桥梁抗震复习题-2011

桥梁抗震习题库一．简答题1.我国是一个多地震国家的主要原因？答：我国正好介于地球的两大地震带之间，即1）环太平洋地震带：包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛日本列岛南下至我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直到新西兰。2）喜马拉雅——地中海地震带：从印度、尼泊尔经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近。2.我国的地震活动主要分布在哪五个地区？答：1）台湾省及其附近海域；2）西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；3）西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；4）华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾；5）东南沿海的广东、福建等地。3.地震灾害包括直接灾害和次生灾害。各灾害主要包括哪些？答：1）直接灾害主要有：地面破坏，建筑物与构筑物的破坏，山体等自然物的破坏，海啸；2）次生灾害主要有：火灾；水灾；毒气泄漏；瘟疫。4.简述什么是三水准设计目标和两阶段设计答：1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理可继续使用。2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。3）当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。4）第一阶段承载力和弹性变形验算：进行结构在小震作用下的结构构件承载力验算与结构的弹性变形验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。5）第二阶段弹塑性变形验算：对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验算。5.地震反应谱的特点答：1）阻尼比对反应谱影响很大；2）对于加速度反应谱，当结构周期小于某个值时幅值随周期急剧增大，大于某个值时，快速下降。3）对于速度反应谱，当结构周期小于某个值时幅值随周期增大，随后趋于常数。4）对于位移反应谱，幅值随周期增大。1max2)/(αηαγTTg=6.请回答公式中各符号的意义答：α为地震影响系数；为场地特征周期；T为结构自振周期；gTγ为曲线下降段的衰减系数；2η为阻尼调整系数；maxα地震影响系数最大值7.影响地基土液化的主要因素有哪些？答：1）地质年代；2）土中粘粒含量；3）上覆非液化土层厚度和地下水位深度；4）土的密实程度；5）地震烈度和震级8.桥梁减隔震设计，应满足哪些要求？答：1）具有足够的刚度和屈服强度以避免在正常使用条件下出现因风荷载、制动力等引起的有害振动。2）应在桥台、桥墩等处相邻上部结构之间设置足够的间隙，以保证所允许的位移。9.哪些条件下，不宜采用减隔震技术进行设计答：1基础土层不稳定；2原有结构的固有周期比较长；3位于软弱场地，延长周期可能引起共振；4支座中出现负反力。10.什么是振型参与系数和意义答：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量（或者说该模态质量）之比γjTjTjjMXXMIX=γ意义是反应某一振型在体系总体反应中所占比例的大小。11.弹性回跳说的假设？弹性回跳说认为：①地壳由弹性的、有断层的岩层组成；②地壳运动产生的能量以弹性应变能的形式在断层及其附近岩层中长期积累；③当弹性应变能积累及其岩层变形达到一定程度时，断层上某一点的两侧岩体会发生相对错动，并使沿断层的邻近点随之发生位移，以致断层两侧岩体向相反方向突然滑动，地震因之产生，此时，断层上长期积累的弹性应变能突然释放；④地震后，过去在应变能作用下发生变形的岩体又重新恢复没有变形的状态。12.海底扩张说的主要观点？