全書共分為11章。第1章介紹全壽命周期研究的背景、來源、組成及工程全壽命周期性能評價的原則、措施和意義。第2章介紹了工程全壽命周期地震風險性與地震巨災成本概要；工程全壽命周期地震成本和地震巨災保險建立在工程結(jié)構(gòu)地震動力易損性分析的基礎上，因此第3章介紹了動力反應譜的結(jié)構(gòu)損傷分析方法；第4章介紹了時程分析結(jié)構(gòu)動力損傷方法。地震災害應用性研究一直是基于性能的地震工程研究的重點之一，探索建立適應我國國情的地震巨災保險制度，研發(fā)滿足地震巨災保險需求的地震危險性評價、地震災害風險評估方法和技術(shù)意義重大。第5章較詳細地探討了建筑結(jié)構(gòu)全壽命周期地震成本及地震巨災保險分析內(nèi)容。隨著全球溫室效應的不斷顯現(xiàn)，各國政府高度重視溫室氣體排放問題，出臺了一攬子政策予以應對，客觀上促進了工程全壽命周期和可持續(xù)性問題的研究，第6章較詳細地介紹了工程全壽命周期環(huán)境分析理論以及具體流程。第7章介紹了專業(yè)LCA分析軟件Simpro建立工程全壽命周期分析模型的內(nèi)容。第8章討論了幾類常見建筑結(jié)構(gòu)全壽命周期環(huán)境成本的分析算例。第9章探討了建筑全壽命周期能源消耗。第10章專題研究了建筑全壽命周期社會成本問題。第11章總結(jié)性概述了工程全壽命周期理論應用與展望。 本書可作為高等院校結(jié)構(gòu)工程專業(yè)與防災減災與防護工程專業(yè)研究生工程全壽命周期分析學習教材，也可以作為土木結(jié)構(gòu)、交通、橋梁專業(yè)研究生的選修參考書，還可供政府決策部門、設計院開展工程決策、概念設計參考。
氣候劇變、災害頻發(fā)、全球變暖是人類社會面臨的嚴峻環(huán)境挑戰(zhàn)。為應對這些問題，我國提出了力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。建筑工程作為最大的溫室氣體排放來源，每年排放量超過全球溫室氣體排放總量的1/3，它承擔著實現(xiàn)目標的巨大歷史責任。因此近年來針對建筑工程全壽命周期評價(life cycle assessment,LCA)研究和可持續(xù)性研究(sustainability research,SA)獲得了世界各國的高度重視。
但目前對于土木建筑工程全壽命周期的研究在國內(nèi)才剛剛起步，成果不多且僅散見于科技文獻，研究中仍然面臨著諸多困難。這一方面是由于建筑工程全壽命周期研究時間跨度長，研究過程中涉及多專業(yè)交叉融合，變量因素多，機制復雜，極富挑戰(zhàn)性； 另一方面是由于對此問題的研究與工程安全性、能源消耗量以及溫室氣體排放量有直接聯(lián)系，事關(guān)重大。面對這樣的態(tài)勢，已有部分高校在積極地推動專業(yè)課程的調(diào)整，以期與國家對工科高等院校的宏觀政策要求相適應。因此，國內(nèi)許多土木工程行業(yè)科研院所、土木建筑類大中專院校中從事這一領域研究或計劃從事該領域研究的技術(shù)人員，迫切需要獲得一本可以較為深入了解建筑工程全壽命周期研究方面的專業(yè)性論著，以便更好地把握我國建筑工程全壽命周期領域研究前沿脈絡和未來總體發(fā)展方向。
作者在總結(jié)、歸納前人研究經(jīng)驗和個人研究成果的基礎上，根據(jù)目前土木建筑全壽命周期和可持續(xù)性研究的需要撰寫了這部將理論與應用結(jié)合起來的研究型專著。針對土木建筑工程將基于性能的地震工程、建筑工程全壽命周期環(huán)境與社會影響分析結(jié)合起來開展了綜合性的研究和論述。這無疑將極大地開闊專業(yè)讀者的視野，為土木建筑類專業(yè)技術(shù)人員未來的工作帶來極大的促進作用。
本書突出了兩方面的特點：
(1) 將工程全壽命周期理論與建筑工程應用(地震成本、環(huán)境成本、社會成本)相結(jié)合；
(2) 將理論與計算機應用實踐相結(jié)合。
