盾構隧道的抗震研究及算例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 土木學會組織，[日] 小泉淳 編，張穩軍，袁大軍 譯

圖書標籤:

• 盾構隧道
• 抗震
• 隧道工程
• 地震工程
• 結構工程
• 岩土工程
• 數值模擬
• 算例
• 地下工程
• 抗震設計

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112109494

版次：1

商品編碼：10325551

包裝：平裝

開本：大16開

齣版時間：2009-09-01

用紙：膠版紙

頁數：233

字數：620000

正文語種：中文

內容簡介

《盾構隧道的抗震研究及算例》分為7章，圖文並茂，匯集瞭當代盾構抗震技術的最新研究成果。深入淺齣地從基本理論、設計方法、提高盾構抗震性能等方麵闡述瞭盾構隧道抗震技術及理論，特彆是配有設計計算實例，通俗易懂，相信會對我國盾構隧道工作者有所啓發。

目錄

第1章 關於盾構隧道抗震的基礎知識
1.1 盾構隧道的特徵
1.2 盾構隧道地震反應的特徵
1.2.1 以往地震災害中的發現
1.2.2 以往地震中得到的啓發
1.2.3 以往的振動試驗分析
1.2.4 在抗震研究中應該考慮的地震影響
1.3 抗震研究中假想的地震
第2章 盾構隧道的抗震研究概述
2.1 抗震性能的思考方法
2.1.1 基本思想
2.1.2 關於等級1地震動（L1）的性能要求的想法
2.1.3 關於等級2地震動（L2）的性能要求的想法
2.2 性能要求和驗算內容
2.2.1 盾構隧道特有的性能要求
2.2.2 對等級1（L1）地震動的性能要求和驗算內容
2.2.3 對等級2地震動（L2）的性能要求和驗算內容
2.3 周邊地基的穩定性評價
2.3.1 基本思想
2.3.2 周邊地基穩定性的評價研究
2.4 抗震分析方法
2.4.1 假設及模型
2.4.2 分析方法分類
2.5 設計地震動
2.5.1 設計地震動的思想方法
2.5.2 設計反應譜
2.5.3 地震動的時程波形
2.5.4 模擬地震波形
2.5.5 隧道縱嚮的設計地震動及相關課題
2.6 結構模型
2.6.1 盾構隧道結構的力學特徵
2.6.2 橫嚮結構模型
2.6.3 縱嚮結構模型
2.7 地基和結構物的相互作用
2.7.1 基本思想
2.7.2 應用地基彈簧的方法
……
第3章 地震時地基反應的評價
第4章 管環的模型化
第5章 盾構隧道地震的分析方法
第6章 驗算方法
第7章 有效提高抗震性能的構造措施
附錄A 一維地基模型的地震反應分析算例
附錄B 盾構隧道的橫嚮抗震分析算例
附錄C 盾構隧道縱嚮抗震的研究算例
附錄D 管片接頭迴轉彈簧剛度計算方法
附錄E 名詞解釋
參考文獻

精彩書摘

第1章 關於盾構隧道抗震的基礎知識
1.1 盾構隧道的特徵
由於盾構隧道的一次襯砌是用螺栓將預製管片拼裝而成，隧道的橫斷麵以及縱斷麵處均有很多接頭。通常，接頭的剛性比預製管片本身的剛性小，與用其他方法修築的隧道相比，盾構隧道的一次襯砌，無論在橫斷麵還是縱斷麵都是剛性小的預製式結構。不僅如此，相較明挖法而言，因盾構法采用挖掘原始土層直接修築盾構隧道的施工法，所以地震時盾構隧道具有與周圍土體共同變形的特徵。
由盾構法修築成的結構，包括上、下水道用隧道、電力以及通信用電纜隧道、鐵路隧道、道路隧道、煤氣管道、地下河道、雨水地下儲藏隧道等。類似於盾構隧道的其他被周圍地基包圍的地下結構物，隧道軸嚮1m長度上的單位體積質量，與原有土體單位體積質量相比小得多，因此，地震時作用於隧道斷麵的慣性力比作用於周邊土體的慣性力小。此外，地震動的振動能量被周圍土體吸收而衰減很大，同地上結構物一樣，在慣性力作用下很難産生共振現象。換句話說，盾構隧道這樣的地下結構物，具有因作用於結構自身的慣性力而對地震産生的振動不易激發的特點。
像這樣的柔性結構，地震時基本無法發生自激振動，其地震反應是，隨著隧道周圍土體而振動，變形須考慮隧道周圍土體在地震時的相對位移和變形，並受地基應變的左右。這些情況已經被以往的地震觀測所證實。

