前 言 作者在日本工作期间参与了一些桥梁抗震设计和科研工作,在这期间日本刚经历过阪神大地震,抗震安全成为桥梁设计中最重要的内容之一,弹塑性地震响应分析和减隔震设计在整个工作中占相当大的比例。2002年到浙江大学工作后,希望能把过去工作中获得的设计经验用理论的形式作一总结,编写出一本关于桥梁地震响应分析和抗震设计的参考书。 桥梁抗震设计所涉及到的基本内容十分广泛,本书根据编写目的选择了钢筋混凝土结构弹塑性地震响应计算方法作为主要内容,对桥梁结构的抗震设计基本原理、线弹性地震响应以及弹塑性地震响应计算方法、场地运动和土与结构相互作用、减隔震设计原理等进行了讨论。为更进一步的应用,对常见连续梁桥、刚构桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的弹塑性地震响应计算原理和设计方法,今后拟通过计算实例进行详细介绍。 本书中各章节的内容安排如下: 第一章在介绍钢筋混凝土桥墩破坏形式的基第二章对地震机理、地震波的传播理论以及场地地震响应计算理论作了基础性的介绍。 第三章介绍桥梁结构的线弹性地震响应分析方法,阐述单自由度结构和多自由度体系线性振动分析的基本理论,对抗震设计中经常遇到的反应谱理论、振型分解法等进行了论述,特别是对阻尼计算实用方法的基本原理作了详细的分析。 第四章以NewmarkB法、WilsonO法为主,介绍了地震响应的直接积分法。 第五章中讨论了频域内振动响应的数据处理方法,对傅立叶变换的基本原理、快速傅立叶变换以及应用进行了介绍。 第六章以斜拉桥为例,介绍了复杂结构的弹性地震响应计算方法,并讨论了不同阻尼理论对结构地震响应计算结果的影响。 第七章以钢筋混凝土结构为主,介绍了弹塑性地震响应分析的履历模型以及计算方法,讨论了钢筋混凝土结构非线性分析基本原理以及滞回曲线计算模型。 第八章介绍了常用的弹塑性地震响应近似算法。 第九章研究了纤维模型计算理论,提出适用性广的桥梁结构空间弹塑性地震响应分析方法。 第十章作为桥梁结构按延性设计的基本过程,介绍了弹塑性地震响应分析的计算模型建立方法、计算过程以及安全性评价方法;并通过实例加以说明。 第十一章以土与结构之间的相互作用计算原理为主,对弹性地基上的刚性基础振动、相互作用计算方法和土动力学特性等作了基础性介绍。 第十二章介绍了减隔震设计原理,并通过实例说明减隔震设计方法。 本书在编写过程中,得到了宁波大学黄剑源教授的鼓励和支持。多年来,黄剑源教授无论在专业知识还是工作、生活方面,都给予了很多指导和帮助,在本书出版之前阅读了原稿,纠正了不少错误,借此机会谨向黄剑源教授深表衷心感谢。另外,感谢浙江大学博士研究生陈衡治和布占宇同学在本书编写中所给予的帮助。 在编写过程中作者曾有意识地想把国内的最新研究成果反映进去,由于受到工作经历的影响,对国内的研究现状缺乏了解,在参考文献中没有体现出这一初衷。在书稿交付之前,收到重庆交通科研设计院唐光武研究员寄来的《公路桥梁抗震设计规范》(征求意见稿)后,对书稿的内容作了一些补充,介绍了国内桥梁抗震设计方法的一些研究成就,以弥补这方面的不足。 感谢人民交通出版社沈鸿雁同志在出版过程中提供了许多便利和帮助。 由于作者水平有限,书中难免有不少错误和不妥之处,恳请批评指正。 作者谢旭 浙江大学建工学院 (兼)浙江大学宁波理工学院 2005年10月