全書共分為11章。第1章介紹全壽命周期研究的背景、來源、組成及工程全壽命周期性能評價的原則、措施和意義。第2章介紹了工程地震風險性及在全壽命周期中的應用。建筑工程全壽命周期地震成本和地震巨災保險建立在工程結(jié)構(gòu)地震動力易損性分析的基礎上，因此第3章介紹了動力反應譜分析。第4章介紹了動力非線性時程分析。地震災害應用性研究一直是基于性能的地震工程研究的重點之一，探索建立適應我國國情的地震巨災保險制度，研發(fā)滿足地震巨災保險需求的地震危險性評價、地震災害風險評估方法和技術(shù)意義重大。第5章較詳細地探討了建筑工程全壽命周期地震成本及巨災保險分析內(nèi)容。隨著全球溫室效應的不斷積累，各國政府高度重視溫室氣體排放問題，出臺了一攬子政策予以應對，客觀上促進了工程全壽命周期和可持續(xù)性問題的研究。第6章較詳細地介紹了建筑工程全壽命周期環(huán)境影響評價。第7章介紹了利用專業(yè)LCA分析軟件SimaPro建立工程全壽命周期分析模型。第8章討論了幾類常見建筑工程結(jié)構(gòu)全壽命周期環(huán)境成本的分析案例。第9章探討了建筑工程全壽命周期能源消耗的問題。第10章研究了建筑工程全壽命周期社會成本問題。第11章對建筑工程全壽命周期理論的應用進行了總結(jié)與展望。
在本書的撰寫過程中，得到了我的恩師周福霖院士和長安大學趙均海教授、廣州大學譚平研究員的指導和幫助，在此表示誠摯的感謝。本書的部分內(nèi)容源自作者承擔的國家自然科學基金項目基于組合的地震易損性與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程全壽命周期地震損失成本分析研究 (51468050)中獲得的成果。此外，書中還引用了部分前輩、同行以及有關(guān)專家的研究成果和資料，在此表示衷心的感謝。
本書的出版得到了佛山科學技術(shù)學院高層次人才及嶺南學者科研啟動基金，廣東省教育廳十三五教育科研課題工程全壽命周期理論為指引的高校土木建筑類工科交叉創(chuàng)新教育模式探索（2020GXJK399），佛山市博士后科研啟動項目EPS超輕型混凝土球板結(jié)構(gòu)全壽命周期綜合性能與優(yōu)化研究，2021年 產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目面向數(shù)字化的BIM 應用教學實踐基地建設（202102011047），以及佛山科學技術(shù)學院校級質(zhì)量工程項目綠色混凝土理論與發(fā)展教研室的資助和支持。
另外，佛山科學技術(shù)學院魏陸順教授的防災減災團隊和俞家歡教授的綠色新材料團隊提供了部分參考文獻支持。上海環(huán)翼環(huán)境科技有限公司在軟件、文本資料方面提供了支持。研究生朱培源參與了部分隨機算法的計算工作，研究生廖文杰、林潮俊參與了部分文本的整理工作。在此一并致謝。
本書在選題和內(nèi)容上是一次新的嘗試，限于時間、條件和作者水平，書中難免有不足之處,懇請同行與讀者不吝指正。
朱健
2022年9月
朱健,朱 健(Zhu Jian)，男，教授，博士，博士后，原寧夏大學防災減災及防護工程專業(yè)碩士生導師，佛山大學土木工程專業(yè)碩士生導師，國內(nèi)核心期刊《振動與沖擊》、《工程力學》審稿專家，江西省自然科學基金評審專家，廣東省、河南省科技專家?guī)斐蓡T。主要從事工程全壽命周期綜合性能評價(動力損傷、耐久性、環(huán)境影響、節(jié)能減排)，土木結(jié)構(gòu)動力易損性、隔減震與消能加固、防震減災研究工作。讀博期間師從周福霖院士參與國家自然科學基金重點項目（90815027）：重大工程結(jié)構(gòu)地震損傷控制原理與方法的課題研究，近年來發(fā)表專業(yè)論文三十多篇，出版中英文合專著三部，已結(jié)題國家自然科學基金一項，省自然科學基金211重點項目一項，省自然科學基金一項，廳級課題項。目前主持廣東省教育廳課題一項， 協(xié)同育人項目2項。
第1章概述
1.1全壽命周期研究的來源與作用
1.2工程全壽命周期綜合性能評價的組成
1.3工程全壽命周期性能評價的原則、措施和意義
參考文獻
第2章工程地震風險性及在全壽命周期中的應用
2.1基于性能的地震工程方法
2.2基于我國抗震規(guī)范的地震風險性分析
2.3地震風險性荷載及其概率的確定
參考文獻
第3章動力反應譜分析
3.1概述
3.2單自由度體系響應分析
3.3設計地震反應譜
3.4基本振動模態(tài)響應動力分析
3.5兩個正規(guī)化振動模態(tài)響應動力分析
參考文獻
第4章動力非線性時程分析
4.1概述
4.2帶非線性剛度的單自由度結(jié)構(gòu)體系響應
4.3帶非線性剛度的多自由度結(jié)構(gòu)體系響應
4.4塑性位移與力分析方法
4.5力分析法的單自由度結(jié)構(gòu)響應
4.6力分析法的多自由度結(jié)構(gòu)響應
4.7力分析法的塑性動力狀態(tài)空間響應
