橋梁抗震與抗風(fēng)設(shè)計(jì) 復(fù)習(xí)思考題

1、橋梁抗震與抗風(fēng)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)思考題一、名詞解釋：莫霍面，次生災(zāi)害，地震危險(xiǎn)性，規(guī)范反應(yīng)譜，振型參與質(zhì)量系數(shù)延 性，反應(yīng)譜，地震破壞準(zhǔn)則，結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析，卓越周期基本風(fēng)壓，抖振，橫向屈曲二、問(wèn)答題試說(shuō)明橋梁抗震設(shè)防的合理安全度原則？ 試說(shuō)明振型分解法的基本原理，適用范圍？ 試說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？試說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)震害類(lèi)型、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)？試說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)采用減、隔震設(shè)計(jì)的適用條件和基本原則是什么? 影響地震動(dòng)特性的主要因素有哪些？ 試述“概念設(shè)計(jì)”與“數(shù)值設(shè)計(jì)”的關(guān)系？ 試說(shuō)明全球主要地震分布帶有哪些？ 試論述常規(guī)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法與能力設(shè)計(jì)方法什么不同 試說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防

2、標(biāo)準(zhǔn)試說(shuō)明地震類(lèi)型有哪幾種？試說(shuō)明決定抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的基本因素有哪些？簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)的地震破壞準(zhǔn)則主要有哪些？試說(shuō)明人工合成地震加速度事成的基本方法橋梁結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)一般包括幾個(gè)方面？能力設(shè)計(jì)方法的基本思想是什么？在什么情況下，橋梁結(jié)構(gòu)不是以采用減隔震設(shè)計(jì)？試說(shuō)明設(shè)計(jì)地震力與延性系數(shù)的關(guān)系試說(shuō)明結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)原理是什么？是說(shuō)明橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的目的是什么？參考答案莫霍面：地殼與地幔的分界面次生災(zāi)害：由地震引發(fā)的火災(zāi)、水災(zāi)、有毒物質(zhì)泄漏和疫病流行等災(zāi)害稱為。規(guī)范反應(yīng)譜：大量地震加速度記錄輸入后繪制得到眾多反應(yīng)譜曲線的基礎(chǔ)上，再經(jīng)過(guò)平均與光滑化之 后才可以得到供設(shè)計(jì)使用的規(guī)范反應(yīng)譜。振型參與質(zhì)量系數(shù)：每個(gè)質(zhì)

3、點(diǎn)質(zhì)量與其在某一振型中相應(yīng)坐標(biāo)乘積之和與該振型的主質(zhì)量之比。延性：在初始強(qiáng)度沒(méi)有明顯退化情況下的非彈性變形能力。反應(yīng)譜：一組具有相同阻尼、不同自振周期的單質(zhì)點(diǎn)體系，在某一地震動(dòng)時(shí)程作用下的最大 反應(yīng)，為該地震動(dòng)的反應(yīng)譜。（反應(yīng)譜分為加速度反應(yīng)譜、速度反應(yīng)譜和位移反應(yīng)譜）卓越周期：地震時(shí)，從震源發(fā)出的地震波在土層中傳播時(shí)，經(jīng)過(guò)不同性質(zhì)地質(zhì)界面的多次反射，將出 現(xiàn)不同周期的地震波。若某一周期的地震波與地基土層固有周期相近，由于共振的作用，這種地震波 的振幅將得到放大，此周期稱為卓越周期?；撅L(fēng)壓：平坦開(kāi)闊地區(qū)，地面以上10m高度處，統(tǒng)計(jì)得30年一遇10min平均最大風(fēng)速V。為標(biāo)準(zhǔn), 按W0=V02

4、/1600確定的風(fēng)壓值。抖振：邊界層分離或湍流激起結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)的不規(guī)則振動(dòng)。橫向屈曲：作用于懸吊橋梁主梁上的橫向荷載超過(guò)主梁側(cè)向屈曲的臨界荷載出現(xiàn)的一種靜力失穩(wěn)現(xiàn)象。 地震危險(xiǎn)性：指某一場(chǎng)地在一定時(shí)期內(nèi)可能遭受到的最大地震破壞影響，可以用地震烈度或地面運(yùn)動(dòng) 參數(shù)來(lái)表示。地震破壞準(zhǔn)則：在地震作用下，巖體土體破壞時(shí)應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到的限度結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析：1、試說(shuō)明橋梁抗震設(shè)防的合理安全度原則？答：橋梁工程的抗震設(shè)防，既要使震前用于抗震設(shè)防的經(jīng)濟(jì)投入不超過(guò)我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)能力，又要使 地震中經(jīng)過(guò)抗震設(shè)計(jì)的橋梁的破壞程度限制在人們可以承受的范圍內(nèi)。換言之需要在經(jīng)濟(jì)與安全之間 進(jìn)行合理平衡，這就是橋梁抗震.

5、2、試說(shuō)明振型分解法的基本原理，使用范圍？3、橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析所解決的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？確定合理的地震輸入建立結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及振動(dòng)方程選擇合適的方法求解地震振動(dòng)方程 得到地震反應(yīng)。4、試說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)震害類(lèi)型、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)？地基失效引起的破壞，一般來(lái)說(shuō)這類(lèi)破壞現(xiàn)象是人為工程難以抵御的因此應(yīng)盡量通過(guò)場(chǎng)地選擇避免結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈振動(dòng)引起的破壞。由于地震懂的不確定性和復(fù)雜性，人們目前還無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)橋址未來(lái)可 能發(fā)生的地震動(dòng)，所以，設(shè)計(jì)對(duì)地震動(dòng)特性不敏感的結(jié)構(gòu)就顯得特別重要。5、試說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)采用減、隔震設(shè)計(jì)的適用條件和基本原則是什么？橋梁上部結(jié)構(gòu)為連續(xù)形式，下部結(jié)構(gòu)剛度比較大，整個(gè)橋的基本周期比較短橋梁下

