地震动力响应问题方法研究进展
地震动力响应问题方法研究进展
随着科学技术的不断发展，国内外学者和研究人员对边坡问题的认识也不断
完善，特别是近几十年来，国内外对土石坝地震动力响应问题的研究取得了比较
丰硕的成果，而且关于边坡地震动力响应问题的研究方法也逐渐完善。目前，最
常采用的研究方法是拟静力法、Newmark 滑块位移法和动力有限法。
静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系，将
其所产生的惯性力假定为一个恒定的静力，并将其作用在边坡潜在的不稳定滑体
上，然后根据极限平衡理论，求出边坡的抗震安全系数，其核心是设计地震加速
度的确定问题；随着对边坡动力问题认识的不断深入，最早把坝坡认为是变形体
的是Mononobe HA 等人，并开始了以变形体的观点来探究土质边坡的动力反应
问题，并首次提出了剪切楔法模型的概念，发明了边坡地震反应分析的新方法-
剪切楔法；随着边坡地震响应分析方法不断发展，到20 世纪中期，Newmark 通
过假定滑移面的方法来确定变形体的屈服加速度值，并采用动力分析手段来判定
是否产生滑移，并估算其永久位移，然后根据潜在变形来评价土坝坝坡的动力稳
定性，这就是非常有名的有限滑块位移法；周健、徐志英等发展了基于粘弹性本
构关系的动力有限单元法，黄建梁等借用Sarma 法进行了地震稳定性的动态理论
分析，在同时考虑水平和竖向地震动基础上，给出了坡体临界加速度计算公式，
建立了根据水平和铅直地震加速度时程估计坡体失稳的加速度、速度和位移时程
的方法，解决了地震加速度时程的确定问题、地震过程中坡体抗滑强度的衰减问题和孔隙的动态响应问题及坡体稳定性的评价问题；薄景山建立了计算土质边坡
地震反应及评价其动力稳定性的数值分析模型；我国学者王思敬较早的研究了岩
体边坡的动力问题，通过振动模拟试验探索并建立了边坡块体运动的动力微分方
程，通过数值积分求得块体滑动的动力学特征，即块体运动加速度和块体相对基
岩的运动加速度、运动速度和位移曲线
多种动力响应分析方法，大致可分为3 种(贾俊)
[10]
：a.解析方法；b.物理模
拟方法；c.数值模拟方法。
l)解析方法
边坡根据临空面的数目可以分为单面坡和双面坡(比如坝坡)。双面坡有两个
自由面，它的动力反应三量(速度、加速度和应力)的分布规律可以采用解析的方
法—剪切楔法来获得。一维剪切楔法是1936 年由Mononobe 等提出的，随后大
量的文献对该法进行了改进，并把它推广到三维情形。对于顺层岩质边坡，大多
只有一个自由面，因此其基本属于单面坡，解析的方法对单面坡是无能为力的。
(2)物理方法
物理模拟是科学研究的重要手段，能较为合理的揭示事物的本质，但是由于
受实验材料、实验设备以及实验技术等限制，物理模拟无法保证模型与原型的真
正相似。同时，物理模拟会存在尺寸效应问题，要研究边坡在整个剖面上的动力
响应规律，在动力作用过程中必须在边坡体内布置大量的监测点。这对于物理模
拟来说是非常困难的。
(3)数值模拟
随着计算机技术的发展，数值模拟己逐渐成为边坡动力问题研究中最重要的
方法之一，它不但可以有效的弥补物理模拟的不足，而且计算结果明了直观，又
可以节省大量的时间和金钱。现在常用的数值分析方法有：有限单元法、有限差
分法、离散单元法等等。
最早研究边坡动力问题的是土力学领域，当时是为了解决土石坝和堤坝在地
震作用下的稳定性问题。在早期的关于土坝地震设计方法中人们往往错误地假定
坝坡是绝对刚性体，因而在分析中采用拟静力法（pseudo-static approach）
[11]
。
Leshchinsky 等
[12]
采用拟静力法来评价简单边坡的稳定，用数值方法计算了潜在
滑动面上的正应力分布，用此正应力确定了满足所有极限平衡方程的最小安全系数，且提出了简单边坡地震稳定评估的设计表，此表在非地震条件下与Taylor
表相同。Ling 等
[13]
将拟静力法用于沿节理面滑动的岩体地震稳定性分析中，进
行了地震稳定分析和永久位移计算。Siyahi 等
[14]
在正常固结土边坡地震稳定性分
析中采用了拟静力法，采用参数分析确定了不同剪切强度的安全系数并考虑了剪
切强度降低的影响。
实践证明，用拟静力法设计往往低估含易液化土坡破坏的可能性，而对无液
化可能的边坡，则往往高估其破坏的可能性。通常，地震动特性用峰值、频谱和
持时三要素来描述，拟静力法的根本缺陷是未能考虑地震动的频谱特性和持时的
影响。随着地震反应分析方法取得实质性进展，20 世纪60～70 年代更多的注意
力集中到发展可靠的步骤和标准来评价强震期间土坝的稳定性和安全性。拟静力
法由于本身的缺陷显然已经无法胜任。为了解决这一问题，N M Newmark 注意
到无论什么时候只要作用在潜在滑体上的惯性力超过了它的屈服阻力，滑动便发生；当惯性力改变方向时，滑动停止甚至向回滑动。Newmark 于1965 年以屈服
加速度a
y
概念为基础提出了有限滑动位移的计算方法。他指出堤坝稳定与否取
决于地震时引起的变形，并非最小安全系数；地震为短暂作用的往返荷载，惯性
力只是在很短的时间内产生，即使惯性力可能足够大，而使安全系数在短暂时刻
内小于1，引起坝坡产生永久变形，但当加速度减小甚至反向时，位移又停止了。这样一系列数值大、时间短的惯性力的作用会使坝坡产生累积位移。地震运动停
止后，如果土的强度没有显著降低，土坡将不会产生进一步的严重位移。Newmark 假设土体为刚塑性体，对坝坡的圆弧、平面和块体三种形式进行了分析，将超过变化[9-11]
。
徐光兴等通过大型振动台模型试验研究，认为边坡土体对输入地震波具有明
显的放大作用（垂直放大及临空面放大），沿坡面向上，加速度峰值放大系数呈
现递增趋势，在坡肩附近急剧增大。在不同地震波作用下，坡面加速度响应具有
明显的差异。随着输入地震动幅值的增加，坡面加速度峰值放大系数呈现明显的
递减趋势。边坡土体对输入波的低频部分存在放大作用，对高频部分存在滤波作
用
[28]
。
姜彤等将作用在边坡上的地震力视为对边坡的加卸载，应用动力有限单元法
和加卸载响应比理论开展边坡的全时程动力分析，建立了地震边坡加卸载响应模型，以边坡位移、位移速度、位移加速度为响应参数讨论了地震过程中边坡加卸
载响应比的变化，提出了以加卸载响应比判断地震边坡稳定性的新思路，研究结
论叫推广应用于所有具有周期荷载特征的边坡动力稳定性分析
[29]
。
就所查阅的国内外大量文献看，绝大部分试验的地震动输入为简谐波，且模
型简单，以实际工程为原型的报道极少。针对顺层边坡的动力响应研究极为缺乏，因此本文对数值模拟及物理模拟中的许多问题应进行深入研究。
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可能滑动体屈服加速度的那部分加速度反应进行两次时间积分即可估算边坡的
有限滑动位移。这个著名的方法随后被广泛应用并且被多次改进
[15-17]
。
王思敬
[18]
将有限滑动位移法引入到对岩体边坡动力稳定性的分析，提出了
边坡块体滑动的动力学方法。王思敬等
[19]
通过试验，提出了运动起始摩擦力和
运动摩擦力的概念，在振动台上测得花岗岩光滑节理面的动摩擦系数和运动速度
的关系；在此基础上提出了边坡块体滑动的动力学方程，根据输入时程，可以求
得各个Δt 时间间隔上的块体相对基座的加速度、速度和位移。在上述基础上，
王思敬、薛守义、张菊明又分别推导了楔形体和层状山体的三维动力反应方程式[20-22]
。
1971 年美国Davis 等人在San Fernando 地震的余震测量中发现山顶的地震加
速度比山脚成倍增长.国外卡格尔山山上和山脚两点的强余震速度观测记录，发
现山顶上地震持续时间显著增长，放大效应显著，并且位移、速度、加速度三量
