2014地震工程期末試題

1、、名詞解釋斷層及回彈理論巖石層兩部分相著相反的方向運(yùn)動，構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的應(yīng)變能在兩部分接觸面斷裂時釋放，形成斷層?；貜椑碚摚簬r石層在斷裂前集聚的應(yīng)變能在斷裂時突然釋放，引起兩部分巖石回彈、振動。觀測臺站和臺陣觀測臺站：用地震動記錄儀器來測量地震動加速度記錄臺陣：一定區(qū)域，一組地震計。地震動上盤效應(yīng)上盤離斷烈面的距離更近，因此受到更大的地震作用。地震動衰減關(guān)系地震動幅值隨地震震級和距離的衰減關(guān)系。無條件穩(wěn)定算法無論計算步長取多大，計算結(jié)果總會在一個有界的區(qū)間范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)的延性能力結(jié)構(gòu)非彈性變形的能力地震動加速度譜某一地震動引起的單自由度體系加速度反應(yīng)和體系自振周期的關(guān)系。強(qiáng)度折減系數(shù)譜在不同的延性

2、系數(shù)下，單自由度結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度與體系自振周期的關(guān)系地震危險性分析狹義上講：與地震有關(guān)的一切破壞廣義上講：超出某種強(qiáng)度水平的可能性結(jié)構(gòu)易損性分析根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)與地震動強(qiáng)度關(guān)系，評估結(jié)構(gòu)的能力。二、簡答題1.什么是地震烈度？從地震作用取值和構(gòu)造措施兩方面分析在我國抗震設(shè)計中烈度使用的具體體現(xiàn)？小震、中震、大震如何與地震烈度對應(yīng)？對應(yīng)的地震烈度又有何近似關(guān)系？地震對某一地區(qū)地面建筑物影響的強(qiáng)弱程度設(shè)計基本加速度是按照烈度取值的，構(gòu)造措施也是根據(jù)不同烈度區(qū)分的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)地震烈度的概率密度函數(shù)對應(yīng)，小震對應(yīng)的50年超越概率為63.2%，中震對應(yīng)的為10%，大震對應(yīng)為2-3%基本烈度與眾值烈度差的

3、平均值為1.55度。罕遇地震對應(yīng)的烈度比基本烈度大約一度左右2.求解結(jié)構(gòu)動力平衡方程的NEWMARK方法和中心差分方法公式推導(dǎo)得主要假設(shè)是什么（即離散平衡方程時使用的基本公式）？兩種方法分別更適用于分析何種問題？各自的優(yōu)點(diǎn)的是什么？（1）公式推導(dǎo)的基本假設(shè)：中心差分法：速度是位移的一階中心差分，加速度是位移的二階中心差分Newmark法：%=弭MM%+曲$-項(xiàng)小門處-鳳&丫g3.在使用有限元方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析時，有限元模型的建立一般根據(jù)不同分析目的可采用層模型、桿系模型和精細(xì)化模型三類。簡述三類模型的區(qū)別，并說明三類模型各自適用于分析哪些問題？4.什么是近斷層的前破裂方向性效應(yīng)？使用斷

4、層破裂傳播方向和場地位置的相對關(guān)系圖，說(L城寰的人向件好她震封峰值的第痢是俄航仁藏會前方的峰位JI:便破黜后方的除值戲小.(2)破裂的方向性對近斷樂他啟動的反應(yīng)信的整哨1：要體現(xiàn)在工保心后的中長陰陰他.園茬芾悶刖的期人，破裂商.后方的反視語的差別越*丸亦即方向性也同越來植用?.口卜我府力向也對池霞,行葉的舊叫是住內(nèi)虛裂同力場點(diǎn)的地帶持時增尢百位于倭我后廳場點(diǎn)的檢離動持時就小,口這一戒皮的三個分址上均寸體現(xiàn).(4j1的方向性對不同分量曲聚南有港at鬢翔國嘀景大的是斷isfi分4.斷平仃和盤向分盤道上,5.針對等延性位移反應(yīng)譜和等強(qiáng)度位移反應(yīng)譜，圖示它們的橫縱坐標(biāo)軸的物理量，圖中延性和強(qiáng)度的標(biāo)注

5、，譜的基本形狀(指平均譜的趨勢)等，簡要說明此兩種非彈性反應(yīng)譜如何計數(shù)值定義地面運(yùn)動的加速度選擇并確定所繪反應(yīng)譜的阻尼比3)給定一個結(jié)構(gòu)的周期，時程分析計算結(jié)構(gòu)處于彈性時的最大位移U0,計算保持彈性的最小屈服強(qiáng)度f0。4)對結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度進(jìn)行不同程度折減，分別計算折減后的結(jié)構(gòu)在時程分析下的最大位移um5)重復(fù)34步驟等延性譜：工程結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計建立步驟：1、數(shù)值定義地面運(yùn)動(ug(t)2、選擇并確定所繪反應(yīng)譜的阻尼比Z。3、選擇Tn的值。4、確定周期Tn和阻尼比Z等于所選值的線性體系反應(yīng)u(t)，根據(jù)u(t)確定峰值變形u。和峰值內(nèi)力f0=ku0。5、確定具有相同Tn和阻尼比Z以及屈服力fy=

