CONTENTS
PREFACE  ... ⅸ
INTRODUCTION  ... xi
PART ONE BASIC CONSIDERATIONS  ... 1
  1 Earthquakes and Their Effects  ... 3
    1.1 How Earthquakes Work  ... 3
    1.2 Dynamic Properties of Earthquakes  ... 6
    1.3 Seismic Risk  ... 6
    1.4 Life Safety  ... 6
    1.5 Damage to Stationary Structures  ... 9
    1.6 Post-event Recovery  ... 11
  2 Seismic Response of Buildings and Sites  ... 13
    2.1 Dynamic Properties of Buildings and Sites  ... 13
    2.2 Building Code Requirements for Earthquake Effects  ... 17
    2.3 Forms of Seismic Response  ... 21
    2.4 Structural Response  ... 23
    2.5 Structural Failures  ... 29
    2.6 Nonstructural Damage  ... 32
    2.7 Behavior of Ordinary Construction  ... 38
    2.8 Site Failures  ... 51
    2.9 Building Foundation Failures  ... 54
  3 Design for Structural Response  ... 57
    3.1 General Design Considerations  ... 57
    3.2 Types of Lateral Force-Resisting Systems  ... 59
    3.3 Lateral Bracing Systems  ... 60
    3.4 Horizontal Bracing  ... 62
    3.5 Shear Walls  ... 69
    3.6 Trussed Frames  ... 81
    3.7 Rigid Frames  ... 99
    3.8 Considerations for Developing Bracing Systems  ... 110
    3.9 Site and Foundation Concerns  ... 120
    3.10 Lateral Forces on Foundations  ... 124
  4. Design for General Building Response  ... 133
    4.1 Basic Considerations  ... 133
    4.2 Architectural Form and Seismic Response  ... 134
    4.3 Building Form and the UBC  ... 151
    4.4 Reduction of Vulnerability  ... 155
    4.5 Site Design for Seismic Response  ... 160
  5 Retrofit and Repair  ... 163
    5.1 Need for Strengthening  ... 163
    5.2 Assessing Damage  ... 165
    5.3 Assessing Vulnerability  ... 166
    5.4 Construction Timeline and Vulnerability  ... 166
    5.5 Design for Reducing Vulnerability  ... 168
    5.6 Strengthening for Seismic Resistance  ... 170
  6 Mitigation of Seismic Effects  ... 175
    6.1 Use of Separation Joints  ... 175
    6.2 Base Isolation  ... 176
    6.3 Shock Absorbers and Motion Modification  ... 177
    6.4 Architectural Design for Mitigation  ... 181
    6.5 Ground Modification  ... 182
    6.6 The Whole Mitigation Effort  ... 182
  7 Special Problems  ... 183
    7.1 Lateral and Uplift Forces on Deep Foundations  ... 183
    7.2 Ground Tension Anchors  ... 184
    7.3 Site Development for Seismic Response  ... 186
  8 Special Design Cases  ... 189
    8.1 Hillside Construction  ... 189
    8.2 Site Structures  ... 191
    8.3 Towers  ... 197
    8.4 Foundations for Shear Walls  ... 199
    8.5 Pole Structures  ... 207
  9 Special Design Issues  ... 213
    9.1 Determining Risk  ... 213
    9.2 Managing Design  ... 214
    9.3 Information and Aids for Design  ... 215
    9.4 Control of Construction  ... 218
    9.5 Use of Computers  ... 219
PART TWO EXAMPLE DESIGN CASES  ... 221
  10 Wood-Framed Residence  ... 223
    10.1 Description  ... 223
    10.2 What Can Happen in an Earthquake?  ... 228
    10.3 Design for Improved Seismic Response  ... 234
    10.4 Retrofit or Repair?  ... 239
    10.5 Optimal Design  ... 242
  11 Single-Story Commercial Building  ... 245
    11.1 Scheme 1 : Wood Frame Structure  ... 245
    11.2 Seismic Response of the Wood Structure  ... 246
    11.3 Design of the Wood Structure  ... 251
    11.4 Scheme 2 : Masonry Structure  ... 266
    11.5 Seismic Response of the Masonry Structure  ... 267
    11.6 Design of the Masonry Structure  ... 268
    11.7 Scheme 3 : Tilt-Up Wall Building  ... 276
  12 Low-Rise Multiunit Building  ... 279
    12.1 General Considerations for the Apartment Complex  ... 279
    12.2 Design of the Wood Structure  ... 281
    12.3 General Considerations for the Motel  ... 282
  13 Low-Rise Office Building  ... 289
    13.1 General Considerations for the Building  ... 289
    13.2 Design of the Steel Trussed Bents  ... 294
    13.3 Design of the Steel Rigid Frame  ... 300
    13.4 Design of the Concrete Rigid Frame  ... 302
    13.5 Design of the Masonry Wall Structure  ... 315
    13.6 Design of the Concrete Wall Structure  ... 326
  14 Multistory Apartment Building  ... 327
    14.1 Design with Shear Wall Bracing  ... 327
    14.2 Design with Braced Steel Frame  ... 329
    14.3 Design with Concrete Frame  ... 331
    14.4 Steel Frame with Eccentric Bracing  ... 332
  15 Single-Story, Warehouse  ... 333
    15.1 Description  ... 333
    15.2 Design of the Horizontal Trusses  ... 334
  16 Sloping Sites  ... 337
    16.1 The Transition Site  ... 337
    16.2 The Unchanged Slope  ... 342
    16.3 The Cliff Edge  ... 344
GLOSSARY  ... 347
BIBLIOGRAPHY  ... 357
INDEX  ... 359