的放大效应不同。高野秀夫(1973)斜坡地震效应的观测结果表明：(1)斜坡上的地
震烈度相对于谷底大约增加1°左右；(2)在角度超过15°的圆锥状山体上部点的位移幅值与下部点的位移幅值相比，其局部谱段值增加高达7 倍；(3)黄土阶地的
幅值比底部的约大4 倍左右，比离开坡阶边缘25m 的水平面处约大2 倍左右[23]
。
Gelebi（1987 年）
[24]
研究了1985 年智利中部地震时的地形放大效应以及场
地放大效应，其内容包括场地响应实验的描述、数据的获得以及辨识地形和场地
的以频率为函数的放大效应，研究结果表明：在主震及余震中，地面运动在不同
地质条件的场地及山脊处确实得到放大；利用谱比研究可以得到不同地质及地形
条件下，地面运动放大的频率范围。
1987 年，王存玉在二滩拱坝动力模型试验中发现，岩石边坡对地震加速度
不仅存在铅直向的放大作用，而且还存在水平向的放大作用
[25,26]
。何蕴龙等通过
动力有限元法发现了“岩石边坡的地震动力系数并不随坡高增高而单调增大”，并
且得出了“坡高约100m 时坡顶最大动力系数达到最大值，坡高超过100m 时动力系数反而有所降低。但总的来说，岩石边坡动力系数对坡高变化是不敏感的，在
工程常见的坡高范围内边坡动力系数的变化不太的”结论，并基于此提出了岩质
边坡地震作用的近似算法
[27]
。
祁生文等利用FLAC3D，通过大量的数值模拟，绘制了边坡动力反应的位移、
速度、加速度三量在边坡剖面上分布的一般规律，发现了单面坡、双面坡两种不
同的边坡动力反应规律：在边坡较低的情形下，在铅直方向上，位移、速度、加
速度随着高程的增大呈线性增加趋势；当边坡高度较高时，在铅直方向上，位移、速度、加速度随着高程的增大不再呈线性增加，而是时而增大，时而减小，增大
和减小相间，呈节律性变化，到达坡肩附近，则又重新放大，并呈现较强的线性
规律，同时在距离边坡面一定的范围内，边坡水平向的放大作用出现，随着水平
深度的进一步增加，位移、速度、加速度三量出现时而增大、时而减小的节律性变化[9-11]
。
徐光兴等通过大型振动台模型试验研究，认为边坡土体对输入地震波具有明
显的放大作用（垂直放大及临空面放大），沿坡面向上，加速度峰值放大系数呈
现递增趋势，在坡肩附近急剧增大。在不同地震波作用下，坡面加速度响应具有
明显的差异。随着输入地震动幅值的增加，坡面加速度峰值放大系数呈现明显的
递减趋势。边坡土体对输入波的低频部分存在放大作用，对高频部分存在滤波作
用
[28]
。
姜彤等将作用在边坡上的地震力视为对边坡的加卸载，应用动力有限单元法
和加卸载响应比理论开展边坡的全时程动力分析，建立了地震边坡加卸载响应模型，以边坡位移、位移速度、位移加速度为响应参数讨论了地震过程中边坡加卸
载响应比的变化，提出了以加卸载响应比判断地震边坡稳定性的新思路，研究结
论叫推广应用于所有具有周期荷载特征的边坡动力稳定性分析
[29]
。
就所查阅的国内外大量文献看，绝大部分试验的地震动输入为简谐波，且模
型简单，以实际工程为原型的报道极少。针对顺层边坡的动力响应研究极为缺乏，因此本文对数值模拟及物理模拟中的许多问题应进行深入研究
1.2.3 斜坡地震动力响应特性研究
(1)地震强度对斜坡动力响应规律影响的研究
近年来很多学者通过不同的方法和手段对不同强度地震力作用下边坡体
动力响应问题进行研究，并得到了可喜的成果：徐光兴等人
[25]
对土质边坡模
型的研究发现，边坡的位移变化是随着地震强度的增加表现出明显增加趋势，
但边坡的峰值加速度响应则呈现出逐渐减小趋势；刘汉香等人
[26-27]
通过对软
硬相间的岩质边坡进行的振动台试验发现，在某一类型的地震波作用下，随
着强度的增加，边坡的水平向峰值加速度呈显著的增大趋势；杨国香等人
[28-30]
通过振动台试验对地震作用下顺层岩质边坡的动力响应特性进行研究也发
现，边坡的动力加速度随地震强度的增加而不断增加，但其在坡体内的分布
并不随强度的变化而改变，并且随着地震强度的增加，坡体材料的应变和剪
切模量发生变化，导致其非线性、阻尼特性以及地震波频率特性也发生变化，
从而使边坡加速度放大系数呈现出逐渐减小的现象；而邹威等人
[31]
利用振动
台模拟试验的方法对两种岩性的均质边坡进行研究则发现，振动强度对边坡
动力响应的影响与地震波类型和频率密切相关，受岩性影响比较小。
1.2.4.3 结构面对斜坡地震动响应的影响
岩体结构控制边坡变形破坏模式，是边坡变形破坏的主要因素
[34]
。对层状
边坡而言，由于坡体中存在大量的结构面，当其遭受地震动力作用时，根据弹性波散射理论
[35]
，地震波传播在其过程中会在这些界面产生大量的折射、反射、
散射等复杂的传播现象并进行叠加，进而使边坡动力加速度得到明显放大。林森等
[36-37]
人通过研究也发现，水平层状边坡的坡顶破坏早于坡表和坡脚，且坡顶以
拉裂破坏为主，坡脚则以压剪破坏为主；王存玉
[16]
对不同形式边坡的地震动力
破坏研究发现，水平层状边坡失稳破坏以水平拉裂为主；杨国香等人
[28-30]
通过对
顺层结构边坡进行了振动台试验并分析发现，由于结构面的存在，边坡动力加速度比均质结构边坡增大15%左右，这一现象在边坡的坡面表现的尤为突出；周剑
[38]
等人通过对水平层状岩质边坡的结构面效应研究发现，水平层面对坡顶的动
力响应影响比较显著，在低频地震波作用下，水平层状岩体边坡坡顶的竖向峰值
速度与均质坡体相同部位的速度比值随坡高增加而增大，在较高频率地震波作用
下，含结构面的边坡顶部坡面附近的竖向峰值速度高于均质边坡。
1.3.1 研究主要内容
试验以“5·12”汶川地震地质灾害特征为研究背景，依托于国家重点基础
研究发展计划“973 计划”项目，在“强震作用下均质斜坡地震动力响应规律
大型振动台试验”的基础上，设计并完成了比例为1：16 的大型振动台模拟试验，本试验采用中国
核动力设计研究院二所抗震实验室的大型六自由度地震模拟试验台及其数据采集系统
确定以下主要研究内
容：
（1）试验中对模型斜坡底部采用不同类型和不同频率、方向及振动强度的
地震波进行激振，观测记录斜坡模型的变形破坏现象，并对这些现象进行分析，
揭示强震作用下水平层状斜坡的变形破坏机理。
（2）利用数据采集系统收集试验过程中的加速度响应数据并对其进行处理，
在时域内分析斜坡模型水平向和竖直向加速度响应规律。
（3）重点分析不同类型和地震波参数作用下斜坡的动力响应规律，揭示地
震波类型和地震动参数（频率、方向和振动强度）水平层状斜坡模型加速度响应
规律的影响。
（4）结合“强震作用下均质斜坡模型的大型振动台试验”的数据，对比分
析是否含结构面斜坡模型在相同地震动力条件下的动力响应规律，揭示结构面对
两种岩性斜坡的动力响应影响
1.3.2 技术路线
本论文研究的具体技术路线见图1-4 所示：
1.1研究意义(李慧)
冻上是一种温度低于Oe且含有冰的土岩,是复杂的多相体系,其基本组成
为矿物或非矿物骨架!冰!未冻水和气体1
多年冻土
在地球上的分布约为3.5x107km/,约占地球陆地面积的四分之一[3]"中国是继前苏联!加拿大之后世界第三冻土大国,多年冻土分布面积2.15xl0^6km2,占中国
陆地面积的21.5%[4],其中,大部分多年冻土分布在中低纬度!号称世界第三极
的青藏高原上"
青藏高原属于构造活动强烈区,
地震活动频繁,强震较多"由地震产生的强烈冲击荷载,一方面将引起路基本体
的振动,当路基的强度或变形能力经受不住路基振动产生的内力或变形时,路基本体就被破坏;另一方面会引起地基土体的振动,当地基土体的强度或变形能力经受不住振动产生的内力或变形时,地基就被破坏"地基的破坏同样导致上部路基本体的损坏"因此,基于寒区开发活动日益增多的趋势性!冻土温度敏感性!