前言/序言

《橋梁結構抗震設計原理與實踐》 簡介 橋梁，作為現代交通網絡的血脈，其穩定與安全至關重要，尤其是在地震多發區域。本書《橋梁結構抗震設計原理與實踐》深入剖析瞭橋梁結構在地震作用下的響應機理，並係統闡述瞭從理論到實踐的抗震設計方法。全書旨在為橋梁工程師、岩土工程師、結構工程師以及相關領域的研究生提供一套全麵、嚴謹且實用的橋梁抗震設計指南。 第一章 橋梁結構在地震作用下的動力響應 本章將橋梁結構視為一個復雜的動力學係統，詳細探討地震波傳播、場地土動力特性對地震動特性的影響，以及橋梁基礎、墩柱、橋麵等不同構件在地震動作用下的動力響應。我們將從單自由度體係的動力學基礎齣發，逐步過渡到多自由度橋梁結構的動力響應分析。 1.1 地震動特性與場地效應 地震波的類型（P波、S波、麵波）及其傳播特點。 地震動參數（峰值加速度PGA、峰值速度PGV、峰值位移PGD、反應譜、持續時間）的定義、測量方法及其對結構反應的影響。 場地土動力特性（剪切波速、液化勢、場地類彆）對地震動放大的作用。 場地土對地震動的衰減與頻譜畸變。 近場與遠場地震動的差異及其對橋梁設計的影響。 場地土液化判彆標準與抗液化措施。 1.2 橋梁結構動力學基礎 集中質量法、質量-彈簧-阻尼器係統。 自由振動與強迫振動。 固有頻率、模態振型與阻尼比。 結構動力響應的分析方法（時程分析、反應譜分析）。 1.3 橋梁構件的地震響應 基礎與地基： 地震荷載在基礎與土體間的傳遞，基礎沉降、傾斜及液化對橋梁的影響。基礎-土體相互作用（SSI）的考慮。 橋墩： 軸嚮、彎麯、剪切及扭轉的地震響應，塑性鉸的形成與發展，混凝土材料在強烈地震下的性能退化。 橋麵結構： 連續梁、梁闆橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋在地震下的動力特性差異。縱嚮、橫嚮和竪嚮的地震作用。 支座與連接節點： 支座的位移、滑動、衝擊及破壞模式，支座阻尼耗能的潛力。預應力鋼筋、普通鋼筋連接處的抗震性能。 1.4 動力彈塑性分析 結構塑性機製的形成與發展。 能量耗散與耗能設計原則。 有限元方法在動力彈塑性分析中的應用。 超越狀態與性能目標。 第二章 橋梁結構的抗震設計理念與規範 本章將係統梳理當前主流的橋梁結構抗震設計理念，並詳細解讀國內外相關抗震設計規範的要點與發展趨勢。理解這些理念和規範是進行閤理設計的基石。 2.1 抗震設計基本原則 延性設計： 保證結構在超越彈性極限後仍能保持一定的承載能力和變形能力，吸收和耗散地震能量。 強柱弱梁、強剪弱彎： 確保結構在地震中發生塑性破壞時，破壞發生在延性較好的構件（梁）或破壞模式（彎麯）上，而非脆性破壞（柱、剪切）。 耗能減震設計： 通過設置消能減震裝置或利用結構自身構件的塑性變形來吸收地震能量，降低結構地震反應。 基於性能的設計（PBD）： 設定結構在不同地震強度下的性能目標（如正常使用、損傷控製、生命安全、防止倒塌），並以此為依據進行設計。 2.2 國內外橋梁抗震設計規範解析 中國橋梁抗震設計規範（如《公路橋梁抗震設計規範》JTGD60-2015）： 詳細介紹抗震設防烈度、地震分組、設計地震動參數的取用，橋梁抗震等級的劃分，承載能力極限狀態下的抗震設計方法，正常使用極限狀態下的抗震設計要求。 國際主流規範（如美國 AASHTO LRFD Bridge Design Specifications、Eurocode 8）： 重點介紹其抗震設計方法、地震動參數選取、反應譜的應用、構件的延性要求、以及在特殊結構（如斜拉橋、懸索橋）抗震設計方麵的考慮。 規範的演進與發展趨勢： 從傳統基於等效靜力法到基於動力分析，從基於強度設計到基於性能的設計。 2.3 抗震設計參數的確定 場地地震風險評估與區劃。 設計地震動參數的選取（反應譜、地震波）。 橋梁抗震等級的確定與設防目標。 地震影響係數的選取。 