城市抗震弹塑性分析

　　本书针对城市建筑震害问题，提供了一套城市抗震弹塑性分析方法。系统、深入地介绍了城市抗震弹塑性分析方法的基本理论、地震经济损失的预测方法、震害情境构建技术、次生火灾及次生坠物模拟方法、地震应急评估与恢复策略、以及典型城市抗震弹塑性分析案例。本书技术综合、交叉性强，主要面向城市防灾领域的管理人员与技术人员、高校以及院所中研究人员，为其提供城市建筑群震害分析、震害情境可视化等关键技术和相关参考案例。本书可作为城市建筑震害分析方面的技术指导、案例参考，也可作为数值分析、情境构建等技术的学习资料。

　　陆新征，男，清华大学土木工程系教授，防灾减灾所所长。主要从事工程结构与防灾减灾研究。发表论文200余篇，出版著作14部，承担纵向课题20余项，连续6年入选Elsevier“土木工程与结构工程学科”中国高被引学者。成果被国内外规范、规程采纳，应用于北京通州区等重要城区防灾规划、北京中国尊等国内外标志性工程建设。获国家自然科学二等奖、国家科技进步一、二等奖等奖励，入选长江学者特聘教授，应邀担任《Journal of Structural Engineering-ASCE》副主编、《工程力学》主编。