斜坡路基稳定机理的复杂性和地震荷载的破坏性,对地震荷载作用下多年冻土区
斜坡路基稳定性分析是十分必要的"
1.2研究现状冻土斜坡稳定性研究
早在1897年就有人对冻土斜坡进行了描述=11],前苏联
著名工程地质学家En.叶米里扬诺娃在《滑坡作用基本规律》中指出〔12],融冻泥流,亦即融解的过饱和砂!粘土沿冻土层移动现象,在多年冻土区及季节冻结很
深的局部地方均可见到,其发生发展条件具有特殊性,被认为是一种复杂的重力
现象"
著名冻土学家程
国栋院士指出[14J,由冻融灾害引起的不良地质现象,当它们威胁到青藏铁路安全
运营和工程稳定性时,就演变为一种工程灾害,特别是在高含冰量!高温多年冻
土的斜坡地段,微弱的工程热扰动就可能会引起冻土区斜坡稳定性的变化"在南
水北调西线工程前期科学考察及青藏公路沿线工程地质研究中,张长庆等学者就
指出[15.]:融冻泥流频繁发生,冻土区边坡开挖及斜坡稳定性是工程活动中必须解决的问题之一".
对冻土斜坡失稳类型的划分是其稳定性研究的一项基本内容"牛富俊等根据
斜坡失稳时所处的温度环境,将高原区斜坡失稳划分为两大类型,即冻土斜坡稳
定性问题和正融土斜坡稳定性问题"其中,冻土斜坡可划分为崩塌型斜坡和蠕变
型斜坡[.16].,正融土滑坡包括融冻泥流和热融滑塌"其中,热融滑塌是一种与人类
工程活动密切相关的!可控的地质灾害,关于其的研究无论是在寒区环境保护方
面还是线性工程的安全运行方面均具有实际意义"
在冻土斜坡模型试验研究方面,英国c.H而s博士[17利用离心模型实验深入
研究了冰土层融化过程中斜坡运动的机制,其目的在于研究冰上层从常年缓慢的
冰冻层向快速融化泥流转化的机理问题"模型包括3种不同的坡度状态(120!180! 240),并对120!180两种情况进行了冰冻一融化的多次循环实验,实验结果揭示
了冰冻一融化过程种斜坡土体位移变化规律与融化层深度!斜坡坡度!融化时间
和冰冻一融化的循环次数有关"我国牛富俊!靳德武等=.18】进行了典型冻土斜坡相似模型试验:进行了坡面点温度与点位移对应分析,分析研究了在冻融循环条件下,坡体内部变形规律,利用变形测量装置,分解出平行于坡面的变形和垂直于
坡面的变形,认为垂直于坡面的变形主要表现为沉降及部分冻胀变形,并对斜坡
滑塌速率作了初步的分析"
冻土动力学是冻土力学的重要分支,也是冻土力学与动力学的交叉学科,它
主要研究动荷载作用下冻土的变形和强度特征及土体稳定性,其研究成果对寒区
工程设计有重要意义"由于冻土是由固体矿物颗粒!冰!未冻水和气体组成的四
相体系,因此对温度极为敏感,其力学性质比普通土体要复杂得多;另外,土体
在动力荷载与静力荷载作用下表现出不同的变化,这两种复杂性使得研究冻土的
动力学性质较为困难,加上实验技术等原因,国内外对冻土动力学特性研究起步
较晚"已有的冻土动力学研究主要表现在室内试验方面,包括动力学参数测试!
动应力一应变关系及动强度!动蠕变性质研究及模型试验等"
多年冻土中分布(马立峰)
有各种类型的地下冰,在含水量较大的粘性土和粉细砂土分布的斜坡地区,多年
冻土的上部一般均分布有厚层地下冰,这种厚层地下冰或则由纯冰构成,或则其
中夹有碎石和土块,其厚度由几十厘米到4一5米不等,冰层上部与季节融化层相
互衔接,下部与多年冻土连成一体,冰层一般呈透镜状或层状分布,由于厚层地
下冰埋藏较浅,因而极易受自然或人为因素的影响而融化,伴随着地下冰的融化
就产生了热融滑塌!融冻泥流!热融沉陷等一系列冻融地质灾害,对工程建筑物
危害极大[2]"
以热融滑塌为例,该类滑坡在冻土地区广泛发育,主要是由于斜坡坡
脚遭到破坏而形成临空面,多年冻土暴露于地表,临空面及斜坡表层的冻土由于
夏季吸热产生融化,在高含冰量条件下,滑动土体表现为坚硬的岩土块体和液状
泥浆组成的混合物,这种物质抗剪强度很低或无抗剪强度,因此很容易产生大致
平行于坡面的滑动面"由于融化土体的深度有限,正融土的滑体厚度不大"另一
方面,由于滑体为融流体,因而可发育于坡度很缓的斜坡上"这种情况在高原自
然斜坡!尤其是工程影响下的自然斜坡上易于见到,虽然其厚度有限,但因发育
范围较大,且发展速度快,极易造成滑坡后缘的不断侵蚀!植被破坏和水土流失,
加之治理难度大!破坏后的地质环境不易恢复,因此其具有更大的破坏性"
据王绍令调查研究[3],坍塌沉陷式热融滑塌主要发育在地形平缓地段,地面坡
度3一8"地表植被覆盖完整,岩性单一,滑塌体发展速度较慢,运动方式以整
块塌落沉陷和蠕动位移为主;牵引滑动式热融滑塌主要发育在地面坡度6一16/地
在冻土斜坡失稳机理的研究方面,牛富俊等就热融滑塌这一冻土地区普遍存
在且较难防治的斜坡失稳类型进行了深入研究[1][.17],探究其形成机理及自然消亡的条件,认为:当斜坡体开挖或受如河流侵蚀后融化土体将在临空面产生坍塌,土
体坍塌后厚层地下冰处于半暴露状态或其覆盖层减薄,使得地下冰融化,融化水
使塌落土体处于饱和!过饱和状态,而地下冰面又提供了良好的滑动面,饱和!