第三章 橋梁結構的抗震分析方法 本章將深入探討橋梁結構在地震作用下的分析方法，從基礎的靜態分析到復雜的動力分析，為工程師提供多種工具來評估橋梁的抗震性能。 3.1 結構動力模型建立 離散化方法： 質量離散化（集中質量法）、剛度離散化（有限元法）。 自由度選擇： 考慮竪嚮、橫嚮、縱嚮的自由度。 材料本構模型： 混凝土、鋼筋、鋼材的綫彈性、彈塑性本構模型。 土-結構相互作用（SSI）的建模： 簡化模型（彈簧-阻尼器模型）、精細模型（有限元法）。 3.2 反應譜分析方法 模態分解： 計算結構的高階模態。 譜綫閤成： 常用方法（SRSS法、CQC法）及其適用性。 反應譜分析的應用局限性： 在非綫性分析中的不足。 3.3 時程分析方法 動力時程分析（Linear Time History Analysis）： 采用給定的地震波記錄，進行綫性動力分析。 非綫性時程分析（Nonlinear Time History Analysis）： 考慮材料和幾何非綫性，模擬結構在真實地震下的響應。 地震波的選取與場地效應的模擬： 確定性地震危險分析（DSA）與概率性地震危險分析（PSA）。 計算結果的解讀： 位移、速度、加速度、內力、損傷指標。 3.4 簡化分析方法 等效靜力法（Equivalent Static Method）： 適用於規則、低矮橋梁結構。 靜力彈塑性分析（Pushover Analysis）： 評估結構的承載能力和延性，用於基於性能的設計。 第四章 橋梁結構的抗震構件設計 本章將聚焦橋梁結構中關鍵抗震構件的設計細節，包括基礎、橋墩、橋麵結構以及連接節點，確保每個構件都能滿足抗震要求。 4.1 基礎與地基的抗震設計 樁基礎： 樁的抗彎、抗剪、承載力設計，樁身與樁周土體的相互作用，樁基的液化防治。 擴大基礎： 基礎底麵效應，地基承載力與變形控製。 隔震與減震基礎。 4.2 橋墩的抗震設計 截麵設計： 配筋原則，箍筋的加密與約束作用。 延性設計： 塑性鉸區的設計，縱筋和橫筋的配置。 剪切設計： 剪力牆、剪切梁的抗剪強度驗算。 抗離析設計： 防止橋墩與帽梁連接處的脫空。 4.3 橋麵結構的抗震設計 連續梁與預應力混凝土梁橋： 縱嚮、橫嚮抗震連接，支座設計，伸縮縫設計。 闆式梁橋： 支座錨固，蓋梁設計。 拱橋： 拱腳、拱頂的連接與力傳遞。 斜拉橋與懸索橋： 塔、梁、索等關鍵部位的動力響應分析與設計，索塔的抗震設計，錨固體係的可靠性。 4.4 支座、伸縮縫及連接節點設計 支座： 盆式支座、球形支座、橡膠支座的抗震性能，減隔震支座的應用。 伸縮縫： 伸縮縫裝置的抗震能力，防止錯位與脫落。 節點連接： 預製構件之間的連接，鋼結構與混凝土結構的連接。 第五章 橋梁結構的減隔震技術 本章將係統介紹當前廣泛應用的橋梁結構減隔震技術，包括隔震技術、消能減震技術及其在實際工程中的應用案例。 5.1 隔震技術 隔震原理： 延長結構的自振周期，降低地震力。 隔震裝置： 鉛芯橡膠隔震支座、高阻尼橡膠隔震支座、屈服型隔震支座。 隔震構造： 隔震層設置，隔震縫設計。 隔震橋梁的設計要點與注意事項。 5.2 消能減震技術 消能減震原理： 利用附加阻尼裝置耗散地震能量。 消能減震裝置： 粘滯阻尼器、金屬屈服型阻尼器、摩擦阻尼器、調諧質量阻尼器（TMD）。 消能減震構造： 阻尼器的布置位置、連接方式。 消能減震橋梁的設計要點與注意事項。 5.3 減隔震技術的組閤應用 隔震與消能減震的協同作用。 多重減震策略。 第六章 橋梁結構抗震設計的案例分析 本章精選國內外具有代錶性的橋梁抗震工程案例，通過對案例的深入剖析，展示抗震設計理論與方法的實際應用，總結工程經驗與教訓。 6.1 典型橋梁工程抗震設計案例 某超長連續鋼箱梁橋的抗震設計。 某大跨度斜拉橋的抗震分析與減隔震措施。 某地震易發區重要橋梁的性能化設計。 某舊橋加固改造的抗震設計。 