橋梁抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料

1、第一講1、中華人民共和國防震減災(zāi)法的主要內(nèi)容是什么？ 答：主要內(nèi)容包括：1.防震減災(zāi)法的立法目的 2.防震減災(zāi)法的調(diào)整對(duì)象及適用范圍3.防震減災(zāi)工作方針 4.對(duì)各級(jí)人民政府的基本要求。5.政府各部門在防震減災(zāi)工作中的職責(zé) 6.單位和個(gè)人的義務(wù) 7.群測(cè)群防工作 8.依靠科學(xué)進(jìn)步提高防震減災(zāi)工作水平 9.提高政府領(lǐng)導(dǎo)防震減災(zāi)工作能力 10.提升地震監(jiān)測(cè)能力和社會(huì)服務(wù)職能 11.提高建設(shè)工程的抗震設(shè)防水平 12.提高社會(huì)的非工程性地震預(yù)防能力 13.及時(shí)完善地震應(yīng)急救援等相關(guān)規(guī)定。2、地震引起的地表破壞現(xiàn)象有哪幾種？答：1.地表斷裂 2.滑坡 3.砂土液化 4.軟土震陷3、工程結(jié)構(gòu)主要有哪些震害現(xiàn)

2、象？答：建筑結(jié)構(gòu)軟弱層機(jī)制破壞、鋼筋混凝土柱壓彎破壞和剪切破壞、梁柱節(jié)點(diǎn)破壞、框架填充墻剪切破壞、橋梁結(jié)構(gòu)落梁、整體或部分倒塌、鋼筋混凝土橋墩壓彎破壞和剪切破壞、橋梁碰撞、節(jié)點(diǎn)破壞、現(xiàn)代斜拉橋震害現(xiàn)象等。4、近年來結(jié)構(gòu)震害的主要經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是什么？答：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防應(yīng)采用性能設(shè)計(jì)原則。即在綜合考慮工程造價(jià)、結(jié)構(gòu)遭遇地震作用水平、結(jié)構(gòu)的重要性、耐久性和修復(fù)費(fèi)用等因素下，定義結(jié)構(gòu)允許的損壞程度（性能）。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮強(qiáng)度和延性，尤其注重提高結(jié)構(gòu)整體及延性構(gòu)件的延性能力。重視采用減隔震的設(shè)計(jì)技術(shù)，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。對(duì)體系復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)進(jìn)行空間非線性動(dòng)力時(shí)程分析的必要性。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)重視支座

3、的作用及其設(shè)計(jì)，同時(shí)開發(fā)更有效的防落梁裝置。充分認(rèn)識(shí)到按早期規(guī)范設(shè)計(jì)的舊結(jié)構(gòu)的地震易損性，認(rèn)識(shí)到對(duì)重要的舊結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固的緊迫性和必要性。充分認(rèn)識(shí)到城市生命線工程遭受地震破壞可能導(dǎo)致的嚴(yán)重社會(huì)后果，認(rèn)識(shí)到保證城市生命線工程抗震安全性的意義。充分認(rèn)識(shí)到，地震區(qū)的一切新建工程都都必須嚴(yán)格按照國家頒布的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)防，為此而增加一些基建投資是值得的和必要的。第二講1、構(gòu)造地震的成因是什么？答：構(gòu)造地震主要是由于斷層的錯(cuò)動(dòng)而造成的。自板塊構(gòu)造學(xué)說提出后，人們已廣泛接受這樣的觀點(diǎn)：斷層錯(cuò)動(dòng)是由全球性的大規(guī)模板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所造成的?？梢哉f，板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是構(gòu)造地震發(fā)生的宏觀背景，而斷層錯(cuò)動(dòng)則是構(gòu)造地震

4、發(fā)生的局部機(jī)制。2、什么是地震動(dòng)的特性及其三要素？答：特性：地震動(dòng)是以運(yùn)動(dòng)方式出現(xiàn)。地震動(dòng)是迅速變化的隨機(jī)振動(dòng)，地震動(dòng)的這一特點(diǎn)，導(dǎo)致了抗震設(shè)計(jì)對(duì)地震作用峰值的關(guān)注。地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和變形反應(yīng)有關(guān)。地震動(dòng)具有更大的不確定性，這使得抗震設(shè)計(jì)不能完全依靠強(qiáng)度安全儲(chǔ)備。三要素：地震動(dòng)的幅值（最大振幅或叫峰值）、頻譜（波形）和持續(xù)時(shí)間（簡稱持時(shí)），3、什么是地震安全性評(píng)價(jià)？答：地震安全性評(píng)價(jià)是指對(duì)具體建設(shè)工程場(chǎng)址及其周圍地區(qū)的地震地質(zhì)條件、地球物理環(huán)境、地震活動(dòng)規(guī)律、現(xiàn)代地形變及應(yīng)力場(chǎng)等方面進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，采用地震危險(xiǎn)性分析方法，科學(xué)地給出相應(yīng)的工程規(guī)劃或設(shè)計(jì)所需要的有關(guān)抗震設(shè)

