土动力学与地震工程课程问答题

《土动力学与地震工程》（本科）结课思考题土木大禹1.谈谈对本课程的理解和认识土动力学定义是研究在动力作用下土的性状和应力波在土体中传播规律的学科。总的来说它是土力学的一个分支，本门课将土动力学与地震工程结合，研究地震作用下土的变形和强度特性及土体稳定性。20世纪以来，全球因地震死亡人数是160万，而中国约60万。因此，我觉得本科阶段虽然不能深入学习这门课，但能从工程原理上去认识一下抗震工作，很有意义。2.汶川地震的巨大震害体现了我国防震减灾工作的重点有哪些？工程：1、大坝抗震（变形、裂缝、堆石松动、防浪墙破坏）2、断层（导致房屋的倒塌）3、桥梁（桥墩倾斜、桥面跌落等），桥梁坍塌导致灾后救援交通受阻4、滑坡（泥石流造成巨大生命财产损失）人防：1、完善地震灾后救援机制2、培养人民震灾求生知识3、做好震前预警工作3.土体的液化机理是什么？从机理出发，相关的抗液化措施有哪些？地震引起的振动使饱和土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加，短时间内急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使有效应力减小至完全消失。此时，土颗粒悬浮，土体抗剪强度等于零，即土体“液化”现象。1、减饱和法：通过工程措施减小饱和砂土地基中的饱和度，将饱和砂土地基变成不饱和的砂土地基，提高地基抗液化强度2、减少地基中的孔隙水：真空抽水法3、增加地基中的气泡含量：地下充气法4、间接生成地基内部的气泡：电解抗液化法水的电解4.我国地震带分布的特点是什么？与之相应，东西部城市抗震减灾对策有何不同？主要分布在五个区域：台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上。东西部中间一级分区线为界,西部总体上升,喜马拉雅山区最高依次向北递减；东部华北地区活动最为强烈，但整个东部地区活动要比西部弱。西部建筑抗震设防烈度要高于东部，（东部城市一般达不到9度）。5.你家乡的地震烈度分布特点是什么？高烈度区在哪些城市？江苏的地震烈度分布主要呈现北边大南边小的趋势，高烈度区在宿迁，宿豫，抗震设防烈度为8度。6.城市道路中经常出现的“天坑”灾害一般是什么原因造成的？有无相关对策？原因：1.地下管线渗漏2.雨水、地下暗河等冲刷地基3.空洞、溶洞的影响4.地下工程施工的影响5.施工质量影响6.车辆超载超限7.地下水土流失对策：1.对市区的地下管线进行排查2.加强路面巡查3.加强对地下工程的监测4.对市区地下空洞、溶洞进行调查5.加强对道路施工质量的监管6.加强对车辆超载的监管7.建立健全道路塌陷事故应急预案7.热点城市灾害问题的科学解释：楼倒倒，桥糊糊，明城墙裂缝等。楼倒倒：在建筑楼的北侧短期内堆土较高，而楼的南侧在进行基坑开挖，两侧巨大的压力差是土体产生位移，巨大的水平力剪断了空心预应力管桩。桥糊糊：环氧树脂有很高的粘结强度，因此，用来胶合花岗岩桥墩裂缝以作应急之用，后期再进行更换。明城墙裂缝：该“订书钉”是用来监测城墙开裂的仪器，具体为南京大学开发的型号为CFJ-5001的振弦式测缝计。8.通过本课程的学习，你在哪些方面有所拓展？1.不要人云亦云，带着岩土人专业的目光去审视2.认识到了地震后的很多现象，包括土体液化、沙沸、断层、滑坡3.了解到地震对于大坝具体的危害方面4.真理的公开也是有代价的，需要有愿意负起责任的人来担当——观看唐山大地震纪录片青龙县无一伤亡有感。9.你对本课程的建议是什么？10.弹性均匀介质波动方程是什么？如何理解？11.土的动力指标与静力指标有哪些不同？静力指标：c、φ、E、G、μ等；动力指标：都为动抗剪强度参数cd、φd、动泊松比μd、动压缩模量Ed、动剪切Gd还多了阻尼比λ和以及液化参数。12.土石坝在地震作用下的破坏特点是什么？加速度反应谱对土石坝的地震影响很大，余震产生“积累破坏效应”可以使坝体局部发生液化或扩大液化范围。地震对土坝的主要破坏主要有：裂缝、滑坡、渗漏量增大、砂基液化、坝顶沉陷、地震涌浪、护坡的隆起与滑动、地下埋管断裂、防浪墙与混凝土建筑物的破坏、闸门与启闭设备的破坏、库区塌岸等。7级以上地震还可能造成坝体的错动与滑动。13.你身边有哪些土动力学的问题？道路出现大坑；地震时产生流土，路面开裂、漂浮；喷砂现象（管涌）。14.地震作用的含义是什么？为什么不能说地震荷载？地震作用：地震释放的能量，以地震波的形式到达地面后引起地面水平和竖向运动，使地面原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强烈振动。建筑的加速度与质量的乘积通常称为地震荷载。它不同于直接作用在结构上的荷载，是一种间接作用，故称为地震作用。15.你怎么理解专家所谓的“地震不能预测”？1.地震短期的预测难度很大，而临震预测更是难上加难。而其实中长期的预测，其实世界各大国都可以，而且都有公开的资料和数据。2.根据概率和经验数据作出的短期预报和临震预报，技术上没问题，但是实际上所承担的代价是难以接受的。我看过一篇文章，说当年唐山地震前地震局已经收集到大量临震前的异常，但是对于要不要正式作出预报，进行全面疏散，一连开了三天会，谁都拍不了板。第三天开完会已经是凌晨了，几个小时后地震发生。我们现在当然可以说他们犹豫不决，但是如果他们在开会第一天就决定疏散呢？让几十万人的城市疏散三天？而且还不知道要继续疏散多少天？7月份还好一点，如果是寒冬腊月，这么几十万人大疏散，住几天帐篷，弄不好要冻死人的。3.所以地震短期和临震难，主要在于预报发出后，社会的疏散动员，是消耗大量社会资源，甚至造成大面积恐慌的。一两次狼来了，可以原谅，十次八次，绝对不可接受。因此，短期和临震预报，可靠性别说80%，没有99%，都不敢随便放出来。往小了说，这时要丢饭碗的，往大了说，甚至会造成社会动荡的。4.民间预报，包括你，因为不需要承担相关的责任，所以你们可以随便胡说。但是给你当上地震局局长，你面对你自己的数据和预测，你敢作出公开的预报并通知相关部门组织疏散，并且为此承担预报失败的责任吗？己所不欲，勿施于人。5.也正是因为以上原因，地震的预报，基本上仅限于技术层面和学术层面。在可靠性没有完全得到验证之前，这个局面会继续维持下去。16.动力三轴与静力三轴之间的区别有哪些？1.实验目的为测得饱和土在动应力作用下的应力、应变和孔隙水压力变化过程2.通过试验确定动剪切模量、动强度和阻尼比3.实验仪器要采用振动型三轴仪4.等压固结时加压方式不同：动三轴一般先加σ3，同时在加σ3之前应将活塞固定，以免加σ3时试样受挤压向上变形而破坏，加完σ3，由荷载传感器控制施加σ1，静三轴二应力同步加。5.动三轴试验通常要求在三个不同的主应力比下进行固结。6.最后施加的荷载为动应力。