參考文獻
第5章建筑工程全壽命周期地震損傷、地震成本與巨災保險分析
5.1工程全壽命周期地震成本分析概述
5.2國內(nèi)工程全壽命周期地震成本研究現(xiàn)狀及存在問題
5.3國外工程全壽命周期地震成本研究現(xiàn)狀
5.4鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建模與非線性動力損傷分析
5.4.1鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)模型
5.4.2鋼混框架結(jié)構(gòu)非線性時程動力損傷分析
5.5工程全壽命周期地震成本混合法分析流程
5.6鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)全壽命周期地震成本計算與分析
5.6.1鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)全壽命周期地震成本計算
5.6.2鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)全壽命周期地震成本結(jié)果分析
5.7鋼混排架單層廠房建模與非線性動力損傷分析
5.7.1普通鋼筋混凝土排架廠房建模
5.7.2普通鋼混廠房排架結(jié)構(gòu)非線性時程動力損傷分析
5.7.3CFRP加固鋼混廠房排架結(jié)構(gòu)非線性時程動力損傷分析
5.7.4考慮SSI效應的鋼混廠房結(jié)構(gòu)建模與非線性時程動力損傷分析
5.8鋼混排架單層廠房全壽命周期地震成本計算與分析
5.8.1普通鋼混排架廠房全壽命周期地震成本
5.8.2CFRP加固鋼混排架廠房全壽命周期地震成本
5.8.3考慮SSI效應的鋼混排架廠房全壽命周期地震成本
5.9建筑工程地震巨災保險與再保險
5.9.1國外地震災害保險概況
5.9.2我國地震災害保險概況
5.9.3基于易損性模型的保險計價模型
參考文獻
第6章工程全壽命周期環(huán)境影響評價
6.1全壽命周期環(huán)境影響分析的目標
6.2全壽命周期環(huán)境影響分析的范圍
6.3全壽命周期環(huán)境影響分析的流程
6.3.1LCA環(huán)境影響分析的步驟
6.3.2環(huán)境數(shù)據(jù)的收集
6.3.3可持續(xù)性綜合評價
6.3.4環(huán)境影響因素評估
6.3.5環(huán)境評估方法的選擇
6.3.6評價方法正規(guī)化
6.3.7數(shù)據(jù)結(jié)果分析法
6.4全壽命周期分析與環(huán)境管理
6.5土木工程全壽命周期分析的特殊性
參考文獻
第7章建筑工程全壽命周期環(huán)境分析及SimaPro模型建立
7.1全壽命周期評估工具SimaPro簡介
7.2SimaPro建模的過程
7.2.1啟動SimaPro 9.0
7.2.2SimaPro模塊介紹
7.2.3輸入和編輯數(shù)據(jù)
7.2.4產(chǎn)品階段
7.2.5廢物建模和處理場景
7.3軟件建模中的技巧
參考文獻
第8章建筑工程全壽命周期環(huán)境成本分析
8.1建筑工程全壽命周期環(huán)境成本概述
8.2典型結(jié)構(gòu)選型及比較
8.3抗震性能及經(jīng)濟性能對比評估
8.4基于SimaPro的全壽命周期環(huán)境成本評估
參考文獻
第9章建筑工程全壽命周期能源消耗分析
9.1我國建筑工程全壽命周期能耗概述
9.2建筑能耗分析的意義
9.3國外建筑能耗分析應用概述
9.4建筑全壽命周期能源分析計算
9.5建筑能耗模擬軟件
9.6綠色建筑能耗認證標準比較
參考文獻
第10章建筑工程全壽命周期社會成本分析
10.1建筑工程全壽命周期社會成本概述
10.2建筑工程全壽命周期社會成本分析法
10.3建筑工程全壽命周期社會成本研究結(jié)論與意義
參考文獻
第11章建筑工程全壽命周期理論應用總結(jié)與展望
11.1BIM技術(shù)對于工程LCA研究的作用
11.2研究中建筑工程全壽命周期成果總結(jié)
11.2.1建筑工程全壽命周期地震成本成果總結(jié)
11.2.2建筑工程全壽命周期環(huán)境成本成果總結(jié)
11.2.3建筑工程全壽命周期社會成本成果總結(jié)
11.3建筑工程全壽命周期研究及展望
參考文獻
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