过饱和的土体在聚集在冰面与土层间水的润滑作用下形成滑坡;滑坡进一步引起
斜坡土体的开裂!坍塌和滑动,随着气温的波动,这种坍塌一滑动!再坍塌一再
滑动周而复始地持续下去,但滑坡前缘的土体随着排水!固结及地下冰融化面的
加深将逐渐趋于稳定"
在冻土斜坡稳定性评价方法方面,较为典型的方法主
要有三种,其一为Weeks和Chandler推导的基于/冰阻渗流0导致孔隙水压力增
加机理的有效应力分析法[23];其二为由Hutchinson提出总应力分析法,认为由于
冻结锋面碎块冰集聚导致融化时土体含水量增加,土的不排水抗剪强度降低,从
而引发斜坡失稳[24l;第三种方法由McRobertS和Morgenstem提出,该法基于有效
应力和融化一固结理论,认为在斜坡冻土融化一固结过程中,易滑面上超孔隙水
压力增加并可引发斜坡失稳[I4];靳德武等提出了无.艰斜坡稳定性评价的有效应力
分析方法和不同渗流条件下无限斜坡稳定性分析方法[l]"
青藏高原地区是世界上发生大陆内地震的主要地区"不但地震强度大!频次
高!而且活动规律性强,清楚显示了以大区域构造活动为背景的特征[76]"
董治平等[74l根据强震及活动构造的空间分布,青藏高原划分为7个地震带:即
阿尔金地震带!祁连山地震带!柴达木地震带!可可西里一巴颜喀拉地震带!玉
树一雅江地震带!藏北高原地震带和冈底斯一念青唐古拉山地震带"青藏铁路穿
越了其中的后五个地震带"1900年以来,青减高原7级以上地震主要集中在冈底斯一念青唐古拉山地震带!可可西里一巴颜喀拉地震带和东昆仑活动断裂带,东昆
仑活动断裂带为控制可可西里一巴颜喀拉地震带的主要断裂带,这两个地震带和
东昆仑活动断裂带对青藏铁路的威胁最大"东昆仑断裂带的东一西大滩断裂段是历史地表破裂型地震的空区,有发生8级地震的构造条件,是未来发生大震最危险的地段;冈底斯一念青唐古拉山地震带的申扎!当雄!拉萨及朗县地区发生7级以
上地震的危险性较大"这两个区段的大震灾害将严重威胁青藏线的安全运营
室内相似性试验研究方面 ( 靳德武)
然气输油管线等，拉开了寒区开发的序幕;近四十年来，我国在寒区开展了大
量的工程和经济开发活动，如青藏公路、格尔木一拉萨输油管线、通讯光缆、
西气东输、正在修建的青藏铁路以及规划中的南水北调西线工程等寒区工程建
设活动日益频繁，尤其是线性工程建设规模加大，如作为西部大开发战略实施
的四大重点工程之一的青藏铁路全长1118km，其中穿越多年冻土区达632km;
青海省境内109, 214, 227国道穿越多年冻土区达千余公里。
多年冻土中分布有各种类型的地下冰，在含水量较大的粘性土和粉细砂土
分布的斜坡地区，多年冻土的上部一般均分布有厚层地下冰，这种厚层地下冰
或则由纯冰构成，或则其中夹有碎石和土块，其厚度由几十厘米到4-5米不等，冰层上部与季节融化层相互衔接，下部与多年冻土连成一体，冰层一般呈透镜
状或层状分布，由于厚层地下冰埋藏较浅，因而极易受自然或人为因素的影响
而融化，伴随着地下冰的融化就产生了热融滑塌、融冻泥流、热融沉陷等一系
列冻融地质灾害，对工程建筑物危害极大〔14〕。我国早期在多年冻土地区修筑公路的过程中，对筑路技术经验不足，因而对多年冻土环境保护工作缺乏足够的
认识，在公路两侧随意取土的现象随处可见，这不仅对公路周围地表环境产生
了严重的破坏，而且给以后公路两侧斜坡热融滑塌和一系列路基病害的发生发
展留下了潜在的隐患。进入上世纪九十年代以来，随着青藏高原多年冻土地区
人类工程经济活动的加剧，在青藏公路沿线多年冻土区，开始逐渐出现融冻泥
流和热融滑塌等一系列由冻土热融作用引起的、新的斜坡稳定性问题。
冻土的组成（王蕴）
冻土是是复杂的多相和多成分体系，固体土粒骨架、气体、未冻水、和
冰是其基本组成。就是这些基本组成的差异，使冻土具有独特的构造，物理
力学性质，以及对路基冻胀和融沉过程的影响。
(1).固体土粒骨架
固体土骨架是多成分体系冻土的基础，对冻土的性质影响极为重要。不
仅是矿物颗粒的尺寸、
子的交换容量及成分，
形状、而且反映土颗粒表面物理力学性质的交换性离
都会对土的结构构造特性、冻结时水分迁移，
冰晶析出产生重大影响。土颗粒的形状对冻土的性质影响也很重要，
积聚与
它决定
着冻土传递外荷载的局部应力大小。土体矿物颗粒的分散度，在于颗粒中产
生不同的物理化学表面现象，并取决于颗粒的比表面积，其比表面积愈大，
化学结合能愈高，对土壤孔隙水的影响愈大。
(2).水汽
当冻土孔隙没有被冰和未冻水完全填充时，也就是有部分孔隙被水蒸气
和其他气体所充填，而这些气体处于自由、受压或吸附状态。有时候冻土中
的水汽起着很重要的作用，将在压力梯度的作用下发生迁移现象。在非饱和
土体中水汽可能是温度变化和冻结过程中水分向冻结的聚冰带前缘迁移积
聚的主要来源。
(3).未冻水
土体的冻结作用是随时间发生的复杂热力学过程。孔隙水的结晶实际上
是逐渐发生的，并且在结晶冰发育过程中始终有一部分的未冻结水存在，而
且土在某一负温下的未冻结水含量不随负温的持续而变化。即在负温作用
下，土中总会有一部分水会处于与冰共存的不冻结状态，随着温度降低，冰含量增加，而未冻水的含量减少，使土从融化状态经过逐渐冻结，而变成坚
固的冻结状态。未冻水含量除随温度降低而减少外，还与外压力的变化有关。
随着外压力的递增，使颗粒接触点上的接触压力大幅递增，促使其接触的冰
晶体发生融化，导致未冻水含量相应增加。
(4).冰
冰是冻土中不可或缺的一部分，它决定着冻土的结构及相应的物理化学
与力学性质。众所周知，水的密度为0.999968 g / cm3，是比热为
4.226 kJ /(g" 0 C);冰的密度为0.9168 g / cm3，比热为2.081 kJ /(g"0 C)。因
此，水冻结时，其体积增加9.07、密度减少8.31，比热减少一半多，并
形成六角形的冰晶体，在副对称轴方向上冰晶体增长的最强烈，沿主对称轴
冰晶体增长得缓慢。因此冰晶呈现片状构造，各向异性。冰在垂直主轴方向
上，其粘塑性变形最大，而在平行与主轴方向上流变性最小。试验表明，冰
的粘滞度取决于应力方向，可变化在100倍以上。仅在瞬时荷载下，冰体才
具有弹性特征。
按冰晶的生成过程将地下冰分为构造冰，脉状冰或次生脉状冰、埋藏冰三类（2）
a.构造冰
在冻结时生成的构造冰，对冻土的形成最为重要，所以对冻土的性质影
响非常大，然而相对含冰量又随温度而变化。构造冰又分为胶结冰、分凝冰
及侵入冰。
胶结冰以孔隙冰的形式存在，它是土中含水量少时，或是任何含水
量下快速冻结而成，在其形成过程中，不发生土颗粒明显的位移。
分凝冰是水由冻结层颗粒向冻结面迁移、聚集，并冻结而形成。大多数以冰透镜体的形式存在，同时土骨架颗粒间发生明显的位移。冰透镜体的
厚度取决于冻结条件，一般在1 mm至十几毫米之间，有时更厚一些。
侵入冰由外部侵入或在压力梯度作用下，沿孔隙或裂缝侵入冻层的自由水，并随后在孔隙中冻结成冰。
b.脉状冰或次生脉状冰
在同一地点，周期性发生的冻土裂隙内的水的入侵，并在该裂隙冻结而成。冰脉沿着裂隙常常延伸到几十米，甚至几百米，冰脉的贯入深度可达几米，其宽度从几十厘米到几米。这种类型的脉冰有广泛分布的俄罗斯北部，阿拉斯加和加拿大北部的地下冰，有时可占冻土层厚度的10}-20m范围内体积的一半。
c.埋藏冰
由河冰、湖冰、其他形式的冰河积雪覆盖所致。
王立娜
TMD多点控制体系随机地震响应分析的虚拟激励法_朱以文
收稿日期:2003-10-26; 修回日期:2003-11-22 基金项目:国家电力公司资助项目(KJ 00-03-26-01) 作者简介:朱以文(1945-),男,教授,主要从事计算力学和结构防灾减灾研究 文章编号:1000-1301(2003)06-0174-05 TM D 多点控制体系随机地震响应 分析的虚拟激励法 朱以文,吴春秋 (武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072) 摘要:对于频率分布密集或受频带较宽的地震激励的结构,其响应不再以某一单一振型为主,须考虑采用多点控制。本文对受T M D 多点控制的结构进行了研究。文中建立了带有多个子结构系统的以模态坐标和子结构自由度为未知量的统一运动方程。针对所得方程为非对称质量、非对称刚度、非经典阻尼的情况,本文给出了使用直接法求解的格式。地震随机响应分析采用了虚拟激励法,可以考虑各振型之间的耦合项,计算量小且精度高。本文的方法适用于带有多个子结构的系统的一般性问题,具有广泛的应用价值。 