6.2 案例分析要點 場地條件與地震動特性。 設計理念與技術路綫。 關鍵構件的抗震設計細節。 采用的分析方法與計算結果。 減隔震技術的應用效果。 工程實施過程中的難點與解決。 6.3 工程經驗與教訓 從實際工程中提煉的設計優化建議。 對未來橋梁抗震設計的啓示。 第七章 橋梁結構的抗震監測與評估 本章探討橋梁結構在運營期間的抗震監測技術，以及如何根據監測數據對其抗震性能進行評估，為結構的維護與加固提供科學依據。 7.1 橋梁結構健康監測係統（SHMS） 監測內容： 加速度、位移、應力、應變、裂縫、沉降等。 監測設備： 加速度計、位移傳感器、應變片、GPS等。 數據采集與處理： 實時監測、數據存儲、數據分析。 7.2 基於監測數據的抗震性能評估 識彆結構動力特性： 模態參數識彆。 評估構件損傷程度： 根據應力、應變等數據。 模型更新與修正： 利用實測數據校準數值模型。 結構可靠度評估。 7.3 震後評估與應急響應 快速評估方法： 目視檢查、初步檢測。 詳細評估方法： 儀器檢測、荷載試驗。 風險評估與決策支持。 第八章 橋梁結構抗震研究的未來展望 本章將對橋梁結構抗震領域的研究前沿進行梳理，並展望未來的發展方嚮，以期為相關研究人員提供新的思路和方嚮。 8.1 新型抗震材料與技術 高性能混凝土、形狀記憶閤金、縴維增強聚閤物（FRP）等在橋梁抗震中的應用。 智能監測與自修復技術。 8.2 高級分析技術 基於損傷力學的非綫性分析。 基於概率的抗震設計（PBD）。 多尺度模擬與多物理場耦閤分析。 8.3 復雜橋梁結構的抗震研究 特殊結構（如組閤梁橋、疊閤梁橋）的抗震特性。 城市軌道交通與公路橋梁組閤結構體的抗震。 8.4 氣候變化與地震風險 極端天氣事件對橋梁抗震性能的影響。 氣候變化背景下的橋梁韌性設計。 參考文獻 本書引用瞭大量國內外權威的學術文獻、設計規範和工程實踐報告，為讀者提供瞭進一步深入研究的文獻支持。 附錄 可能包含常用設計公式、標準數據、軟件應用指南等輔助性內容。 《橋梁結構抗震設計原理與實踐》是一部集理論性、係統性、實踐性於一體的橋梁抗震設計專著，是工程師們在麵對地震挑戰時不可或缺的工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版給人一種非常紮實可靠的感覺，從目錄上看，它似乎深入探討瞭結構動力學在隧道工程中的應用，特彆是針對地震荷載下的響應分析。我注意到其中可能包含瞭一些復雜的數值模擬方法，比如有限元分析或者更前沿的基於性能的設計理念。對於我們這些常年與地下工程打交道的工程師來說，一本能將理論深度與工程實踐完美結閤的著作是極其寶貴的。我期望書中能詳細闡述不同地質條件（比如軟土、岩石、斷層帶）對盾構隧道抗震性能的影響機製，以及如何通過優化襯砌結構設計來有效提高其韌性和抗倒塌能力。如果它還能提供一些最新的抗震規範解讀和設計參數的選取依據，那就更好瞭，能直接指導我們未來的項目工作，減少理論和實踐之間的鴻溝。整體而言，從外觀和結構推測，這是一本值得工程師們反復研讀的工具書。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找一本能係統梳理近十年隧道抗震技術發展脈絡的參考書，這本書的題目似乎正中下懷。我特彆關注“算例”這一部分，因為純理論的推導對解決實際工程中的疑難雜癥往往力不從心。我希望看到的是，作者能夠選取幾個具有代錶性的工程案例，詳細展示從地震動輸入、土體-結構相互作用模擬，到最終內力、變形分析的全過程。這些算例最好能涵蓋不同尺度的隧道，比如城市地鐵和長距離交通隧道，並清晰對比不同抗震措施（如柔性接頭、減隔震裝置）的實際減震效果。如果書中能對這些算例進行敏感性分析，探討關鍵設計參數變動時的安全裕度變化，那這本書的工程參考價值將得到指數級的提升。這種細緻入微的案例剖析，遠比空泛的理論陳述更能讓人信服和學習。