海底扩张说的主要观点为：（1）地壳下方有地幔，地幔的热能熔融上部地幔的物质形成岩浆，岩浆自大洋中脊流出形成新的海洋地壳，新的地壳向两侧推挤，海洋地壳因而向两侧扩张；（2）老的海洋地壳则在另一端没入地幔再度熔融成地幔的一部分。13.板块构造学说的主要观点？在大陆漂移和海底扩张说的基础上，20世纪60年代提出了板块构造学说。板块构造学说的主要观点为：（1）地球表面覆盖着不变形且坚固的板块，板块的物质组成是岩石圈，具刚性，它包括地壳和上地幔顶部，厚约70~100km。岩石圈下面是具塑性可流变物质构成的地幔软流圈，厚度约几百公里。全球岩石圈由于受到地幔的上升流和下降流及其牵引作用而分裂成若干似板块的巨大块体，称为板块。这些板块以每年1cm到10cm的速度在移动。板块运动形成的构造，称为板块构造。（2）全球主要有六大板块，即欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度板块和南极板块。其中除太平洋板块几乎全为海洋外，其余五个板块既包括大陆又包括海洋。此外，在板块中还可以分出若干次一级的小板块，如把美洲大板块分为南、北美洲两个板块，菲律宾、阿拉伯半岛、土耳其等也作为独立的小板块，则全球约有十四个板块。（3）由于地球表面积是有限的，地球板块分类为三种状态：其一为彼此接近的汇聚型板块边界（汇聚边界）；其二为彼此远离的分离型板块边界（扩张边界）；其三为彼此交错的转换型板块边界（转换断层边界）。板块本身是不会变形的，地球表面活动便都在这三种状态下集中发生。14.地震震级与地震烈度之间的关系？地震震级与地震烈度是完全不同的两个概念，这两者的关系可用炸弹爆炸来比喻。震级好比炸弹的装药量，烈度则是炸弹爆炸时所造成的破坏程度。尽管如此，从数学上震中烈度却可以表示为震级和震源深度的函数。在环境条件基本相同的情况下，震级越大，震源深度越浅，则震中烈度越高。15.什么是地震安全性评价？在设计建于地震区的工程时，希望具体了解此工程在其使用寿命内可能遭遇到的地震动强弱及其它特性，以便合理地进行设计。由于迄今地震的发生和地震动的特性都不能精确地预测，所以，必须在概率含意上推测工程可能受到的地震威胁或危险，这就是地震安全性评价。实际地震反应谱曲线的特点？（1）实际地震的反应谱曲线是相当不规则的。（2）阻尼比对谱曲线的影响很大。（3）加速度反应谱在短周期部分波动剧烈而且幅值较大；当周期稍长时，谱值逐渐衰减，并趋近于一常数。2（4）位移反应谱的谱值具有随周期增长而增大的趋势；但在长周期部分，谱值趋近于最大地面位移。16.弹性反应谱法的优缺点？弹性反应谱方法通过反应谱概念巧妙地将动力问题静力化，使得复杂的结构地震反应计算变得简单易行，大大提高了结构的整体抗震设计水平，目前世界各国规范都把它作为一种基本的分析手段，相信在未来的规范中也仍将得到应用。但反应谱法也存在一些缺陷，例如它无法反应地震动持时和非线性的影响，对多振型反应谱法，还存在振型组合问题和地震动的空间相关性问题（不同地点地震动的相关性即空间相关性，包括不同地理位置之间地震动的相关性，同一地理位置不同深度处地震动的相关性）。另外，基于弹性反应谱理论的现行规范设计方法，还往往使设计者只重视结构强度，而忽略了结构所应具有的非弹性变形能力即延性。17.延性设计的思想？对于大量普通的工程结构物，在小概率的大地震作用下，如果采用强度设计方法，无疑会造成材料的巨大浪费。这是因为结构在其正常使用年限内，遭遇大地震的概率相当低，大震作用对于结构是一种一次性的特殊荷载，要使结构弹性地抵抗这种罕遇事件，既不经济，也不现实。所以，普通工程结构单纯依靠强度来抵抗大震作用是不可取的，这实际上就是工程结构考虑延性抗震概念的基本原因。因为地震动是一种外加的强迫运动，所以，从变形的角度来研究结构抗震问题，更接近于问题的实质。从变形的角度看，地震造成结构损坏的原因，在于它激起的变形超出了结构的弹性极限变形；同样，地震造成结构倒塌的原因，在于它激起的反复的弹塑性变形循环，超出了结构的滞回延性能力。因此，如果通过设计，使结构具有能够适应大地震激起的反复的弹塑性变形循环的滞回延性，则结构在遭遇设计预期的大地震时，尽管可能严重损坏，但结构抗震设防的最低目标——免于倒塌破坏却始终能得到保证。这种思想即为延性抗震设计的基本思想。18.桥梁震害调查的意义？