本书聚焦于我国黄土高原地区广泛分布的传统民居形式——独立式石箍窑洞，系统研究其抗震性能及加固技术，旨在提升此类结构的抗震安全性与可持续性，兼具工程实用价值与文化保护意义。 本书深入解析了独立式石箍窑洞独特的拱券—石箍—土体协同工作机理，明确其作为生土建筑在材料性能（抗拉强度低、脆性大）与结构形式（整体性差、冗余度低）上的先天抗震不足。通过精细化数值模拟与振动台试验，揭示其在强震作用下典型破坏模式（拱脚开裂、石箍失效、拱顶塌落、山墙外闪等）及其演化规律。建立考虑土—结构相互作用的精细化有限元模型，全面评估不同参数（窑洞跨度、矢高、土体性质、石箍尺寸与砌筑方式）对其抗震性能的影响规律，为安全评价与加固设计提供科学依据。同时本书还系统梳理评价了现有常用加固方法的效果与局限性，在此基础上，重点提出并验证两种创新加固体系：钢筋网水泥砂浆面层复合加固和钢带约束加固，有效提高抗倒塌能力和延性。 本书可供传统民居保护、独立式石箍窑洞类建筑修缮的管理人员和技术人员参考使用。

前言
1 绪论
1.1 独立式窑洞民居概述
1.1.1 窑洞民居的分布及历史
1.1.2 窑洞民居的类型
1.1.3 独立式窑洞民居的特点及分类
1.2 独立式窑洞民居的震害
1.3 独立式石箍窑洞及其加固技术的研究现状
2 独立式石箍窑洞模型振动台试验方案
2.1 试验模型设计
2.1.1 调研情况
2.1.2 模型相似比设计
2.1.3 试验模型介绍
2.1.4 模型材料及尺寸的确定
2.2 试验模型制作
2.2.1 钢筋混凝土基础制作
2.2.2 石砌体砌筑
2.2.3 覆土填筑
2.2.4 混凝土配重块与钢架制作
2.3 试验模型材料性能
2.4 试验设备及加载制度
2.4.1 试验所用振动台参数
2.4.2 位移与加速度传感器的布置
2.4.3 地震波的选取
2.4.4 试验加载制度
3 独立式石箍窑洞模型振动台试验现象及结果分析
3.1 试验现象分析
3.2 动力特性分析
3.3 加速度响应分析
3.3.1 加速度时程曲线分析
3.3.2 加速度动力放大系数
3.4 位移响应分析
3.4.1 位移时程曲线分析
3.4.2 相对位移分析
3.4.3 侧移角分析
3.5 扭转效应分析
3.5.1 结构刚度简化计算
3.5.2 扭转分量时程曲线
3.5.3 扭转角分析
3.6 底部剪力分析
3.7 滞回曲线与耗能分析
4 独立式石箍窑洞地震数值模拟分析
4.1 有限元分析软件的选取
4.2 材料的本构关系
4.2.1 覆土的本构关系
4.2.2 石砌体的本构关系
4.3 参数确定与模型的建立
4.3.1 参数的确定
4.3.2 有限元模型的建立
4.4 有限元模拟可行性验证
4.4.1 自振频率分析
4.4.2 动力时程分析
4.4.3 损伤情况分析
4.5 不同参数对石箍窑洞地震响应的影响
4.5.1 不同覆土厚度对石箍窑洞地震响应的影响
4.5.2 不同拱跨数量对石箍窑洞地震响应的影响
4.5.3 不同拱矢跨比对石箍窑洞地震响应的影响
5 独立式石箍窑洞加固模型结构振动台试验方案
5.1 试验目的
5.2 初始模型的地震破坏评估
5.3 初始模型震损后的修复与抗震加固
5.3.1 模型裂缝的加固
5.3.2 模型的整体抗震加固
5.4 试验模型材料的力学性能
5.4.1 初始模型材料强度
5.4.2 加固模型材料强度
5.5 加固模型试验的加载制度
6 独立式石箍窑洞加固模型结构振动台试验现象及结果分析
6.1 试验过程及破坏现象
6.2 加固模型结构动力特性分析
6.2.1 自振频率
6.2.2 阻尼比
6.2.3 刚度退化分析
6.3 加固模型加速度响应分析
6.3.1 模型加速度响应时程分析
6.3.2 模型最大加速度及加速度放大系数
6.4 加固模型位移响应分析
6.4.1 模型位移反应时程分析
6.4.2 模型相对位移及侧移角分析
6.5 加固模型扭转效应分析
6.6 模型底部剪力分析
6.7 加固模型滞回曲线与耗能分析
6.7.1 剪力—位移滞回曲线
6.7.2 模型耗能分析
7 独立式石箍窑洞加固模型结构地震响应的数值模拟及其破坏分析
7.1 有限元分析软件的选取
7.2 有限元分析模型的建立与计算
7.2.1 模型材料的本构关系
7.2.2 材料参数设置
7.2.3 模型的建立过程及其加载制度
7.2.4 动力特性
7.3 加速度响应分析
7.4 位移响应分析
7.5 地震破坏分析
8 展望
参考文献