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專著出版 | 杜修力院士專著《地下結(jié)構(gòu)抗震設計理論與方法》出版!

2025-09-22 4034 0


2025.09



北京工業(yè)大學—杜修力




PART .01

內(nèi)容簡介

本書是國家自然科學基金重大研究計劃“重大工程的動力災變”關于地下結(jié)構(gòu)抗震方向的主要研究成果,也是作者及其團隊 20 余年來的成果總結(jié)。全書共 13 章,內(nèi)容包括地下結(jié)構(gòu)的抗震研究概況和結(jié)構(gòu)抗、減震設計的一些相關的基本理論與分析方法,土-地下結(jié)構(gòu)體系地震反應數(shù)值模擬理論和方法,土-地下結(jié)構(gòu)體系地震反應模型試驗方法與技術,地下結(jié)構(gòu)地震反應特征及參數(shù)影響分析,地下結(jié)構(gòu)地震破壞機理與失效模式分析,地下結(jié)構(gòu)抗震性能評價,地下結(jié)構(gòu)減震控制,地下結(jié)構(gòu)抗震簡化分析方法和裝配式地下結(jié)構(gòu)抗震等內(nèi)容。

本書可供從事地下結(jié)構(gòu)抗震研究和地下工程抗震設計的相關科技工作者,以及高等院校相關專業(yè)的師生參考。





PART .02

書本前言

地下開發(fā)興盛

地下空間的開發(fā)利用是城市建設重要的發(fā)展方向,對擴大城市空間、實現(xiàn)城市集約化發(fā)展意義重大。國際上已將交通、商業(yè)、市政和倉儲等基礎設施工程廣泛建于地下,極大地拓展了城市的功能空間,提高了運行效率。我國目前正處于城市地下工程建設的快速發(fā)展期,正在建設和規(guī)劃建設的規(guī)模、速度均居世界首位。以地鐵建設為例,截至 2024 年 6 月,我國內(nèi)地已有 41 座城市建成地鐵線路,運營里程達 8689.51km,其中,上海和北京分別以 795.37km 和 760.79km 的地鐵線路位居全球城市前兩位,且結(jié)構(gòu)型式呈現(xiàn)大型、復雜化特征。


地下抗震覺醒

長期以來,工程和學術界認為地下結(jié)構(gòu)的抗震安全性能高于地上結(jié)構(gòu)的抗震安全性能,因此,在相當一段時期內(nèi),地下結(jié)構(gòu)的抗震研究并未受到足夠的重視,包括美、日等結(jié)構(gòu)抗震科技水平較高的國家對大多數(shù)地下結(jié)構(gòu)也沒有考慮抗震設計要求,導致其抗震分析理論與設計方法研究成果缺乏。近幾十年來,在世界范圍內(nèi)發(fā)生了多次強地震造成地下結(jié)構(gòu)震害的實例,尤其是 1995 年日本阪神大地震中大范圍地鐵地下結(jié)構(gòu)遭遇了地震破壞,甚至出現(xiàn)大開地鐵車站完全塌毀的震害事例,從而引起了世界范圍內(nèi)地震工程專家和工程師們對地下結(jié)構(gòu)抗震問題的關注。與地上結(jié)構(gòu)不同,地下結(jié)構(gòu)的地震反應受到周圍巖土介質(zhì)約束,結(jié)構(gòu)慣性力不再是主要影響因素,地震作用下的場地變形和土-結(jié)構(gòu)動力相互作用效應影響成為了影響地下結(jié)構(gòu)地震反應的主要因素,這給結(jié)構(gòu)抗震減震設計帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。



著書背景歷程

作者于 2000 年開始從事地下結(jié)構(gòu)抗震研究,在地下結(jié)構(gòu)地震反應影響因素及規(guī)律、損傷破壞模擬模型和方法、破壞機理與失效模式、抗震評價性能分析、簡化抗震設計方法、減震控制設計原理和方法以及技術與應用等方面取得了較為系統(tǒng)的成果。作為國家自然科學基金重大研究計劃“重大工程的動力災變”集成項目的負責人,作者也曾承諾要完成一本有關地下結(jié)構(gòu)抗震方面的著作,于是,2014年開始寫作此書,經(jīng)多次調(diào)整寫作大綱,數(shù)次修改書稿,2017 年初完稿,并申請獲得了國家科學技術學術著作出版基金資助??紤]到近期的一些工作進展,后又經(jīng)數(shù)次修改補充內(nèi)容,于 2024 年最終定稿。


全書內(nèi)容概覽

全書共 13 章,內(nèi)容包括地下結(jié)構(gòu)的抗震研究概況和結(jié)構(gòu)抗、減震設計的一些相關的基本理論與分析方法,土 - 地下結(jié)構(gòu)體系非線性地震反應數(shù)值模擬理論與方法,土 - 地下結(jié)構(gòu)體系地震反應模型試驗方法與技術,地下結(jié)構(gòu)地震反應特征及參數(shù)影響分析,地下結(jié)構(gòu)地震破壞機理與失效模式分析,地下結(jié)構(gòu)抗震性能評價,地下結(jié)構(gòu)減震控制,地下結(jié)構(gòu)抗震設計簡化分析方法和裝配式地下結(jié)構(gòu)抗震等內(nèi)容。各章內(nèi)容相互聯(lián)系和貫通、有機結(jié)合,既強調(diào)了場地土介質(zhì)的非線性特征和土 - 結(jié)構(gòu)非線性動力相互作用效應影響研究,又重視了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震力學性能分析,在模型試驗、數(shù)值模擬和震害的對比驗證研究方面也有一定特色。此外,本書除十分重視場地土 - 地下結(jié)構(gòu)體系地震非線性反應的數(shù)值模擬模型和方法介紹外,對地下結(jié)構(gòu)的簡化分析方法介紹也非常重視,單章做了較系統(tǒng)的介紹。為方便讀者對系統(tǒng)知識的了解,本書第 2 章和第 3 章的內(nèi)容是在作者所著《工程波動理論與方法》(科學出版社) 一書中的相關內(nèi)容基礎上減縮而成。



PART .03

作者簡介


杜修力教授、博士生導師、中國工程院院士、地震工程專家、土木工程學科帶頭人。國家杰出青年科學家基金獲得者,教育部“長江學者”特聘教授,國家自然科學基金創(chuàng)新群體帶頭人,橋梁工程安全與韌性全國重點實驗室主任,中華人民共和國水利部技術委員會委員,中國土木工程學會常務理事,中國地震學會常務理事,中國公路學會專家委員會委員等學術職務。榮獲“全國先進工作者”“全國優(yōu)秀科技工作者”等稱號,領銜的教師團隊入選全國高校黃大年式教師團隊。

杜修力教授于1990年博士畢業(yè)于中國地震局工程力學研究所,1996年破格晉升為教授級高級工程師,2001年調(diào)入北京工業(yè)大學任教。長期以來,杜修力教授一直在一線從事教學科研工作,長期致力于工程抗震研究及工程實踐,在結(jié)構(gòu)-地基-圍埋土體耦合抗震領域作出了重大貢獻。


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