本书结合近年来国内外在防灾减灾领域中的最新研究进展与工程应用，将土木工程学科涉及的地震灾害、火灾、风灾、洪灾、地质灾害的防灾减灾工作与灾害学的基本原理相结合，为读者系统介绍各种灾害的成因及致灾机理、结构受灾模拟分析与评估方法、防治措施等。全书共10章。第1章为灾害学概论，主要介绍了灾害学的基本概念、灾害对人类社会的危害、现阶段国内外防灾减灾的研究现状等内容。后续主体内容分为两大部分。第一部分为地震灾害，共包括五章（第2～6章），阐述了地震基本概念、地震破坏作用及工程地质条件对震害的影响，并侧重介绍了结构地震反应分析方法及相关软件、结构震害防治技术、不同大气环境作用下多龄期建筑结构震害模拟及地震灾害风险预测与损失评估。第二部分为其他灾害，共包括四章（第7～10章），系统介绍了火灾、风灾及洪灾的基本概念与成因、危害及防治措施、结构受灾模拟分析方法和工程案例，以及滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷等地质灾害的形成机理、监测预报与防治措施。
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二级教授，博士（后），西安建筑科技大学特聘教授，博士生导师，结构工程及其抗震专业学术带头人，国家标准：《构筑物抗震设计规范》（GB0907-2012）编委，中国冶金建设协会抗震防灾专业委员会副主任委员，"十二五"国家科技支撑项目负责人
目录
前言
第1章 灾害学概论 1
1.1 灾害的含义、类型及分级 1
1.1.1 灾害的含义 1
1.1.2 灾害的类型 2
1.1.3 灾害的分级 4
1.2 灾害对人类社会的危害 5
1.2.1 我国历史上的重大灾害 5
1.2.2 灾害对人类社会的影响 9
1.3 防灾减灾工程学的发展及国内外研究现状 11
1.3.1 防灾减灾工程学的发展 11
1.3.2 国内外研究现状 13
1.4 土木工程防灾减灾学 15
1.4.1 学科的发展与建设 15
1.4.2 学科研究内容 16
思考题 21
参考文献 21
第2章 地震与震害 22
2.1 地震类型与成因 23
2.1.1 地震类型 23
2.1.2 地震成因 24
2.2 地震波、地震震级及地震烈度 25
2.2.1 地震波 25
2.2.2 地震震级 28
2.2.3 地震烈度 28
2.3 地震活动概况及其分布 34
2.3.1 世界地震活动 34
2.3.2 中国地震活动 35
2.3.3 中国地震烈度区划图 36
vi 土木工程灾害学
2.4 地震的破坏作用 37
2.4.1 地震作用和地震破坏作用的特点 37
2.4.2 地表破坏 38
2.4.3 工程结构破坏 39
2.4.4 地震次生灾害 46
2.5 工程地质条件对震害的影响 49
2.5.1 局部地形的影响 49
2.5.2 发震断裂带的地震影响 50
思考题 51
参考文献 51
第3章 结构地震反应分析方法及相关软件 53
3.1 常规分析方法 53
3.1.1 静力法 53
3.1.2 反应谱法 54
3.1.3 时程分析法 55
3.2 非线性静力Pushover分析方法 73
3.3 增量动力分析方法 74
3.4 结构地震反应分析相关软件介绍 75
3.4.1 ANSYS软件 75
3.4.2 ETABS软件 77
3.4.3 OpenSees软件 80
3.4.4 ABAQUS软件 81
3.4.5 PERFORM-3D软件 82
3.4.6 SeismoStruct软件 84
3.4.7 MSC.MARC软件 85
思考题 86
参考文献 86
第4章 结构震害防治技术 88
4.1 新建结构抗震技术 88
4.1.1 结构隔震技术 88
4.1.2 结构消能减震技术 92
4.1.3 摇摆结构技术 96
4.1.4 自复位结构技术 99
4.1.5 带可更换构件(或部件)结构技术 102
4.2 既有结构抗震加固技术 104
4.2.1 传统加固技术 104
4.2.2 新型加固技术 115
思考题 119
参考文献 120
第5章 不同大气环境作用下多龄期建筑结构震害模拟 122
5.1 一般大气环境下建筑结构抗震性能分析 122
5.1.1 建筑结构损伤机理及抗震性能退化规律 122
5.1.2 建筑结构破坏状态划分标准 136
5.1.3 建筑材料耐久性损伤预测模型 142
5.2 近海大气环境下建筑结构抗震性能分析 146
5.2.1 建筑结构耐久性损伤机理及抗震性能退化规律 146
5.2.2 建筑结构破坏状态划分标准 148
5.2.3 建筑材料耐久性损伤预测模型 150
5.3 冻融大气环境下建筑结构抗震性能分析 151
5.3.1 建筑结构冻融损伤机理及抗震性能退化规律 151
5.3.2 建筑结构破坏状态划分标准 154
5.3.3 建筑材料耐久性损伤预测模型 156
5.4 结构地震破坏混合多尺度数值建模方法 158
5.4.1 宏观模型 158
5.4.2 细观模型 165
5.4.3 混合单元多尺度模型 168
思考题 169
参考文献 170
第6章 地震灾害风险预测与损失评估 175
6.1 地震灾害风险预测与损失评估理论方法 175
6.1.1 地震危险性分析 175
6.1.2 结构地震易损性分析 182
6.1.3 地震灾害经济损失评估 188
6.1.4 人员伤亡损失评估 192
6.1.5 建筑加固效益与决策分析 195
6.1.6 地震保险费率厘定 199
