山东交通学院-桥梁抗震A卷(答案)

山东交通学院期末考试工程结构抗震课程试卷答案和评分标准（A）卷2012—2013学年第二学期第1页共3页题号一二三四五六七总分审核得分得分阅卷人一、填空题（每空1分，共17分）1.地球的构造可分为三部分分别为地壳、地幔和地核。2．震源在地表的投影位置称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源距。3．地震按震源的深浅可分为浅源地震、深源地震和中源地震。4.地震按其成因可分为火山地震、陷落地震、构造地震和诱发地震。5.地震波按其在地壳传播的位置不同，分为和体波和面波。6.近一个世纪以来，逐步建立并发展起来的确定性地震力计算方法主要有静力法、振型反应谱法和动态时程法。7.目前各国普遍采用三级设防的思想即：小震不坏、中震可修、大震不倒。得分阅卷人二、名词解释（每小题3分，共18分）1．地震波：地震引起的振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。这种传播地震能量的弹性波称为地震波。（3分）2.沙土液化：饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象。（3分）3.基本烈度：基本烈度是指未来50年内在一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。（3分）4．地震重现期：是指一定场地大于或等于给定地震特征值的地震重复出现的平均时间间隔。（3分）5.减隔震：减隔震是减震和隔震的简称。减震是通过比如使用阻尼器等的设备来减少地震带来的危害。而隔震则是在基础用隔振器将基础和上部结构隔离开来。（3分）6.设防参数：设防参数是指在考虑工程抗震设防时，采用哪种物理量（参数）来进行工程设防。（3分）得分阅卷人三、简答题（每小题7分，共35分）1.震级与震中烈度有何关系？答：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。（3分）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。（2分）对于发生频度最高的浅源地震来说根据我国的地震资料，可以由下面经验公式估定震中烈度与震级之间的关系：（2分）………………………密……………………封……………………线……………………试卷适用班级土木10级（桥梁方向）班级姓名学号山东交通学院期末考试工程结构抗震课程试卷答案和评分标准（A）卷2012—2013学年第二学期第2页共3页试卷适用班级土木10级桥（桥梁方向）班级姓名学号2.桥梁上部结构的震害有哪些？答：1）上部结构自身震害自身因直接的地震动力效应而毁坏的现象极为少见。（2分）2）上部结构的移位震害桥梁上部结构的位移震害在破坏性地震中极为常见，这种震害表现为桥梁上部结构的纵向位移、横向位移以及扭转位移。（2分）3）上部结构的碰撞震害桥梁在地震中的碰撞，比较典型的有：相邻跨上部结构的碰撞，上部结构与桥台的碰撞，以及相邻桥梁间的碰撞。（3分）3.试述纵波和横波的传播特点及对结构运动的影响？答：纵波（压缩波或P波）在传播过程中，介质质点的振动方向与波的前进方向一致，质点间的弹性相对位移疏密相间，所以也称为压缩波或疏密波。（3分）横波（剪切波或S波）传递时，介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。横波只能在固体介质中传播。（3分）纵波使结构产生上下颠簸，横波使结构产生水平摇动。（1分）4.如何进行桥梁结构合理抗震选型？答：1）选择桥位时，应尽量避开抗震危险地段，充分利用抗震有利地段。（3分）2）避免或减轻在地震作用下因地基变形或地基失效造成的破坏。（2分）3）合理确定结构设计方案。（2分）5.结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实现？答：三水准设防即“小震不坏、中震可修、大震不倒”（1分）两阶段设计：第一阶段设计取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应，进行构件截面的承载力验算；（3分）第二阶段设计取第三水准的地震动参数进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算，并采取相应的构造措施。（3分）………………………密……………………封……………………线……………………山东交通学院期末考试工程结构抗震课程试卷答案和评分标准（A）卷2012—2013学年第二学期第3页共3页得分阅卷人四、论述题（本题15分）1.请结合桥梁结构实际阐述延性抗震技术与减隔震技术的理念，并说明减隔震设计的优点。答：（本题主要考察学生综合能力，相关即可）延性抗震理论不同于强度理论的是,它是通过结构选定部位的塑性变形（形成塑性铰）来抵抗地震作用的。利用选定部位的塑性变形，不仅能消耗地震能量,还能延长结构周期,从而减小地震反应。（3分）从延性的本质来看，它反映了一种非弹性变形的能力，即结构从屈服到破坏的后期变形能力，这种能力能保证强度不会因为发生非弹性变形而急剧下降。（3分）对于延性抗震设计，弹塑性变形、耗能部位通常位于桥墩.（2分）对于大量普通的桥梁结构，如果纯粹依靠强度来抵抗地震作用，无疑会造成材料的巨大浪费。因此，在工程抗震中，一般都希望利用结构和构件的延性抗震，即利用塑性铰减小地震力，并耗散能量。（2分）必须指出的是，延性抗震在经济上的优势是以结构出现一定程度的损坏为代价的。这是延性抗震设计的一个主要缺陷。（2分）对于减隔震设计，桥梁的耗能部位通常选择在位于桥梁上、下部之间的连接构件（支座、耗能装置），结构构件则基本在弹性范围工作（3分）得分阅卷人五、计算题（每小题15分，共15分）1．三层框架结构，假定横梁刚度无穷大，两柱截面相同，各层重量如图，设防烈度为7度,Ⅰ类场地设计地震动分组为第二组，结构阻尼比0.05，试用底部剪力法求水平地震作用下框架梁每一层总剪力.（T1=0.25s，Tg=0.3s，Smax=0.08）试卷适用班级土木10级（桥梁方向）班级姓名学号………………………密……………………封……………………线……………………