关键词:多点控制;主结构;子结构;随机地震响应中图分类号:P315.96 文献标识码: A Pseudo -excitation method for random earthquake response analysis of control system with MTMD ZH U Yi -wen ,WU Chun -qiu (Civil and structural engineering school ,W uhan university ,Wuhan 430072,China ) A bstract :The response of the structure is no t constituted with one sing le mode shape w hen the frequency distri -bution is dense o r the earthquake excitation 's frequency band is w ide .At this time ,it is necessary to adopt the multi -point control sy stem .The study on the structures w ith M TMD is carried out in this paper .The uniform dynamic equation w ith mode coordinate and slave system 's DOF as variables is established fo r the system w ith multi slave sy stem .The equatio n has asy mmetric mass m atrix ,asymmetric stiffness matrix and nonclassical damping m atrix ,and the direct solving format is given in this paper .The random earthquake response is studied by using pseudo -excitation method ,thus the coupling items between modes can be considered .The calculation is cheap and precision is high .The method in this paper is adaptable to the general case of the sy stem with multi -slave structures and has broad application wo rth .Key words :multi -point control ;master structure ;slave structure ;random earthquake response 1 引言 对于高层建筑、大跨桥梁、高耸塔架等高柔结构采用TMD (Tuned Mass Damper )减小风振及地震响应是有效的,这一点得到了人们的普遍认同。TMD 对建筑结构的功能影响较小,便于安装、维修和更换控制元 第23卷第6期2003年12月地 震 工 程 与 工 程 振 动EA RT HQ UAK E ENG IN EERI NG A ND ENG IN EERIN G V IBRA T ION V ol .23,No .6 Dec .,2003DOI :10.13197/j .eeev .2003.06.028
隔震结构的基本原理及动力分析
隔震结构的基本原理及动力分析 摘要：本文根据现行的《建筑抗震设计规范》，介绍了隔震结构的基本原理、实用范围和设计与分析方法，并通过一隔震结构的设计实例说明隔着结构的优越性。 关键词：基础隔震；地震响应；时程分析法； 引言 目前，我国和世界各国普遍采用的传统抗震方法是将建筑物设计为“延性结构”，通过适当控制调整结构物的自身刚度和强度，使结构构件(如梁、柱、墙、节点等)在强烈地震时进入非弹性状态后具有较大的延性，从而通过塑性变形消耗地震能量，减轻建筑物的地震反应，使整个结构“裂而不倒”，这就是“延性结构体系”[1~3]。它的设防目标是“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”。实践证明，这种方法对减轻地震灾害起到了积极作用，但是这种传统的结构抗震方法有其明显的不足，随着我国经济的高速发展，对建筑功能要求越来越高，结构的形式越来越多样化、复杂化，很多重要的建筑（电力、通讯中心、核电站、纪念性的建筑、海洋平台等）结构及内部设备的破化将造成巨大的经济损失。对这类建筑的抗震性能提出更高的要求——结构不允许进入塑性工作阶段，因此采用传统抗震方法很难满足此类建筑抗震要求。面对新的社会要求，各国地震工程专家一直寻求新的结构抗震设计途径，以隔震为代表的“结构振动控制技术”便是这种努力的结果[4~6]。 1、隔震结构的基本原理 结构隔震体系是指在建筑物上部结构的底部与基础面之间设置某种隔震装置，使之与固结于地基中的基础地面分离开来的一种结构体系[6]。隔震结构的基本原理可以用图1进一步阐明。图中三条曲线表示不同的阻尼大小，为普通中低层建筑的自振周期，为隔震层建筑的自振周期。 （a）加速度反应谱（b）位移反应谱 图1隔震原理 从图中可以看出，结构自振周期延长，结构的地震加速度反应减小，地震位移反应增大；结构阻尼增大，结构的地震加速度反应和位移反应均减小。隔震系统的水平刚度远远低于上部结构的抗侧刚度，因此，结构的自振周期大大延长，
建筑结构抗震设计课后习题答案
武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？ 震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 规范将建筑物按其用途分为四类： 甲类（特殊设防类）、乙类（重点设防类）、丙类（标准设防类）、丁类（适度设防类）。 1 ）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 ）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震，50年年限，被超越概率为63.2%； 中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计：通过适当控制结构物的刚度与强度，使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性，从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量，使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中，可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性，提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系？ 由于地震动的周期成分很多，而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大，因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期，称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力？ 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上
并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析
ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶｏｌ畅４４，Ｎｏ畅１，２０１４ 工业建筑 ２０１４年第４４卷第１期 并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析 倡 袁 颖１ 周爱红１ 杨树标２ 何国峰 １ （１．石家庄经济学院勘查技术与工程学院，石家庄 ０５００３１；２．河北工程大学土木工程学院，河北邯郸 ０５６０３８） 摘 要：在建立并联复合隔震结构运动微分方程的基础上，通过数值模拟，计算并研究了不同加速度峰值下，给定摩擦承压比的多自由度并联复合隔震结构的自振周期、最大基底剪力、最大基底剪力系数、最大层间位移、层间速度、层间加速度等地震响应以及隔震层的滞回特性，并与普通抗震结构、夹层橡胶垫隔震结构、摩擦滑移结构进行了全面对比分析和讨论。结果表明：并联复合隔震结构由于充分利用了复合隔震支座的优点，能够显著降低结构的地震响应，并且具有优良的滞回耗能特性。 关键词：并联复合隔震；摩擦滑移隔震；夹层橡胶垫隔震；地震响应；滞回特性 ＤＯＩ：１０．１３２０４／ｊ．