6、f0的彈塑性體系反應(yīng)u(t)根據(jù)u(t)確定體系的最大變形um，求出相應(yīng)的延性系數(shù)。對于足夠多的值，重復(fù)這樣的分析以獲得覆蓋感興趣的延性范圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)(，p)。6、a.對于所選擇的p用第5步的結(jié)果確定值。如果特定的p值對應(yīng)不止一個值，那么取的最大值。b.確定6(a)中求得的對應(yīng)的譜縱坐標(biāo)，求出uy，然后求出Dy、Vy、Ay，這些數(shù)據(jù)提供了反應(yīng)譜圖中的一個點(diǎn)。7、對于Tn的一個范圍，重復(fù)36步，得到適合于第6(a)步所選擇的p值的反應(yīng)譜。8、對于p的若干值，重復(fù)37步。三、論述題.對于目前普遍使用的基于強(qiáng)度的抗震設(shè)計理論，對結(jié)構(gòu)的非彈性變形反應(yīng)能否進(jìn)行直接設(shè)計？如果能，如何設(shè)計？如果不能，如何控制

7、？基于性態(tài)的抗震設(shè)計理論能否直接對結(jié)構(gòu)的非彈性變形反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計？對于基于強(qiáng)度的設(shè)計理論不能直接設(shè)計。通過用非彈性譜對彈性體系下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的折減進(jìn)行控制。能.給定一條地震動，寫出使用pushover方法求該地震動作用下一多自由度結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大位移的基本步驟及主要公式？（僅考慮第一振型即可；其中使用改進(jìn)能力譜方法求解形態(tài)點(diǎn)的過程使用圖示詳細(xì)說明）（1）對結(jié)構(gòu)進(jìn)行Pushover分析，得到結(jié)構(gòu)的基底剪力和頂點(diǎn)位移關(guān)系曲線（能力曲線）；（2）將結(jié)構(gòu)的Pushover曲線轉(zhuǎn)換成等效單自由度體系譜加速度-位移形式的能力曲線；（3）建立需求譜，通過強(qiáng)度折減系數(shù)對彈性反應(yīng)譜進(jìn)行折減得到非彈性反應(yīng)譜，并將其從標(biāo)準(zhǔn)的

8、加速度-周期形式，轉(zhuǎn)換成譜加速度-譜位移形式。（4）將非彈性反應(yīng)需求譜與簡化能力曲線繪制在一起，求出兩者的交點(diǎn)，即為目標(biāo)位移。.圖示IDA方法的結(jié)果表現(xiàn)形式，對于地震動強(qiáng)度參數(shù)（IM）和結(jié)構(gòu)工程需求參數(shù)（EDP）的關(guān)系，可使用增量動力分析方法（IDA方法）或云圖分析方法（cloud方法）給出，指出兩種方法的區(qū)別？IDA方法：優(yōu)點(diǎn)：精確、通過調(diào)幅可以考慮非常小和非常大的地震動強(qiáng)度、可以考慮不同地震動強(qiáng)度下結(jié)構(gòu)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差的變化。缺點(diǎn)：需要調(diào)幅地震動、計算量太大、對地震危險性的表達(dá)欠缺。云圖（Cloud）分析方法：核心是獲得結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)和地震動強(qiáng)度參數(shù)之間的關(guān)系，功能與IDA方法一樣。優(yōu)點(diǎn)：不需要調(diào)

9、幅地震動、計算量適中、對地震危險性的表達(dá)有一定考慮。缺點(diǎn)：近似精確、不能很好考慮非常大的地震動強(qiáng)度、不能考慮不同地震動強(qiáng)度下結(jié)構(gòu)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差的變化。.給定了100條地震動和一個結(jié)構(gòu)，如何使用IDA方法和cloud方法求得該結(jié)構(gòu)針對某一破壞狀態(tài)限值的易損性曲線？寫出計算易損性的主要公式（假設(shè)破壞狀態(tài)限值為結(jié)構(gòu)最大層間位移角2%）.通過你對地震工程課程的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為地震工程最核心的問題是什么？寫出你認(rèn)為的地震工程這門學(xué)科應(yīng)該包含哪些內(nèi)容，以及今后還應(yīng)該開展哪些方面的研究工作？來自國內(nèi)外域百名地尊工程專家和常理專家2005年&月3日翦冷樂海指出，我國地震工程不昔取得或大進(jìn)展，但面臨房礎(chǔ)濟(jì)究薄相、實(shí)除平白幕后答五大問逑，應(yīng)小星相羌梆門時S例0地震專窣館是在“迎卷陽族年世界地篡二程式會研討4”辭出以上姑淪期。專案們我去，我國她算工推面他的首要何度是基蕭研究薄轉(zhuǎn),對揖型重看觀史機(jī)理尚未認(rèn)清*各類腐宙基本上.無法復(fù)現(xiàn)和模梅二是實(shí)輪平臺重薄伍.的滯了新技末相新方法的愛聶：三聚應(yīng)用系砒牙完工跳.超少工程上應(yīng)用的4折手段以及技術(shù)標(biāo)發(fā)，特別是地區(qū)性的工程優(yōu)震規(guī)范率弦規(guī)很不健全;因是對有別于徙批方片的新技術(shù)手段的昵芹軒究明艮不足；五是現(xiàn)有的工程抗震就術(shù)見未甘度.庾聞上峨乏史票的平臺和實(shí)拈條件一據(jù)了解.我國是