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土与结构动力相互作用的半解析方法
作者：周叮，王钰 著
出版社：科学出版社
出版时间：2019-11-01
ISBN：9787030632937
定价：¥99.00
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内容简介
高效率的土与结构动力相互作用分析方法一直是工程抗震设计所迫切需要的。《土与结构动力相互作用的半解析方法》详细介绍了基于解析法的明置条形基础、块状基础、单桩基础以及群桩基础的振动阻抗研究成果，通过建立振动阻抗的等效递归集总参数模型，应用子结构法研究地基基础上建筑结构、渡槽结构和储液罐结构的动力学特性及其地震响应。
作者简介
暂缺《土与结构动力相互作用的半解析方法》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程背景与研究意义 1
1.2 土与结构动力相互作用的研究方法概述 2
1.3 结构基础的振动阻抗研究 4
1.3.1 块式基础 4
1.3.2 桩基础 8
1.4 上部结构动力响应研究 10
1.5 本书的主要内容 12
参考文献 14
第2章 结构动力学基础 19
2.1 振动的基本概念 19
2.1.1 振动的分类 19
2.1.2 振动分析的方法 21
2.2 离散系统的振动 22
2.2.1 单自由度系统运动方程 22
2.2.2 多自由度系统运动方程 23
2.2.3 动力时程分析数值方法 25
2.3 连续变形体的振动 26
2.3.1 连续变形体的描述及变量定义 26
2.3.2 弹性体的波动方程 29
2.3.3 伯努利-欧拉梁的横向振动方程 30
2.3.4 铁摩辛柯梁的振动方程 32
参考文献 34
第3章 任意多个明置条形基础的垂直振动阻抗研究 35
3.1 理论推导 35
3.1.1 模型介绍 35
3.1.2 弹性半空间垂直荷载的格林函数 37
3.1.3 任意多个浅基础竖向振动阻抗 40
3.2 方法验证 44
3.2.1 收敛性 44
3.2.2 算例验证 45
3.3 参数分析 46
3.3.1 基础应力分布 46
3.3.2 距宽比对相邻基础振动阻抗的影响 48
3.3.3 三个明置基础的振动阻抗 49
3.4 本章小结 50
参考文献 50
第4章 任意多个明置条形基础的水平-摇摆耦合振动阻抗研究 52
4.1 理论推导 52
4.1.1 模型介绍 52
4.1.2 弹性半空间垂直荷载的格林函数 54
4.1.3 任意多个浅基础竖向振动阻抗 55
4.2 方法验证 60
4.2.1 收敛性 60
4.2.2 算例验证 60
4.3 参数分析 63
4.3.1 基础应力分布 63
4.3.2 距宽比对相邻基础振动阻抗的影响 65
4.3.3 三个明置基础的振动阻抗 66
4.4 本章小结 67
参考文献 68
第5章 基于锥体模型的明置块体基础阻抗简化分析 69
5.1 静力条件下的锥体模型参数 69
5.1.1 明置基础锥体模型的平动静刚度 70
5.1.2 明置基础锥体模型的转动静刚度 71
5.1.3 静力条件下锥体模型的纵横比 72
5.2 基于锥体模型的明置基础阻抗函数 73
5.2.1 平动锥体的阻抗函数 73
5.2.2 转动锥体的阻抗函数 75
5.2.3 基于锥体模型的明置基础阻抗函数简化公式 77
5.3 算例分析 78
5.3.1 验证算例 78
5.3.2 参数分析 80
5.4 本章小结 81
参考文献 82
第6章 考虑双剪切效应的成层土与单桩动力相互作用模型 83
6.1 模型介绍及基本假定 83
6.2 单桩水平振动解析解 84
6.2.1 振动控制方程及传递矩阵 84
6.2.2 桩底边界条件及阻抗 88
6.2.3 桩身内力 89
6.3 与现存模型的比较 89
6.3.1 对比算例 89
6.3.2 桩基础模型验证 90
6.3.3 地基模型验证 91
6.4 参数分析 92
6.4.1 桩身长径比对振动阻抗的影响 92
6.4.2 边界条件对振动阻抗的影响 93
6.4.3 土体剪切对振动阻抗的影响 94
6.4.4 土体成层性对振动阻抗的影响 95
6.4.5 无量纲频率对桩身内力的影响 96
6.5 本章小结 97
参考文献 98
第7章 基于双剪切模型的成层土与群桩水平振动 99
7.1 模型介绍及基本假定 99
7.2 桩-土-桩动力相互作用因子 100
7.2.1 理论推导 100
7.2.2 算例验证 107