ｇｙｊｚ２０１４０１００７ ＳＥＩＳＭＩＣＲＥＳＰＯＮＳＥＡＮＤＨＹＳＴＥＲＥＴＩＣＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＰＡＲＡＬＬＥＬ ＣＯＭＰＯＳＩＴＥＩＳＯＬＡＴＥＤＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＹｕａｎＹｉｎｇ１ ＺｈｏｕＡｉｈｏｎｇ１ ＹａｎｇＳｈｕｂｉａｏ２ ＨｅＧｕｏｆｅｎｇ １ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００３１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｄａｎ０５６０３８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｍｏｔｉｏｎｆｏｒｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｆｉｒｓｔｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｓｐａｒａｌｌｅｌｉｓｏｌａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｇｉｖｅｎｆｒｉｃｔｉｏｎｂｅａｒｉｎｇｒａｔｉｏｆｏｒａｎｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｐｅａｋｖａｌｕｅｓ，ｓｕｃｈａｓｎａｔｕｒａｌｐｅｒｉｏｄｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｂａｓｅｓｈｅａｒ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｂａｓｅｓｈｅａｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ， ａｎｄｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｏｓｅｏｆｏｒｄｉｎａｒｙａｓｅｉｓｍｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｓｏｌａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｌａｍｉｎａｔｅｄｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇｓａｎｄｉｓｏｌａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｆｒｉｃｔｉｏｎｓｌｉｄｉｎｇｂｅａｒｉｎｇｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｏｍｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｗｅｒｅｍａｄｅｔｈａｔｔｈｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｏｌａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙｄｕｅｔｏｔｈｅｆｕｌｌｕｓｅｏｆｔｈｅｍｅｒｉｔｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｏｌａｔｅｄｂｅａｒｉｎｇｓ，ａｎｄｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓａｌｓｏｅｘｃｅｌｌｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｏｌａｔｉｏｎ；ｉｓｏｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｆｒｉｃｔｉｏｎｓｌｉｄｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ；ｉｓｏｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｌａｍｉｎａｔｅｄｒｕｂｂｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ；ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 倡国家自然科学基金项目（４１２０４０７５）；国家大坝工程技术研究中心开放基金资助项目（ＮＤＳＫＦＪＪ１２０１）。 第一作者：袁颖，男，１９７６年出生，博士，副教授，硕士生导师。电子信箱：ｙｕａｎｙｉｎｇｓｏｎ＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：２０１３－０５－１５ 近十几年来，在世界范围内，地震频发，比如 ２００１年印度７畅９级地震，２００４年的印尼９畅０级地震，２００５年巴基斯坦７畅８级地震，２００７年秘鲁７畅５级地震，２００８年中国汶川８畅０级地震，２０１１年日本９畅０级地震等，造成了巨大的人员伤亡和经济损失。在目前水平下，对地震进行准确预报很困难，因此，对建筑物进行结构抗震设计和设防以保证建筑物和人民生命财产安全是十分必要的。 隔震技术是工程抗震领域中的研究热点，在结构底部安装隔震支座是一种行之有效的减震方法。从２０世纪６０年代末起，国外学者开展了相关的研 究工作，并取得了很多研究成果［１－５］ 。世界上许多国家都修建了隔震建筑，日本和美国等国家的有些 隔震建筑还经受过强震考验，隔震效果明显，并取得 了巨大的经济效益和社会效益［６－７］ 。我国自２００１年将隔震消能技术写进了ＧＢ５００１１—２００１枟建筑抗震设计规范枠以来，隔震理论和应用的研究也得到 了迅速发展［８－９］ 。 本文在以往工作基础上［１０－１２］ ，对并联复合隔震体系进行了理论分析，建立了并联复合隔震的力学
工程结构抗震题目及答案
填空题（每空1分，共20分） 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波，其中体波包括纵波（P）波和横（S）波，而面波分为瑞雷波和洛夫波，对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3．我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想，指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏，中震可修和大震不倒4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T1>1.4T g时，在结构顶部附加ΔF n，其目的是考虑高振型的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、在振型分解反应谱法中，根据统计和地震资料分析，对于各振型所产生的地震作用效应，可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释（每小题3分，共15分） 1、地震烈度： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度： 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。 3、反应谱： 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下，最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值： 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁： 结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。 三简答题（每小题6分，共30分） 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密，颗粒间孔隙水压力急剧增加，当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时，土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒像液体一样处于悬浮状态，形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。？
结构抗震课后习题答案
结构抗震课后习题答案
《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第 1 章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？规范将建筑物按其用途分为四类：甲类（特殊设防类）、乙类（重点设防类）、丙类（标准设防类）、丁类（适度设防类）。 1 ）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 ）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震，50 年年限，被超越概率为63.2%；中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。
关于抗拔对于基础隔震结构对地震响应的效果研究
