前 言 作者在日本工作期間參與了一些橋梁抗震設計和科研工作,在這期間日本剛經歷過阪神大地震,抗震安全成為橋梁設計中最重要的內容之一,彈塑性地震響應分析和減隔震設計在整個工作中占相當大的比例。2002年到浙江大學工作后,希望能把過去工作中獲得的設計經驗用理論的形式作一總結,編寫出一本關于橋梁地震響應分析和抗震設計的參考書。 橋梁抗震設計所涉及到的基本內容十分廣泛,本書根據編寫目的選擇了鋼筋混凝土結構彈塑性地震響應計算方法作為主要內容,對橋梁結構的抗震設計基本原理、線彈性地震響應以及彈塑性地震響應計算方法、場地運動和土與結構相互作用、減隔震設計原理等進行了討論。為更進一步的應用,對常見連續(xù)梁橋、剛構橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋的彈塑性地震響應計算原理和設計方法,今后擬通過計算實例進行詳細介紹。 本書中各章節(jié)的內容安排如下: 第一章在介紹鋼筋混凝土橋墩破壞形式的基第二章對地震機理、地震波的傳播理論以及場地地震響應計算理論作了基礎性的介紹。 第三章介紹橋梁結構的線彈性地震響應分析方法,闡述單自由度結構和多自由度體系線性振動分析的基本理論,對抗震設計中經常遇到的反應譜理論、振型分解法等進行了論述,特別是對阻尼計算實用方法的基本原理作了詳細的分析。 第四章以NewmarkB法、WilsonO法為主,介紹了地震響應的直接積分法。 第五章中討論了頻域內振動響應的數據處理方法,對傅立葉變換的基本原理、快速傅立葉變換以及應用進行了介紹。 第六章以斜拉橋為例,介紹了復雜結構的彈性地震響應計算方法,并討論了不同阻尼理論對結構地震響應計算結果的影響。 第七章以鋼筋混凝土結構為主,介紹了彈塑性地震響應分析的履歷模型以及計算方法,討論了鋼筋混凝土結構非線性分析基本原理以及滯回曲線計算模型。 第八章介紹了常用的彈塑性地震響應近似算法。 第九章研究了纖維模型計算理論,提出適用性廣的橋梁結構空間彈塑性地震響應分析方法。 第十章作為橋梁結構按延性設計的基本過程,介紹了彈塑性地震響應分析的計算模型建立方法、計算過程以及安全性評價方法;并通過實例加以說明。 第十一章以土與結構之間的相互作用計算原理為主,對彈性地基上的剛性基礎振動、相互作用計算方法和土動力學特性等作了基礎性介紹。 第十二章介紹了減隔震設計原理,并通過實例說明減隔震設計方法。 本書在編寫過程中,得到了寧波大學黃劍源教授的鼓勵和支持。多年來,黃劍源教授無論在專業(yè)知識還是工作、生活方面,都給予了很多指導和幫助,在本書出版之前閱讀了原稿,糾正了不少錯誤,借此機會謹向黃劍源教授深表衷心感謝。另外,感謝浙江大學博士研究生陳衡治和布占宇同學在本書編寫中所給予的幫助。 在編寫過程中作者曾有意識地想把國內的最新研究成果反映進去,由于受到工作經歷的影響,對國內的研究現狀缺乏了解,在參考文獻中沒有體現出這一初衷。在書稿交付之前,收到重慶交通科研設計院唐光武研究員寄來的《公路橋梁抗震設計規(guī)范》(征求意見稿)后,對書稿的內容作了一些補充,介紹了國內橋梁抗震設計方法的一些研究成就,以彌補這方面的不足。 感謝人民交通出版社沈鴻雁同志在出版過程中提供了許多便利和幫助。 由于作者水平有限,書中難免有不少錯誤和不妥之處,懇請批評指正。 作者謝旭 浙江大學建工學院 (兼)浙江大學寧波理工學院 2005年10月