6.1.7 震后庇护物需求分析 208
6.2 地震灾害风险预测与损失评估软件介绍 213
6.2.1 国外震害风险预测与损失评估软件 213
6.2.2 国内震害风险预测与损失评估软件 215
6.2.3 中国地震灾害风险预测与损失评估系统 219
6.3 基于大数据与智慧化应用技术的城市基础信息成套采录技术 221
6.3.1 城市基础信息采集系统 221
6.3.2 多源异构数据融合采集方法 223
6.3.3 多维交互可视化数据库平台 223
思考题 224
参考文献 224
第7章 火灾灾害及其防治技术 229
7.1 火灾基本知识 229
7.1.1 概述及分类 229
7.1.2 火灾危害 230
7.1.3 防火经验及措施 231
7.2 高温下建筑材料的力学性能 233
7.2.1 混凝土 233
7.2.2 钢筋 237
7.3 高温下建筑结构构件的力学性能 240
7.3.1 钢筋混凝土结构 240
7.3.2 钢结构 241
7.4 火灾后钢筋混凝土构件与结构的抗震性能 242
7.4.1 钢筋混凝土框架梁 243
7.4.2 钢筋混凝土框架柱 244
7.4.3 钢筋混凝土框架节点 247
7.4.4 钢筋混凝土剪力墙 248
7.4.5 钢筋混凝土框架结构 249
7.5 建筑结构火灾灾变模拟 249
7.5.1 建筑结构火灾的发展过程 250
7.5.2 火灾模型 251
7.5.3 常用火灾模拟软件介绍 252
7.6 火灾后建筑结构损伤鉴定 253
7.6.1 火灾温度判定 253
7.6.2 火灾后建筑结构实体检测 255
7.6.3 火灾后建筑结构损伤程度分析 257
7.6.4 火灾后建筑结构损伤等级判定 257
思考题 259
参考文献 259
第8章 风灾灾害及其防治技术 263
8.1 风灾基本知识 263
8.1.1 概述及分类 263
8.1.2 风力等级划分 269
8.1.3 地面粗糙类别划分 270
8.2 风灾对工程结构的影响 271
8.2.1 低矮建筑风灾破坏特征 271
8.2.2 高层建筑风灾破坏特征 272
8.2.3 高耸结构风灾破坏特征 272
8.2.4 大跨结构风灾破坏特征 273
8.2.5 风灾带来的其他破坏 274
8.3 风振控制与防风减灾措施 276
8.3.1 风振控制概述 276
8.3.2 风振控制的基本原理 279
8.3.3 风振控制的分析方法 280
8.3.4 防风减灾措施 284
8.4 工程结构风灾破坏性预测方法 286
8.4.1 低矮建筑 286
8.4.2 高层建筑 288
8.4.3 高耸结构 289
8.4.4 大跨度结构 290
8.5 风荷载作用下工程结构灾变数值模拟分析 291
8.5.1 结构上的静力风荷载 292
8.5.2 结构上的脉动风荷载 297
8.5.3 结构上的尾流旋涡干扰 298
8.5.4 案例分析 303
思考题 303
参考文献 304
第9章 洪水灾害及其防治技术 307
9.1 洪水灾害的基本知识 307
9.1.1 洪水的成因及特点 307
9.1.2 洪水的类型 311
9.2 水文分析与设计洪水 312
9.2.1 水文基础知识 312
9.2.2 水文统计 313
9.2.3 设计洪水 315
9.3 洪水灾害的危害 317
9.3.1 对交通运输的危害 317
9.3.2 对防洪工程的危害 318
9.3.3 对城市和工业的危害 318
9.4 洪水灾害的防治措施 319
9.4.1 防洪工程措施 319
9.4.2 防洪非工程措施 321
9.5 防洪工程设计 322
9.5.1 堤防工程的防洪设计原则和设计标准 322
9.5.2 堤防工程设计 324
9.6 洪水作用下建(构)筑物结构灾变数值模拟分析 328
9.6.1 洪水冲击作用形式 328
9.6.2 洪水对建筑结构作用力计算 329
9.6.3 案例分析 334
思考题 336
参考文献 336
第10章 地质灾害及其防治技术 338
10.1 地质灾害概述 338
10.2 滑坡 340
10.2.1 概述及分类 340
10.2.2 滑坡的形成与发育 341
10.2.3 滑坡监测 344
10.2.4 滑坡防治原则与措施 345
10.3 崩塌 346
10.3.1 概述及分类 346
10.3.2 崩塌的形成 347
10.3.3 崩塌监测 348
10.3.4 崩塌防治原则与措施 349
10.4 泥石流 350
10.4.1 概述及分类 350
10.4.2 泥石流的形成 352
10.4.3 泥石流监测预报 353
10.4.4 泥石流防治原则与措施 355
10.5 地面沉降 356
10.5.1 概述及分类 356
10.5.2 地面沉降的形成 357
10.5.3 地面沉降监测 359
10.5.4 地面沉降防治原则与措施 360
10.6 地面塌陷 360
10.6.1 概述及分类 360
10.6.2 岩溶地面塌陷的形成 361
10.6.3 岩溶地面塌陷监测 363
10.6.4 岩溶地面塌陷防治原则与措施 365
10.7 地裂缝 365
10.7.1 概述及分类 365
10.7.2 地裂缝的形成 366
10.7.3 地裂缝灾害预测 368
10.7.4 地裂缝防治原则与措施 368
思考题 370
参考文献 370
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