关于抗拔对于基础隔震结构对地震响应的效果研究 Panayiotis C. Roussis, M.ASCE1 摘要：不利的拉力或上拔力会对隔震系统和上部结构带来不利的影响，而隔震 支座在一定条件下会出现这种不利的的拉力或上拔力。本研究报告是根据XY 摩擦摆（FP）滑移隔震系统做出的关于抗拔对于隔震结构对地震响应的影响的 研究。作为新一代隔震硬件，抗拔的FP隔震装置——XY- FP能够凭借它具有 承受拉力的特性对上部结构提供抗拔力。为了更好的理解隔震装置的拉拔或拉 力现象以及他们对结构性能和隔震系统的影响，进行了对隔震的实际建筑受双 向水平地震激励的非线性时程分析。分析采用了增强版的3D-BASIS- ME（有 限元）程序，这个程序曾做过改进，新增了能够模拟XY- FP隔震装置拉力特性 的单元。结果表明：通过增加隔震系统摩擦力，XY-FP隔震装置中的拉力，不 管是对整个隔震系统响应还是上部结构响应没有任何显著的影响。 DOI: 10.1061/ASCEST.1943-541X.0000070 CE数据库主题词：基础隔震；抗拔力；拉力；非线性分析 前言 隔震设备硬件显著的发展以及与之平行的分析模型和实验验证技术领域的研究 的发展已经促进了隔震装置被越来越多的认可。最根本的隔震的基本原则包括 通过提供额外的灵活性和耗能能力来防止去耦结构对水平地面的破坏，从而在 地震事故（1999年的naeim和kelly）中减轻结构振动和破坏的严重性。然而，在一定的条件下（例如：有较大高宽比的细长的上部结构和在支撑柱和挡墙下 有合并支座的结构），隔离支座能承受不良的拉力或拔力，以防它们的发生可 能会对隔离系统和上部结构产生有害的影响。尤其是，拔力的出现（在滑动支 座和合梢固定橡胶支座中）可能导致上部结构的倾覆或隔离支座的毁坏（由于
简支梁的地震响应分析
简支梁的地震响应分析 /PREP7 !进入前处理模块 /TITLE, EX 8.4(3) by Zeng P, Lei L P, Fang G ET,1,BEAM3 !设定1号单元 L=240 $A=273.9726 $H=14 $I=1000/3 !设定几何参数 R,1,273.9726,(1000/3),14 !设定1号实常数(梁单元) MP,EX,1,3E7 $MP,PRXY,1,0.3 $MP,DENS,1,73E-5 !设定弹性模量, 泊松比, 密度 K,1,0,0 $K,2,L,0 !生成两个关键点 L,1,2 !由关键点生成线 ESIZE,,8 !设定单元网格划分的分段数 LMESH,1 !对1号线划分单元网格 NSEL,S,LOC,X,0 !选择位置x=0的节点 D,ALL,UY !对所选择的节点施加位移约束UY=0 NSEL,S,LOC,X,L !选择位置x=L的节点 D,ALL,UX,,,,,UY !对所选择的节点施加位移约束UX=UY=0 NSEL,ALL !选择所有节点 FINISH !结束前处理模块 /SOLU !进入求解模块 ANTYPE,MODAL !设定模态分析方式 MODOPT,REDUC,,,,3 !设置缩减算法，提取3阶模态 MXPAND,1,,,YES ! 设定模态扩展的阶数为1，并计算单元及支反力结果 M,ALL,UY !对所有节点定义主自由度UY OUTPR,BASIC,1 !设置输出结果的方式 SOLVE !进行求解 *GET,F1,MODE,1,FREQ !提取第一阶模态频率，赋给F1 FINISH !结束 /SOLU !进入求解模块 ANTYPE,SPECTR !设定谱分析方式 SPOPT,SPRS !设定单点激励谱分析 SED,,1, !设定单点激励的方向为Y轴 SVTYP,3 !指定单点响应谱类型为地震位移谱 FREQ,.1,10 !设定频率数据表格的频率点 SV,,.44,.44 !设定频率数据表格的对应于频率点的激励值SOLVE !进行求解 *GET,F1_COEF,MODE,1,MCOEF !提取模态1的谱分析结果的模态系数FINISH !结束求解 /POST1 !进入一般性后处理模块 SET,1,1,F1_COEF !调出第1阶模态的结果，并乘以模态系数PRNSOL,DOF !打印节点结果 PRESOL,ELEM !打印单元结果 PRRSOL,F !打印支反力结果
结构地震反应谱分析实例
在多位朋友的大力帮助下，经过半个多月的努力，鄙人终于对结构地震反应谱分析有了一定的了解，现将其求解步骤整理出来，以便各位参阅，同时，尚有一些问题，欢迎各位讨论！ 为叙述方便，举一简单实例： 在侧水压与顶部集中力作用下的柱子的地震反应谱分析，谱值为加速度反应谱，考虑X 与Y向地震效应作用。已知地震影响系数a与周期T的关系： a(T)= 0.4853*(0.4444+2.2222*T) 0<T<=0.04 秒 0.4853*(0.10/T)^(-0.686) 0.04<T<=0.1 秒 0.4853 0.1<T<=1.2 秒 0.4853*(1.2/T)^1.5 1.2<T<=4 秒 以下是命令流程序 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- /filname,SPEC,1 /PREP7 !定义单元类型及材料特性 ET,1,45 MP,EX,1,2.8E10 MP,DENS,1,2.4E3 MP,NUXY,1,0.18 !建立模型 BLOCK,0,1,0,1,0,5 !网格剖分 ESIZE,0.5 VMESH,all /VIEW,,-0.3,-1,1 EPLOT FINISH /SOLU !施加底部约束 ASEL,,LOC,Z,0 DA,ALL,ALL ALLSEL !施加自重荷载 ACEL,0,0,10 !进行模态求解
ANTYPE,MODAL MODOPT,LANB,30 SOLVE FINISH !进行谱分析 /SOLU ANTYPE,SPECTR SPOPT,SPRS,30,YES SVTYP,2 !加速度反应谱 SED,1,1 !X与Y向 FREQ,0.2500,0.2632,0.2778,0.2941,0.3125,0.3333,0.3571,0.3846,0.4167 FREQ,0.4545,0.5000,0.5556,0.6250,0.7143,0.8333,1.1111,2.0000,10.0000 FREQ,25.0000,1000.0000 SV,0.05,0.0797,0.0861,0.0934,0.1018,0.1114,0.1228,0.1362,0.1522,0.1716 SV,0.05,0.1955,0.2255,0.2642,0.3152,0.3851,0.4853,0.4853,0.4853,0.4853 SV,0.05,0.2588,0.2167 SOLVE FINISH !进行模态求解(模态扩展) /SOLU ANTYPE,MODAL EXPASS,ON MXPAND,30,,,YES,0.005 SOLVE FINISH !进行谱分析(合并模态) /SOLU ANTYPE,SPECTR SRSS,0.15,disp SOLVE FINISH /POST1 SET,LIST !结果1 /INP,,mcom lcwrite,11
ANSYS地震响应分析讨论
地震响应分析 1模态组合就是根据模态分析中的几阶振型（也可以少于这几阶，看你要求的精度）进行组合（类似于结构最不利组合），从而求出地震响应的最大值。 2组合各振型反应的最大值，求得结构地震响应的最大值。 这个问题在论坛上已经有很多人问过，也有各种各样的回答，但是至今没有令人满意的解答。我自己试过很多种方法，加上论坛上其他人提到的方法，大致归类如下： 1.先做静力恒载工况分析，打开预应力pstres开关；然后转到时程分析。 结果：恒载对后面的时程计算不起作用，时程计算依然从0开始。 2.直接在antype，trans中考虑恒载：先把timint，off加acel,,9.81,打开应力刚化，sstif，on，lswrite，1，然后timint，on开始时程计算。 结果：恒载9.81起作用了，但结果是错的，它被积分了。 3.不用什么前处理，直接把9.81加在地震波上acel，9.81+ac（i）。 结果，同2，9.81带入了积分，这个9.81相当于阶跃荷载，而不是产生恒载。 4.ansys帮助中施加初始加速度的方法（篇幅限制请自己看帮助）。 结果，同2、3，9.81还是带进时间积分。 5.这种是我受到别人的启发，通过结构受ramp荷载的特点施加的，可以近似的解决问题。 即1）求出结构的自振一阶频率w 2）令tr＝1/w 3) 定义ramp荷载为从0到tr加到9.81，然后在整个时间积分中保持不变 4）antype,trans中分几个荷载步将荷载从0加到9.81 5) 在随后的荷载步中acel，，9.81+ac（i） 这种做法虽然也是将9.81++加到地震波中，但是因为满足TR的要求，所以这个动力效应被削弱到了静力效应，它作用在结构上就像静载一样。对于单自由度结构理论上跟静载是完全一样的，但是多自由度会子静力效应上下很小的范围内波动，所以可以认为相当于静载的作用，这样我们就可以达到考虑恒载的目的了。 第5种是我至今为止考虑恒载的做法，我也很想知道还有没有更简单精确的方法，或者在前4种方法中就有只是我使用不正确，希望大家能一起来讨论，彻底解决这个问题。谢谢！ 地震反应怎么考虑重力 SOLU ANTYPE, TRANS TRNOPT,FULL TIMINT,OFF !*先关闭时间积分效应 TIME,1E-8 !*设一个极短的积分时间 acel,,9.8 NSUBST,2 !有时候子步数要增大 KBC,1 LSWR,1 !*把这个写入第一步 TIMINT,ON !*然后再时间积分效应开关，以后就正常写载荷步了 这种方法应该是对的,ANSYS帮助文件中也有提到, 可是,有一个问题:由于是阶跃荷载,就会产生动力效应,整个结构的变形大于实际的情况吧?这样与实际结构在重力下受到的变形就不一样了!