5、防要求的地震動(dòng)參數(shù)和基礎(chǔ)資料。其主要內(nèi)容包括地震烈度復(fù)核、地震危險(xiǎn)性分析、設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)確定、地震小區(qū)劃、場(chǎng)地及其周圍的地震地質(zhì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和震害預(yù)測(cè)等。4、 橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)性和政策性（或社會(huì)性）的結(jié)合?？茖W(xué)性就是要嚴(yán)格按照現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)工作，使得評(píng)價(jià)結(jié)果較好地符合實(shí)際，具有較好的可重復(fù)性。政策性則要考慮到工程類型、重要程度、投資強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)程度等。我國還屬于發(fā)展中國家，財(cái)力物力有限，國家總的防災(zāi)政策決定了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不宜過高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們防災(zāi)意識(shí)的加強(qiáng)，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高。5、橋梁抗震設(shè)防的原

6、則是什么？答：1.預(yù)防為主的指導(dǎo)方針 2.抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 3.多級(jí)抗震設(shè)防思想6、橋梁抗震設(shè)計(jì)的基本原則是什么？ 答：1.場(chǎng)地選擇 2.體系的整體性和規(guī)則性 3.結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度與延性的均衡4.能力設(shè)計(jì)原則 5.多道抗震防線第三講1、什么是反應(yīng)譜？答：單自由度彈性體系在給定地震作用下某種反應(yīng)量的最大值與體系自振周期之間的關(guān)系曲線，就叫做地震反應(yīng)譜。2、結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范反應(yīng)譜是如何得到的？答：我國現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用的規(guī)范反應(yīng)譜，乃是根據(jù)大量國內(nèi)外強(qiáng)震記錄，在研究了場(chǎng)地條件和震中距影響因素后，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)判斷確定的。為了便于使用，規(guī)范反應(yīng)譜對(duì)經(jīng)統(tǒng)計(jì)平均得到的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜進(jìn)行了光滑化處理，

7、并用數(shù)學(xué)函數(shù)形式表示出來。3、什么是抗震設(shè)計(jì)中的延性概念？答：材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的延性，通常定義為在初始強(qiáng)度沒有明顯退化情況下的非彈性變形的能力。它包括兩個(gè)方面的能力：（1）承受較大的非彈性變形，同時(shí)強(qiáng)度沒有明顯下降的能力；（2）利用滯回特性吸收能量的能力。4、衡量結(jié)構(gòu)延性的設(shè)計(jì)指標(biāo)是什么？它們?nèi)绾味x？答：衡量延性的量化設(shè)計(jì)指標(biāo)，最常用的為曲率延性系數(shù)（也稱為曲率延性比）和位移延性系數(shù)（也稱為位移延性比或延伸率）。曲率延性系數(shù)定義為截面屈服后的曲率與初始屈服曲率之比，它通常用于反應(yīng)延性構(gòu)件臨界截面（塑性鉸區(qū)截面）的相對(duì)延性。設(shè)計(jì)通常關(guān)心的是最大曲率延性系數(shù) ，它定義為：位移延性系數(shù)定義為構(gòu)件屈

8、服后的位移與初始屈服位移之比。同樣，設(shè)計(jì)通常關(guān)心的是最大位移延性系數(shù) ，它定義為：5、如何從能量的觀點(diǎn)出發(fā)解釋橋梁延性抗震設(shè)計(jì)的概念？答：對(duì)可以理想化為多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在某一水平方向地震動(dòng)作用下，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)平衡方程可以寫成：對(duì)上式，如果兩邊同時(shí)左乘以 ，并對(duì)振動(dòng)時(shí)程積分，則可得：在結(jié)構(gòu)不發(fā)生倒塌破壞（即喪失動(dòng)力平衡）的情況下，以上公式所表示的能量守衡關(guān)系始終是存在的。因此，如果結(jié)構(gòu)能夠以動(dòng)能和彈性應(yīng)變能的形式來儲(chǔ)存地震動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)的能量，則不論其有無耗能能力，結(jié)構(gòu)始終都不會(huì)損壞；另一方面，如果結(jié)構(gòu)能及時(shí)地將地震動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)的能量耗散掉，則盡管結(jié)構(gòu)已經(jīng)損壞，但它始終都不會(huì)倒塌。6、橋梁結(jié)構(gòu)減