6、部結(jié)構(gòu)高度變 化不規(guī)則，剛度不均勻，引入減隔震裝置可調(diào)節(jié)各橋墩剛度，因而可以避免剛度較大橋墩承擔(dān)很大慣 性力的情況場(chǎng)地條件較好，預(yù)期地面運(yùn)動(dòng)具有較高的卓越頻率，長(zhǎng)周期范圍所含能力較少等。6、影響地震動(dòng)特性的主要因素有哪些？震源、傳播介質(zhì)與途徑，以及局部場(chǎng)地條件這三類(lèi)7、試述“概念設(shè)計(jì)”與“數(shù)值設(shè)計(jì)”的關(guān)系？抗震“概念設(shè)計(jì)”是從概念上，特別是從結(jié)構(gòu)總體上考慮抗震的工程決策；“數(shù)值計(jì)算”主要是地震作 用計(jì)算、構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算、結(jié)構(gòu)和支座變形驗(yàn)算等。應(yīng)當(dāng)指出，強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)重要，并非不重視數(shù)值計(jì) 算。而是為了給抗震計(jì)算創(chuàng)造有利條件，使計(jì)算分析結(jié)果更能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況。這兩 者是相輔相成的，作為

7、一個(gè)正確的抗震設(shè)計(jì)，必須重視抗震概念設(shè)計(jì)，靈活而又合理地運(yùn)用抗震設(shè)計(jì) 思想。8、試說(shuō)明全球主要地震分布帶有哪些？（環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶）9、試論述常規(guī)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法與能力設(shè)計(jì)方法有什么不同？能力設(shè)計(jì)方法是結(jié)構(gòu)動(dòng)力概念設(shè)計(jì)的一種體現(xiàn)。它的主要有點(diǎn)是設(shè)計(jì)人員可以對(duì)結(jié)構(gòu)在屈服時(shí)、屈服 后的性狀給予合理的控制，這是常規(guī)或傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)方法所達(dá)不到的，此方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)具有很好的 延性，能夠最大限度地避免結(jié)構(gòu)倒塌，同時(shí)也降低了結(jié)構(gòu)對(duì)許多不確定因素的敏感性。10、試說(shuō)明地 震類(lèi)型有哪幾種？按其成因分為：火上地震、陷落地震、構(gòu)造地震和誘發(fā)地震 按震源的深淺可分為：淺源地震、中源 地震、深源地震11、試

8、說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)？工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是指根據(jù)地震動(dòng)背景，為保證工程結(jié)構(gòu)在壽命期內(nèi)的地震損失不超過(guò)規(guī)定的水平或 社會(huì)可接受的水平，規(guī)定工程結(jié)構(gòu)必須具備的抗震能力。因此抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是工程項(xiàng)目進(jìn)行抗震設(shè)計(jì) 的準(zhǔn)則，也是工程抗震設(shè)計(jì)中需要解決的首要問(wèn)題。12、試說(shuō)明決定抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的基本因素有哪些？即社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、地震危險(xiǎn)性和工程結(jié)構(gòu)的重要性。13、簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)的地震破壞準(zhǔn)則主要有哪些？14、試說(shuō)明人工合成地震加速度事成的基本方法？是根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論產(chǎn)生的符合所需統(tǒng)計(jì)特征（加速度峰值、頻譜特性、持續(xù)時(shí)間）的地震加速度時(shí) 程15、橋梁結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)一般包括哪幾個(gè)方面？幾何線形方面：最好是直線橋，

9、且各墩高度相差不大結(jié)構(gòu)布局方面：上部結(jié)構(gòu)最好是連續(xù)且小跨 徑的，并在多個(gè)橋墩上布置彈性支座；各橋墩的強(qiáng)度和剛度在各個(gè)方向最好相同或接近；基礎(chǔ)最好建 造在堅(jiān)硬的場(chǎng)地上結(jié)構(gòu)傳力機(jī)制方面：結(jié)構(gòu)體系應(yīng)完整，有明確、可靠的傳力路徑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì) 方面：各部分構(gòu)件的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)其重要性和修復(fù)或更換的難易程度，采用明確的等級(jí)設(shè)置。16、能力設(shè)計(jì)方法的基本思想？在結(jié)構(gòu)體系中的延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件之間建立強(qiáng)度安全等級(jí)差異， 以確保結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生脆性破壞的破壞模式。17、在什么情況下橋梁結(jié)構(gòu)不適宜采用減隔震設(shè)計(jì)？基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定，易發(fā)生液化的場(chǎng)地結(jié)構(gòu)的 固有周期比較長(zhǎng)位于軟弱場(chǎng)地，延長(zhǎng)周期可能引起共振支座中出現(xiàn)負(fù)反力。18、試說(shuō)明設(shè)計(jì)地震力與延性系數(shù)的關(guān)系？結(jié)構(gòu)具有的位移延性水平越高相應(yīng)的設(shè)計(jì)地震力越小，結(jié)構(gòu)所需的強(qiáng)度也越低反過(guò)來(lái)，結(jié)構(gòu)具有的強(qiáng) 度越高，所需具備的位移延性水平越低。但是可利用的位移延性水平有個(gè)限值19、試說(shuō)明結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)原理是什么？要求結(jié)構(gòu)在預(yù)期的設(shè)計(jì)地震作用下必須具有一定可靠度保證的延性儲(chǔ)備。也就是說(shuō)，必須在概率意義 上保證結(jié)構(gòu)具有延性，超過(guò)預(yù)期地震動(dòng)所能激起的最大非彈性變形。20、試說(shuō)明橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的目的