山东交通学院 桥梁抗震A卷(答案)

1、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 ，建筑物与震中的距离称为 震中距 。3 地震烈度 是衡量地震破坏作用大小的一个指标。4. 全球地震主要分布在两大区带上 环太平洋地震带 和 欧亚地震带 。5. 上部结构的震害主要包括 自身震害 、 位移震害 和 碰撞震害 。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、 动力反应谱法 和 动态时程分析法 。 7. 最常用的延性指标有 曲率延性系数 和 位移延性系数 。8. 常用的桥梁结构动力计算

2、模型分为集中参数模型、 构件模型 和 有限元模型 。得分阅卷人 二、名词解释（每小题3分，共18分）1震源距：从震源到观测点的距离称为震源距。（3分）2. 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）3. 地震烈度：地震烈度表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度。（3分）4次生灾害：地震的次生灾害是指地震间接产生的灾害，如地震诱发的火灾、水灾、有毒物质污染、海啸、泥石流等。（3分）5. 设防目标：设防目标是根据设防原则对工程设防要求达到的具体目标。（3分）6. 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

3、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）得分阅卷人三、 简答题（每小题7分，共35分）1. 震级与震中烈度的关系？ 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I0 与震级M 之间的关系（2分） 试卷适用班级 土木11级 （桥梁方向） 班级 姓

4、名 学号 山东交通学院期末考试 工程结构抗震 课程试卷 （ A ）卷 20132014学年 第二学期 第 1 页 共 3 页密封线 试卷适用班级 土木11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 （ A ）卷 20132014学年 第二学期 第 2 页 共 3 页2. 桥梁下部结构的震害有哪些？答：下部结构失效，主要指桥墩和桥台失效。如果下部结构不能抵抗其自身的惯性力和由支座传递的上部结构的地震力，墩和台就会开裂甚至折断。（4分）除了地基丧失承载力（如砂土液化）等引起的桥台滑移外，桥台的震害主要表现为台身与上部结构（如梁）的碰撞破坏，以及桥台向后倾斜。（

5、3分）3. 简述什么是三水准设防、两阶段设计。答：三水准设防，两阶段设计即“小震不坏、中震可修、大震不倒”（3分）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；（2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。（2分）4.简述时程反应分析的步骤答：动态时程分析法从选定合适的地震动输入(地震动加速度时程)出发，（1分）采用多节点多自由度的结构有限元动力计算模型建立地震振动方程，（2分）然后采用逐步积分法对方程进行求解，计算地震过程中每一瞬时结构的位移、速度和加速度反应，（2分）从而

6、分析出结构在地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件逐步开裂、损坏直至倒塌的全过程（2分）5.桥梁结构动力计算模型有哪些？各自的优缺点是什么？答：桥梁结构动力计算模型分为三个层次，从粗糙到精细排列依次为集中参数模型、构件模型和有限元模型。（3分）集中参数模型看起来最为简单，通常将结构的质量、刚度和阻尼集中堆聚在一系列离散的节点上，适用于比较规则的桥梁，而且要求使用者熟悉桥梁的动力特性和地震反应特性，能够正确地对结构参数进行等效简化。（2分）构件模型基于每一构件的力和位移关系建立振动方程，能够模拟结构的总体几何形状和地震反应。（1分）有限元模型直接基于材料本构关系建立，能够用大量的微小单元精

7、确模拟结构的几何形状，理论上能够非常精确地描述结构的动力特性。（1分） 密封线 得分阅卷人四、 论述题（本题15分）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（本题15分）试用振型分解反应谱法计算各振型各楼层