9、隔震設(shè)計(jì)的基本原理是什么？答：通過延長結(jié)構(gòu)的基本周期（主要是水平方向振動(dòng)的基本周期），避開地震能量集中的范圍，從而降低結(jié)構(gòu)的地震力。7、什么是結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制概念？答：振動(dòng)控制的定義: 設(shè)置隔震墊（K，T）或改造某些構(gòu)件、支撐、剪力墻等（C），或改變質(zhì)量（M），或施加外力 （P），或調(diào)整結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性， 使結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)等作用下，控制結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)，達(dá)到確保結(jié)構(gòu)及內(nèi)部人、物的安全及正常使用環(huán)境的目的。8、結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的方法有哪幾類？各自的基本設(shè)計(jì)概念是什么？答：（1）被動(dòng)控制方法：被動(dòng)控制方法是指考慮外干擾的一般特性，為隔離或減少（消耗）輸入結(jié)構(gòu)物內(nèi)的振動(dòng)能量，事先在結(jié)構(gòu)物內(nèi)安裝經(jīng)過調(diào)整的彈簧、

10、阻尼器等裝置，使結(jié)構(gòu)難以發(fā)生共振并減少主體結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)的一種控制方法（2）主動(dòng)控制方法: 主動(dòng)控制方法是指采用檢知結(jié)構(gòu)物及外干擾的振動(dòng)傳感器，將此傳感器獲得的信號(hào)作為控振的控制信號(hào)，瞬間改變結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼或質(zhì)量，或從外部施加控制力，以積極地控制結(jié)構(gòu)物的反應(yīng)的方法(3) 混合控制方法: 混合控制方法是指同時(shí)采用主動(dòng)控制和被動(dòng)控制的控制方法。第四講1、橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)是指什么？答：位于地震區(qū)的公路橋梁，在遭遇地震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)將發(fā)生振動(dòng)，從而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生隨時(shí)間間變化的位移、速度、加速度、內(nèi)力和變形等，通稱為結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。2、橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法有哪幾種？各種分析方法選擇的基本原則是什么？答：

11、靜力法（彈性靜力法、非線性Pushover分析）反應(yīng)譜法（單振型、多振型）動(dòng)態(tài)時(shí)程法（彈性、非線性）原則 參考復(fù)印書P64 表4-23、什么是結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法 ？答：所謂動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法，是將地震動(dòng)記錄或人工波作用在結(jié)構(gòu)上，直接對(duì)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行逐步積分，求得結(jié)構(gòu)任意時(shí)刻地震反應(yīng)的分析方法，所以動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法也稱為直接積分法。根據(jù)分析是否考慮結(jié)構(gòu)的非彈性行為，動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法又可分為彈性動(dòng)力時(shí)程分析和非線性（彈塑性）動(dòng)力時(shí)程分析兩種，但不管是那一種，分析過程都需要借助計(jì)算機(jī)程序完成。4、在采用動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法時(shí)，如何選擇與調(diào)整輸入地震動(dòng)？答：在選擇輸入地震時(shí)程時(shí)，應(yīng)全面考慮地震

12、動(dòng)的三要素-振幅、頻譜和持時(shí)，并根據(jù)情況加以調(diào)整。參考 復(fù)印書 P63 第2點(diǎn)（1）（2）（3）5、在計(jì)算規(guī)則橋梁簡化地震力時(shí)，如何劃分設(shè)計(jì)振動(dòng)單元？答：參考 復(fù)印書 P67 第2點(diǎn) （1）劃分設(shè)計(jì)振動(dòng)單元6、如何計(jì)算梁橋抗側(cè)力橋墩的水平地震荷載？說明計(jì)算簡圖、理論背景及應(yīng)用條件。答：參考 復(fù)印書 P66 一、梁橋抗側(cè)力橋墩水平地震荷載的計(jì)算7、對(duì)全聯(lián)均采用同類型板式橡膠支座的連續(xù)梁橋和準(zhǔn)連續(xù)梁橋以及一聯(lián)中若干個(gè)墩采用板式橡膠支座、其余均為聚四氟乙烯滑板支座的連續(xù)梁橋，如何計(jì)算梁橋抗側(cè)力橋墩的水平地震荷載？說明計(jì)算簡圖、理論背景及應(yīng)用條件。答：參考 復(fù)印書 P71-73 1、28、對(duì)采用板式橡