7.2.3 参数分析 108
7.3 群桩振动及桩身内力 114
7.3.1 理论推导 114
7.3.2 算例验证 116
7.3.3 参数分析 117
7.4 本章小结 120
参考文献 121
第8章 基于切比雪夫复多项式的递归集总参数模型 122
8.1 切比雪夫多项式的定义 122
8.2 切比雪夫递归集总参数模型 123
8.2.1 基础的动力柔度函数 123
8.2.2 切比雪夫复多项式分式的拟合 124
8.2.3 模型参数的确定 125
8.3 与现存模型的比较 127
8.4 模型的应用 129
8.4.1 不规则形状的浅基础 129
8.4.2 群桩基础 132
8.4.3 相邻基础 136
8.5 本章小结 137
参考文献 138
第9章 基于子结构法的土与建筑结构动力相互作用时域分析 139
9.1 理论推导 139
9.2 算例验证 142
9.3 群桩基础建筑结构的地震响应影响分析 144
9.3.1 地震作用下土与群桩基础建筑结构的计算参数 144
9.3.2 土-群桩基础动力相互作用模拟 146
9.3.3 考虑土与群桩基础动力相互作用的建筑结构动力分析 147
9.4 本章小结 149
参考文献 149
第10章 基于子结构法的土与带隔板矩形渡槽结构动力相互作用时域分析 150
10.1 理论推导 150
10.1.1 模型介绍 150
10.1.2 水平晃动响应 151
10.2 土/基础-渡槽-流体耦合模型 157
10.3 模型验证 159
10.3.1 土-基础集总参数模型 159
10.3.2 流体晃动等效力学模型 161
10.3.3 土/基础-结构-流体耦合模型 162
10.4 参数分析 164
10.4.1 土体对体系自振频率的影响 165
10.4.2 隔板对体系自振频率的影响 166
10.4.3 隔板对结构响应的影响 168
10.4.4 土体对结构响应的影响 170
10.5 本章小结 171
参考文献 172
第11章 基于子结构法的土与圆柱形储液罐结构相互作用的时域分析 173
11.1 理论推导 173
11.1.1 模型介绍 173
11.1.2 动力响应 174
11.1.3 两质点模型 178
11.1.4 三质点模型 179
11.2 土/基础-储罐-流体耦合模型 180
11.3 模型验证 184
11.3.1 集总参数模型验证 184
11.3.2 土/基础-储罐-流体耦合体系模型验证 185
11.4 数值分析 188
11.4.1 自振特性分析 188
11.4.2 地震响应分析 190
11.5 本章小结 195
参考文献 195
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程背景与研究意义 1
1.2 土与结构动力相互作用的研究方法概述 2
1.3 结构基础的振动阻抗研究 4
1.3.1 块式基础 4
1.3.2 桩基础 8
1.4 上部结构动力响应研究 10
1.5 本书的主要内容 12
参考文献 14
第2章 结构动力学基础 19
2.1 振动的基本概念 19
2.1.1 振动的分类 19
2.1.2 振动分析的方法 21
2.2 离散系统的振动 22
2.2.1 单自由度系统运动方程 22
2.2.2 多自由度系统运动方程 23
2.2.3 动力时程分析数值方法 25
2.3 连续变形体的振动 26
2.3.1 连续变形体的描述及变量定义 26
2.3.2 弹性体的波动方程 29
2.3.3 伯努利-欧拉梁的横向振动方程 30
2.3.4 铁摩辛柯梁的振动方程 32
参考文献 34
第3章 任意多个明置条形基础的垂直振动阻抗研究 35
3.1 理论推导 35
3.1.1 模型介绍 35
3.1.2 弹性半空间垂直荷载的格林函数 37
3.1.3 任意多个浅基础竖向振动阻抗 40
3.2 方法验证 44
3.2.1 收敛性 44
3.2.2 算例验证 45
3.3 参数分析 46
3.3.1 基础应力分布 46
3.3.2 距宽比对相邻基础振动阻抗的影响 48
3.3.3 三个明置基础的振动阻抗 49
3.4 本章小结 50
参考文献 50
第4章 任意多个明置条形基础的水平-摇摆耦合振动阻抗研究 52
4.1 理论推导 52
4.1.1 模型介绍 52
4.1.2 弹性半空间垂直荷载的格林函数 54
4.1.3 任意多个浅基础竖向振动阻抗 55
4.2 方法验证 60
4.2.1 收敛性 60
4.2.2 算例验证 60
4.3 参数分析 63