評分☆☆☆☆☆

從書名來看，“研究”二字錶明瞭作者試圖構建一個係統的理論框架。我期望這本書能夠提供一套清晰的、可操作的設計流程圖或決策樹，幫助工程師們從初步勘察階段就開始考慮抗震問題，而不是等到設計後期纔進行補救性的校核。特彆是在麵對場地特定地震動（PSHA/DSHA）的選取與修正上，我希望能有詳盡的指導，因為這往往是國內很多項目中最不確定的環節之一。如果書中能包含一些對現有設計規範中抗震設防標準的批判性思考，指齣其局限性並提齣改進建議，那就更具啓發價值瞭。我期待它能激發讀者對現有設計範式的反思，推動我們對“韌性城市基礎設施”這一目標的深入實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定價不菲，這通常暗示著其內容的專業性和前沿性。我猜測它必然會涉及當前學術界熱議的幾個課題，例如極端地震下的非綫性響應分析，以及如何量化和評估結構在長期服役期間纍積的抗震風險。對於研究生或者從事研發工作的專業人士而言，這種超越常規規範的探討至關重要。我尤其期待作者能深入挖掘盾構隧道在復雜地震波作用下，尤其是垂直嚮和扭轉響應的耦閤效應，這往往是傳統簡化模型忽略的薄弱環節。如果書中能引入先進的損傷模型或者基於概率的可靠度評估方法來指導抗震設計，那它就不僅僅是一本設計手冊，更是一部引領行業技術進步的指南。希望它的理論深度能夠滿足我們對結構安全極限狀態的深刻理解需求。

評分☆☆☆☆☆

閱讀技術書籍時，我非常看重作者的學術背景和工程經驗的結閤度。一本優秀的著作，其論述不應是孤立的，而是能與其他相關領域（如岩土工程、結構工程、甚至地球物理學）形成有機的聯係。我推測此書在描述地震波在不同土層中的傳播特性時，會非常嚴謹地引用最新的地質動力學研究成果。此外，它應該會著重論述如何處理盾構管片接頭在強烈振動下的受力狀態，因為這直接關係到隧道的防水和運營安全。如果書中能提供清晰的圖錶來展示不同襯砌材料和接縫形式的抗震性能對比，哪怕隻是定性的描述，也比純粹的公式堆砌更有助於工程師快速做齣判斷。總而言之，我希望這本書體現齣跨學科的綜閤性思維。

評分☆☆☆☆☆

總體上感覺比國內的書籍要好很多，更進一步的評價等待閱讀之後再下定論

評分☆☆☆☆☆

經典書

評分☆☆☆☆☆

地下結構抗震好書···主要研究抗震方嚮的哥們可以好好看看啦！

評分☆☆☆☆☆

總體上感覺比國內的書籍要好很多，更進一步的評價等待閱讀之後再下定論

評分☆☆☆☆☆

書的內容就不說瞭，拿到書後，我都沒分清楚是新書還是舊書，紙張有點泛黃瞭，封麵一看就像在圖書館裏麵放瞭很長時間，像被不少人看過一樣的

評分☆☆☆☆☆

覺得還好吧。。還沒怎麼看

評分☆☆☆☆☆

書的內容就不說瞭，拿到書後，我都沒分清楚是新書還是舊書，紙張有點泛黃瞭，封麵一看就像在圖書館裏麵放瞭很長時間，像被不少人看過一樣的

評分☆☆☆☆☆

很好

評分☆☆☆☆☆

活動期間購買的，便宜瞭不少，比某網站價格優惠。