13、膠支座的多跨簡支梁橋，其結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖是什么？答：參考 復(fù)印書 P73-749、如何計(jì)算固定支座和板式橡膠支座的水平地震力？答：參考 復(fù)印書 P74-75第五講1、橋梁的震害現(xiàn)象可以歸納為哪幾類？引起橋梁震害的各種可能原因是什么？答： 上部結(jié)構(gòu)墜落 支承連接件破壞 橋臺(tái)、橋墩破壞 基礎(chǔ)破壞 其他震害現(xiàn)象：節(jié)點(diǎn)破壞，墩帽破壞，擋塊破壞等2、橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪幾條基本原則？答：橋梁抗震設(shè)計(jì)必須遵循的以下幾條基本原則：（1） 場(chǎng)地選擇原則（2）體系的整體性和規(guī)則性原則（3）結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度與延性的均衡原則（4）能力設(shè)計(jì)原則（5）多道抗震防線原則3、地基液化的定義是什么？如何消除或降低場(chǎng)地液化的危害？

14、答：定義見書本P5消除或降低場(chǎng)地液化沉陷的主要措施包括：（1）全部消除液化沉陷的措施（2）部分消除液化沉陷的措施（3）基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)處理當(dāng)要求全部消除液化沉陷時(shí)，可采用樁基、深基礎(chǔ)，加密法加固和挖除全部液化土層等措施。4、橋梁抗震設(shè)計(jì)中的能力設(shè)計(jì)原理的基本概念是什么？答：能力設(shè)計(jì)原則強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度安全度差異，即在不同構(gòu)件（延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件不適宜發(fā)生非彈性變形的構(gòu)件統(tǒng)稱為能力保護(hù)構(gòu)件）和不同破壞模式（延性破壞和脆性破壞模式）之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。5、能力設(shè)計(jì)方法的主要步驟有哪些？它與常規(guī)靜力設(shè)計(jì)方法有何區(qū)別？答：參考

15、課本第五講第七頁6、根據(jù)你對(duì)能力設(shè)計(jì)方法的理解，你認(rèn)為在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，如何作才能使結(jié)構(gòu)在預(yù)期的強(qiáng)震作用下按照你的設(shè)計(jì)意圖反應(yīng)？答：書本第五講第六頁：在結(jié)構(gòu)體系中的延性構(gòu)建和能力保護(hù)直間，確立適當(dāng)?shù)陌踩燃?jí)差異，確保結(jié)構(gòu)不發(fā)生脆性破壞模式。 7、橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：抗震設(shè)計(jì)要遵從一定的標(biāo)準(zhǔn)，這就是抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。它包括工程設(shè)防分類、設(shè)防地震、抗震設(shè)防目標(biāo)和場(chǎng)地選擇等內(nèi)容。參考 第五講 幻燈片 第92-96 張8、橋梁抗震結(jié)構(gòu)類型有哪些？各自設(shè)計(jì)概念是什么？答：參考 第五講 幻燈片 第103 張9、從抗震概念設(shè)計(jì)出發(fā)，理想的橋梁結(jié)構(gòu)體系應(yīng)是怎樣？答：應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。應(yīng)具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力。宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部消弱或突變形成薄弱部位；對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取有效措施提高抗震能力（主要是延性）?；A(chǔ)宜建造在堅(jiān)硬的場(chǎng)地上，應(yīng)盡可能避開發(fā)震斷層及其它不利地段和危險(xiǎn)地段；對(duì)建在可能液化地基或軟土地基上的橋梁，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行處理；對(duì)不得不建于發(fā)震斷層或其它不利地段和危險(xiǎn)地段上的橋梁，應(yīng)進(jìn)行專門研究。應(yīng)避免因支座或部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞而導(dǎo)致橋梁坍塌。結(jié)構(gòu)破壞位置宜出現(xiàn)在便于檢查和便于修復(fù)的部位。 10、橋梁抗震構(gòu)造措施中，關(guān)于延性橋墩箍筋構(gòu)造的要求有哪些？答：橫向箍筋在延性橋墩中起到三個(gè)方面的作用：一