4.3.1 基础应力分布 63
4.3.2 距宽比对相邻基础振动阻抗的影响 65
4.3.3 三个明置基础的振动阻抗 66
4.4 本章小结 67
参考文献 68
第5章 基于锥体模型的明置块体基础阻抗简化分析 69
5.1 静力条件下的锥体模型参数 69
5.1.1 明置基础锥体模型的平动静刚度 70
5.1.2 明置基础锥体模型的转动静刚度 71
5.1.3 静力条件下锥体模型的纵横比 72
5.2 基于锥体模型的明置基础阻抗函数 73
5.2.1 平动锥体的阻抗函数 73
5.2.2 转动锥体的阻抗函数 75
5.2.3 基于锥体模型的明置基础阻抗函数简化公式 77
5.3 算例分析 78
5.3.1 验证算例 78
5.3.2 参数分析 80
5.4 本章小结 81
参考文献 82
第6章 考虑双剪切效应的成层土与单桩动力相互作用模型 83
6.1 模型介绍及基本假定 83
6.2 单桩水平振动解析解 84
6.2.1 振动控制方程及传递矩阵 84
6.2.2 桩底边界条件及阻抗 88
6.2.3 桩身内力 89
6.3 与现存模型的比较 89
6.3.1 对比算例 89
6.3.2 桩基础模型验证 90
6.3.3 地基模型验证 91
6.4 参数分析 92
6.4.1 桩身长径比对振动阻抗的影响 92
6.4.2 边界条件对振动阻抗的影响 93
6.4.3 土体剪切对振动阻抗的影响 94
6.4.4 土体成层性对振动阻抗的影响 95
6.4.5 无量纲频率对桩身内力的影响 96
6.5 本章小结 97
参考文献 98
第7章 基于双剪切模型的成层土与群桩水平振动 99
7.1 模型介绍及基本假定 99
7.2 桩-土-桩动力相互作用因子 100
7.2.1 理论推导 100
7.2.2 算例验证 107
7.2.3 参数分析 108
7.3 群桩振动及桩身内力 114
7.3.1 理论推导 114
7.3.2 算例验证 116
7.3.3 参数分析 117
7.4 本章小结 120
参考文献 121
第8章 基于切比雪夫复多项式的递归集总参数模型 122
8.1 切比雪夫多项式的定义 122
8.2 切比雪夫递归集总参数模型 123
8.2.1 基础的动力柔度函数 123
8.2.2 切比雪夫复多项式分式的拟合 124
8.2.3 模型参数的确定 125
8.3 与现存模型的比较 127
8.4 模型的应用 129
8.4.1 不规则形状的浅基础 129
8.4.2 群桩基础 132
8.4.3 相邻基础 136
8.5 本章小结 137
参考文献 138
第9章 基于子结构法的土与建筑结构动力相互作用时域分析 139
9.1 理论推导 139
9.2 算例验证 142
9.3 群桩基础建筑结构的地震响应影响分析 144
9.3.1 地震作用下土与群桩基础建筑结构的计算参数 144
9.3.2 土-群桩基础动力相互作用模拟 146
9.3.3 考虑土与群桩基础动力相互作用的建筑结构动力分析 147
9.4 本章小结 149
参考文献 149
第10章 基于子结构法的土与带隔板矩形渡槽结构动力相互作用时域分析 150
10.1 理论推导 150
10.1.1 模型介绍 150
10.1.2 水平晃动响应 151
10.2 土/基础-渡槽-流体耦合模型 157
10.3 模型验证 159
10.3.1 土-基础集总参数模型 159
10.3.2 流体晃动等效力学模型 161
10.3.3 土/基础-结构-流体耦合模型 162
10.4 参数分析 164
10.4.1 土体对体系自振频率的影响 165
10.4.2 隔板对体系自振频率的影响 166
10.4.3 隔板对结构响应的影响 168
10.4.4 土体对结构响应的影响 170
10.5 本章小结 171
参考文献 172
第11章 基于子结构法的土与圆柱形储液罐结构相互作用的时域分析 173
11.1 理论推导 173
11.1.1 模型介绍 173
11.1.2 动力响应 174
11.1.3 两质点模型 178
11.1.4 三质点模型 179
11.2 土/基础-储罐-流体耦合模型 180
11.3 模型验证 184
11.3.1 集总参数模型验证 184
11.3.2 土/基础-储罐-流体耦合体系模型验证 185
11.4 数值分析 188
11.4.1 自振特性分析 188
11.4.2 地震响应分析 190
11.5 本章小结 195
参考文献 195
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