目录

第1章绪论

1.1研究背景与需求

1.2城市区域震害模拟的意义与关键作用

1.2.1城市区域震害模拟的意义

1.2.2城市区域震害模拟的关键作用

1.3本书的研究思路和主要研究内容

第2章城市抗震弹塑性分析的计算模型

2.1概述

2.1.1区域建筑震害模拟现有方法

2.1.2本章内容组织

2.2多LOD区域建筑震害模拟框架

2.2.1引言

2.2.2地震数据模块

2.2.3结构模拟模块

2.2.4可视化模拟模块

2.3多层建筑MDOF剪切层模型

2.3.1引言

2.3.2MDOF集中质量剪切模型

2.3.3适用于中国多层建筑的骨架线参数标定方法

2.3.4基于HAZUS的骨架线参数标定方法

2.3.5滞回参数标定方法

2.3.6参数标定方法的验证

2.3.7小结

2.4高层建筑MDOF弯剪耦合模型

2.4.1引言

2.4.2非线性弯剪耦合模型

2.4.3根据宏观建筑信息确定模型参数

2.4.4基于单体结构的模型应用和验证

2.4.5非线性弯剪耦合模型在城市区域震害预测中的应用

2.4.6小结

2.5区域震害模拟中参数不确定性影响分析

2.5.1引言

2.5.2参数不确定性影响分析方法

2.5.3设防砌体结构的参数不确定性影响分析

2.5.4其他结构类型的参数不确定性影响分析

2.5.5小结





第3章城市区域地震经济损失预测方法

3.1概述

3.2建筑整体层次的震损预测

3.2.1引言

3.2.2多层结构震害判别

3.2.3混凝土高层结构震害判别

3.2.4考虑参数不确定性的结构损伤判别

3.2.5小结

3.3基于精细化数据的城市建筑震损预测

3.3.1引言

3.3.2损失预测方法

3.3.3案例研究： 清华大学校园区域建筑地震损失预测

3.3.4损失预测结果及讨论

3.3.5小结

3.4基于GIS和FEMA P58的城市建筑震损预测

3.4.1引言

3.4.2估计构件种类

3.4.3估计构件数量

3.4.4小结

3.5利用震后航拍影像提高近实时震损预测准确性

3.5.1引言

3.5.2方法框架

3.5.3倒塌分布相似度匹配算法

3.5.4案例分析： 清华大学校园虚拟地震

3.5.5方法验证： 2014年鲁甸地震

3.5.6小结

第4章城市抗震弹塑性分析的可视化

4.1概述

4.2城市建筑群震害场景的2.5D可视化

4.3城市建筑群震害场景的3D可视化

4.3.1引言

4.3.2整体技术框架

4.3.3城市3DGIS数据的获取

4.3.4基于城市3D多边形模型的震害场景可视化

4.3.5数据流程

4.3.6案例分析

4.4基于倾斜摄影的城市建筑群震害场景增强现实可视化

4.4.1引言

4.4.2基于倾斜摄影的实景三维模型建模

4.4.3建筑物单体识别

4.4.4建筑群地震反应动态可视化

4.4.5小结

4.5基于倾斜摄影的城市建筑群倒塌情境可视化

4.5.1引言

4.5.2倒塌建筑的动态响应可视化

4.5.3倒塌建筑的烟尘效果

4.5.4案例研究

4.5.5小结

第5章基于城市抗震弹塑性分析的次生火灾及次生坠物模拟

5.1概述

5.2城市区域地震次生火灾模拟和高真实感显示

5.2.1引言

5.2.2模拟框架

5.2.3分析方法

5.2.4案例分析

5.2.5小结

5.3地震次生坠物灾害及其对人员疏散的影响

5.3.1引言

5.3.2模拟框架

5.3.3分析方法

5.3.4算例

5.3.5小结

5.4考虑坠物次生灾害的避难场所规划

5.4.1引言

5.4.2整体架构

5.4.3分析方法

5.4.4算例

5.4.5小结

第6章基于城市抗震弹塑性分析的地震应急与恢复

6.1概述

6.2基于城市抗震弹塑性分析的震损评估系统REDACT

6.2.1地震破坏力分析评价方法

6.2.2系统开发

6.2.3应用案例

6.3基于机器学习的城市建筑群震害实时评估方法

6.3.1引言

6.3.2基本框架与研究方法

6.3.3基于LSTM的地震动破坏力预测

6.3.4基于CNN的地震动破坏力预测

6.3.5复杂区域案例分析——以清华大学校园为例

6.4基于城市抗震弹塑性分析的主余震损失分析

6.4.1引言

6.4.2主余震作用下区域建筑震害预测方法

6.4.3区域建筑分析模型主余震验证

6.4.4主余震序列构造方法

6.4.5案例分析——以龙头山镇鲁甸地震为例

6.5考虑劳动力资源约束的恢复重建决策

6.5.1引言

6.5.2基本框架

6.5.3剩余功能计算

6.5.4维修规划单元的恢复曲线和资源需求曲线

6.5.5维修规划与模拟

6.5.6算例分析

第7章城市地面运动场构造及场地城市效应

7.1概述

7.2基于有限点位记录的地面运动场构造方法

7.2.1引言

7.2.2强震动库与插值台站组

7.2.3基于反距离加权插值的地面运动反应谱构造方法

7.2.4基于连续小波变换的地震动构造方法

7.2.5地面运动场构造方法框架

7.2.6方法验证

7.2.7案例分析——以旧金山Hayward断层M7.0级模拟地震为例

7.2.8小结

7.3场地城市效应及其分析方法

7.3.1引言

7.3.2考虑SCI效应的城市抗震弹塑性分析

7.3.3振动台试验及其验证

7.3.4三维盆地算例

7.3.5清华大学校园案例分析

7.3.6小结

7.4场地城市效应对震害评估的影响分析

7.4.1引言

7.4.2理想建筑分布下的SCI效应

7.4.3实际区域的SCI效应

7.4.4小结

第8章典型城市建筑群的震害模拟案例

8.1概述

8.2北京CBD建筑群震害模拟

8.2.1北京CBD地区结构模型介绍

8.2.2北京CBD地震动时程数据获取

8.2.3北京CBD建筑群震害模拟结果

8.2.4北京CBD建筑群震害结果可视化

8.3新北川县城震害可视化预测

8.3.1新北川县城建筑信息

8.3.2新北川县城地震动模拟

8.3.3考虑场地城市效应的震害分析结果

8.3.4高真实感震害可视化

8.4西安灞桥区建筑震害模拟

8.4.1西安灞桥区建筑信息

8.4.2西安灞桥区建筑震害模拟地震动输入

8.4.3西安灞桥区建筑震害分析结果

8.4.4对未设防建筑加固后的效果

8.5唐山市建筑震害模拟

8.5.1唐山市建筑信息

8.5.2唐山市建筑震害模拟地震动输入

8.5.3唐山市建筑震害分析结果

8.6旧金山建筑震害模拟

8.6.1旧金山湾区建筑信息

8.6.2地震动输入

8.6.3典型建筑分析流程

8.6.4建筑震害损失分布

第9章结论与展望

9.1结论

9.2展望

参考文献