震设计要点
第三节 混凝土结构隔震技术设计
一、结构隔震技术原理
二、基础隔震技术
三、房屋隔震设计要点
四、工程应用概况
第四节 混凝土结构消震技术设计
一、结构阻尼消能减震原理
二、消能减震技术的特点
三、消能减震体系的类型
四、消能减震设计
五、结构动力消震
第五节 混凝土结构抗震鉴定与加固技术
一、建筑的抗震鉴定
二、混凝土结构抗震加固技术
第六节 混凝土结构抗震试验技术
一、结构抗震试验分类
二、结构抗震试验结果分析
参考文献第四章 混凝土结构火灾防护技术
第一节 火灾和建筑防火基本知识
一、燃烧的基础知识
二、火灾和防火设计基本知识
第二节 混凝土结构的火灾和高温损伤问题
一、混凝土结构的火灾问题
二、混凝土结构的高温损伤问题
第三节 混凝土结构耐火与高温试验技术
一、建筑构件的耐火试验
二、混凝土构件的高温试验技术
第四节 建筑防火设计
一、建筑总平面布局与防火间距
二、民用建筑防火设计的一般规定
三、火灾扑救器材一
第五节 混凝土结构抗火设计
一、混凝土结构抗火设计的一般原则
二、整体膨胀效应产生的内力
三、混凝土结构正截面耐火强度的验算
四、混凝土结构的防火构造
第六节 火灾后混凝土结构的评估与加固
一、火灾后的现场检查
二、结构受损程度评定
三、火灾后损伤混凝土结构的加固
参考文献第五章 混凝土结构抗爆与防护技术
第一节 爆炸灾害概述
一、爆炸类型
二、混合物的爆炸极限特性
三、爆炸危害方式
第二节 厂房和仓库防爆设计
第三节 混凝土结构的防爆设计
一、爆炸荷载
二、快速加载下的材料性能
三、受弯构件
四、受压构件
第四节 混凝土结构的战争灾害防护
一、核爆炸地面空气冲击波
二、荷载及荷载组合
三、结构动力计算
四、内力分析和截面设计
第五节 结构对邻近岩土工程爆破的振动防护
一、岩土爆破特性
二、爆破振动信号的特征
三、岩土爆破振动效应及其控制
第六节 混凝土结构抗爆试验技术
参考文献第六章 混凝土结构抗风技术
第一节 风的基本知识
一、大气
二、风的形成
三、风级
第二节 风灾
一、几类风灾
二、我国风区概况
第三节 混凝土结构抗风计算
一、基本风速和基本风压
二、结构顺风向风荷载和风振响应
三、结构横风向风振
四、风的总荷载效应
第四节 高层建筑抗风
一、高层建筑的风振特点
二、风力作用下的鞭梢效应
三、风力作用下的舒适度分析
第五节 建筑抗风试验技术
一、建筑风洞实验的必要性
二、建筑风洞实验技术概况
第六节建筑风振控制概述
参考文献第七章 混凝土结构耐久性
第一节 混凝土结构耐久性问题
一、结构的耐久性
二、混凝土结构的耐久性问题
第二节 混凝土结构劣化机理
一、混凝土结构材料劣化
二、混凝土结构的性能退化
第三节 混凝土结构的长期环境作用
一、混凝土结构的长期环境作用等级
二、混凝土结构的长期环境作用分类
三、混凝土结构的长期环境作用设计选择
第四节 混凝土结构耐久性设计分析模型
一、极限状态设计
二、劣化后的结构性能预测
第五节 提高混凝土结构耐久性的措施
一、设计原则
二、设计内容
三、构造措施
四、混凝土材料选用
五、施工质量检验
参考文献第八章 混凝土结构健康监测技术
第一节 结构健康监测的基本概念
一、结构健康监测系统的组成
二、土木工程结构健康监测特点
第二节 结构损伤检测方法
一、土木工程结构损伤检测方法分类
二、土木工程结构动态参数检测方法
三、人工神经网络在土木工程结构损伤检测中的应用
四、小波分析技术在结构损伤检测中的应用
五、结构模态参数和物理参数实测的其他问题
第三节 桥梁结构健康监测系统实例介绍
一、监测系统方案设计
二、系统安装与实时监测
三、系统设备
第四节 土木工程结构健康监测未来研究方向
参考文献