地震对桥梁结构造成的破坏现象，系统地揭示出结构设计和施工中的缺陷，甚至是最微小的缺陷。因此，调查研究过去发生的破坏性地震中桥梁的震害现象，对于改进桥梁设计和施工方法都极具价值。对桥梁震害现象开展调查研究，从中总结和吸取经验教训，是桥梁抗震理论得以发展的一个重要手段。可以毫不夸张地说，桥梁抗震设计的历史，也是人类对桥梁震害现象认识的历史。每一次大地震爆发后，人们总是可以从中发现大量的人为工程的破坏；地震造成的结构灾害，反过来又促进了对地震现象和工程抗震的研究工作。另一方面，工程界也从结构的破坏中，获取关于结构地震反应的极其宝贵的资料，从而对抗震设计理论和设计方法进行检讨、修正和发展，使结构抗震设计水平不断地得到提高。19.桥梁抗震设计的基本思路？桥梁抗震设计基本思路是：(1)抗震设计的重点不在理论分析上，而在于设计本身。(2)通过设计，应使桥梁结构在任何地震动下都能按照设计工程师预期的模式反应。(3)能够利用桥梁结构的变形能力和耗能能力去适应预期的大地震，而且任何部位都不出现大的地震力。(4)对桥梁结构所有潜在的临界部位进行精心的细部构造设计，使它们得到加强。二．填空20.《中华人民共和国防震减灾法》是（1997）年（12）月（29）日第（八）届全国人民代表大会常务委员会（第二十九次会议）通过的。21.按地震成因分成（人工地震）和天然地震。天然地震主要包括（构造地震）（火山地震）和（陷落地震）。按照震源深浅分成（浅源地震）（中源地震）和（深源地震）22.地震波分为体波和面波，（体波）传播的速度快，（面波）破坏性大；体波包括（横波）和（纵波），面波包括（瑞利波）和（乐甫波）。23.加速度波形的三大要素包括（幅值）（频谱）和（持续时间）。24.能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差约（32）倍；相差二级，能量相差（1000）倍。25.一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就（高），反之烈度就3（低）。影响烈度的因素有（震级）、（震中距）、（震源深度）、（地质构造）和（地基条件）等因素有关。26.地震的自然灾害包括直接灾害和次生灾害；直接灾害主要有：地面破坏，建筑物与构筑物的破坏，山体等自然物的破坏，海啸；次生灾害主要有：火灾；水灾；毒气泄漏；瘟疫。27.地震作用与一般荷载不同，它不仅与地面运动特性（加速度的幅值）、（频谱特性）、（持续时间）有关，而且还与结构的（自振频率）和（阻尼）等动力特性有密切的关系。28.由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方法是不同的。可分为（反应谱法）、（振型分解反应谱法）、（弹性时程分析法）、（静力弹塑性方法）和（弹塑性时程分析法）。29.减轻地震灾害的方案：（①依靠地震预测、预报（地震学））；（②抗震设防（地震工程学））。30.地震造成的地表破坏现象主要有（地表断裂）、（滑坡）、（砂土液化）、（软土震陷等）。31.按震级分类可分为（微震）、（有感地震）、（中强地震）和（强震）四类。32.全球主要有六大板块，即（欧亚板块）、（太平洋板块）、（美洲板块）、（非洲板块）、（印度板块）和（南极板块）。33.在地震工程中，研究的对象主要有三个：即（地震动）、（结构）和（结构反应）。34.结构抗震设计理论由四个方面的内容构成：（输入地震动）、（结构和构件的动力模型）、（结构地震反应分析方法）以及（结构抗震设计原则和方法）。35.如果按输入地震动来分类，则可以分为（确定性理论）和（随机振动理论）两大类。36.如果按结构地震反应分析方法来分类，迄今可用的抗震设计理论可归纳为三类：即静力理论、反应谱理论和动力理论。37.如果按设计参数来分类，则主要包括（强度设计理论）、（延性设计理论）、（减隔震设计理论）和（振动控制理论）。38.在进行结构地震反应的直接动力时程分析时，所采用的输入地震时程有三类：（（1）拟建场地的实际强震记录）；（（2）其它同类场地的强震记录）；（（3）人工模拟地震加速度时程。）三．概念题39.地震：地球内某处因地球构造运动岩层突然破裂（构造地震），或因局部岩层塌陷（塌陷地震）、火山爆发（火