地震反应分析：动力方法
地震反应分析：动力方法Structural Response Analysis: Dynamic Methods 教师：李爽副教授 lleshuang@https://www.360docs.net/doc/0e7162712.html, 2015年4月10日 1
本章导读 ?多维动力分析输入的一般处理方法 ?多次动力分析结果的一般处理方法 ?增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis Method，IDA) ?云图分析方法(Cloud Analysis Method)?结构地震模拟振动台试验基本步骤 2
多维动力分析输入的一般处理方法?当结构采用三维空间模型等需要双向 （两个水平方向）或三向（两个水平一 个竖向）地震动输入时，其加速度峰值 可按1（水平1）：0.85（水平2）：0.65 （竖向）的比例调整 ?具体如何操作？ 3
4 多维动力分析输入的一般处理方法 （2）初步选择若干条地震动，将所选择地震动进行反应谱分析，并与设计反应谱绘制在一起 （3）计算结构振型参与质量达到XX %（如50%~90%）对应各周期点处的地震动谱值（或0.2T 1~1.5T 1）。检查各周期处的包络值与设计反应谱值相差是否不超过20%。如不满足，则回到第二步重新选择地震动 （4）将各地震动在主要周期点处各方向上的值，按1（水平1）：0.85（水平2）：0.65（竖向）加权求和，按该求和值从小到大的顺序输入地震动（仅针对振动台试验，数值 计算不用分先后顺序，因为后者没有损伤）（1）根据研究对象所在场地类型和设防烈度确定地震设计反应谱（加速度反应谱）
多次动力分析结果的一般处理方法 ?《规范》规定 特别不规则的建筑、甲类建筑和下表所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值。当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值 5
地震反应分析
结构地震反应分析 结构地震反应分析的主要工作是首先将结构简化成力学分析模 型，然后输入地震作用，计算模拟结构的反应行为，包括内力和变 形反应时程或最大值。其目的是为结构抗震设计提供必要的数据资 料；或为抗震安全鉴定和拟定抗震加固方案提供参考依据；或为研 究结构破坏机理提供基本手段，从而改善设计，提高结构的抗震性 能。 结构地震反应取决于地震动输入特性和结构特性。随着人们对 地震动特性和结构特性的了解越来越多，特别是技术手段越来越先 进，结构地震反应分析方法也跟着有了飞跃的发展。 结构抗震分析方法的发展大体上可分为三个阶段，即静力法、 拟静力法（通常指反应谱方法）和动力法阶段。 静力法是20世纪初首先在日本发展起来的。该方法将结构物看 成是刚体，并刚接于地面。这样，结构在最大水平加速度绝对值为max a 的地面运动激励下，受到的最大水平作用力P （即最大惯性力）为 kW A g W P ==max 其中，W 是结构物的重量，k 是地面最大水平加速度绝对值max A 与重 力加速度g 之比，称为地震系数。 在当时人们对地面运动的频谱和卓越周期的了解还不够多，以 及房屋多为低层建筑的情况下，应用上述地震荷载计算公式于抗震
设计还是可以的。但是，随着地震资料的积累和城市与工业建设的发展，使人们认识到作为静力法基础的刚性结构假定已明显地远离实际情况，于是考虑结构物的弹性性质、阻尼性质及相应动力特性的反应谱方法便发展起来了。 反应谱方法出现在20世纪40年代。美国的一些学者在取得了一部分强震地面运动记录之后，考虑地震动特性与结构动力特性共同对结构地震反应产生决定性影响的这一事实，提出了反应谱概念和相应的设计计算方法。这一方法有动力法的内容，却具静力法的形式，故可称之为拟静力法。该方法对结构地震反应分析产生巨大影响，至今仍是结构抗震设计的主要计算方法。 尽管反应谱方法取得的进步是实质性的，但它的应用还是受到一些限制，如原则上只能用于线性结构体系；不能真实反映复杂结构体系的动力放大作用。因此，随着重大工程的不断兴建和计算机技术的飞速发展，20世纪70年代，结构地震时程反应分析得到全面发展。 相对于反应谱方法而言，时程反应分析是一种动力分析方法，它求取的不是结构的某种最大反应或其近似估计，而是结构在地震激励下的反应时间历程，即地震与结构相互作用的过程，其结果更为可靠。另外，时程反应分析可以真正处理非线性问题，这是结构地震反应分析一个非常重要的方面。 随计算机和有限元技术的发展，结构分析模型也经历了一个由极
地震响应的反应谱法与时程分析比较
发电厂房墙体地震响应的反应谱法与时程分析比较 1问题描述 发电厂房墙体的基本模型如图1所示： 图1 发电厂墙体几何模型 基本要求：依据class 9_10.pdf的最后一页的作业建立ansys模型,考虑两个水平向地震波的共同作用(地震载荷按RG1.60标准谱缩放,谱值如下)，主要计算底部跨中单宽上的剪力与弯矩最大值,及顶部水平位移。要求详细的ansys反应谱法命令流与手算验证过程。以时程法结果进行比较。分析不同阻尼值(0.02,0.05,0.10)的影响。 RG1.60标准谱 (1g=9.81m/s2) (设计地震动值为0.1g) 频率谱值(g) 33 0.1 9 0.261 2.5 0.313 0.25 0.047 与RG1.60标准谱对应的两条人工波见文件rg160x.txt与rg160y.txt
2数值分析框图思路与理论简介 2.1理论简介 该问题主要牵涉到结构动力分析当中的时程分析和谱分析。时程分析是用于确定承受任意随时间变化荷载的结构动力响应的一种方法。谱分析是模态分析的扩展，是用模态分析结果与已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。 2.2 分析框架： 时程分析：在X和Z两个水平方向地震波作用下，提取底部跨中单宽上的剪力、弯矩值和顶部水平位移，并求出最大响应。 谱分析：先做模态分析，再求谱解，由于X和Z两个方向的单点谱激励，因此需进行两次谱分析，分别记入不同的工况最后组合进行后处理得出结够顶部水平位移、底部单宽上剪力和弯矩的最大响应。 3有限元模型与荷载说明 3.1 有限元模型 考虑结构的几何特性建立有限元模型，首先建立平面几何模型，并将模型进行合理的切割，采用plane42单元，使用映射划分网格的方法生产平面单元（XOY平面）。然后，采用solid45单元，设置拖拉方向的单元尺寸并清楚初始平面单元plane42，将平面单元进行拖拉，最后生成发电厂墙体的有限元立体几何模型。单元总数为6060个，总节点数为8174个，有限元模型如图2所示： 图2 发电厂墙体有限元模型 3.2 荷载说明
结构地震反应分析
结构地震反应分析 摘要：结构地震反应分析方法有很多，单自由度体系可以采用duhamel积分法，多自由体系可以采用振型分解法，和直接积分法。在工程实践中，根据建筑物的结构体系，抗震设防烈度，选择合适的方法，计算结构的动力特性和响应。本文对一个7层框架结构进行抗震计算，采用不同的计算方法计算结构动力特性和响应。 关键词：duhamel积分法多自由度体系振型分解法直接积分法 Structural seismic response analysis FeiJianWei Civil and traffic institute structural engineering 200820104470 Abstract: There are many methods for Structural seismic response analysis, single-degree-of-freedom system using duhamel integral method, more free system can use strikeout decomposition method, and the direct integral method. In engineering practice, according to the building of the structure types, the seismic fortification intensity, select the appropriate method to calculate the dynamic characteristics, and response. Article choose a 7 layers framework for earthquake-resistant calculation, using different calculation method to calculate the dynamic characteristics and response. Keywords: duhamel integral method ；multi-freedom system ；vibration mode decomposition method ；direct integral method 1 前言 建筑结构抗震设计首先要计算结构的地震作用，然后再求出结构和构件的地震作用效应。结构的地震作用效应就是指地震作用在结构中所产生的内力和变形，主要有弯矩、剪力、袖向力和位移等，最后将地震作用效应与其他荷载效应进行组合，并验算结构和构件的抗震承载力及变形，以满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计要求。 结构的地震反应是指地震引起的结构振动，它包括地震在结构中引起的速度、加速度、位移和内力等。结构的地震反应分析属于结构动力学的范畴，比结构的静力分析要复杂得多。因为结构的地震反应不仅与地震作用的大小及其随时间的变化特性有关，而且还取决于结构本身的动力特性，即结构的自振周期和阻尼等。然而，地震时地面的运动是一种很难确定的随机过程，运动极不规则，而建筑结构又是一个由各种不同构件组成的空间体系，其动力特性也十分复杂。因此，地震引起的结构振动实际上是一种很复杂的空间振动。这样，在进行建筑结构的地震反应分析时，为了便于计算，常需做出一系列简化的假定[1]。 1.1 结构抗震理论的发展 近百年来，经过各国学者的共同努力，结构抗震理论的研究取得了长足的发展。结构抗震理论的发展可以划分为静力理论、反应谱理论和动力理论三个发展阶段。 1.1.1 静力理论 水平静力抗震理论创始于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出震度法的概念。该理论认为：结构物所受到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力F，其大小等于结构重力荷载G乘以地震系数k，即： F =α G / g = kG(1.1)
多点激励下桥梁的地震动响应
多点激励下桥梁的地震动响应研究摘要：桥梁是重要的交通枢纽，一旦发生破坏将会造成重大的经济损失，严重影响人民的生命财产安全。同时，地震是一种自然灾害，时刻威胁着人们的生命财产安全。为此，本文基于四川地区某一多跨连续梁混凝土桥，利用有限元软件开展数值模拟，研究了一致性激励和非一致性激励作用下桥梁的地震响应,结果表明：（1）、不论一致性激励还是非一致性激励作用下，桥面均存在较大的地震动响应；（2）、非一致性激励作用下桥面的地震动加速度较一致性激励作用下的大。 关键词：桥梁；地震；一致性；非一致性 abstract: the bridge is an important transportation hub, and once produce destruction will can cause significant economic losses, the serious influence people’s lives and property security. at the same time, the earthquake is a natural disaster, the time is affecting people’s life and property security. therefore, this article is based on the sichuan region across a more concrete continuous beam bridge, and by using the finite element software in numerical simulation, studies the consistency of inconsistent incentive effect on the incentive and under seismic response of the bridge, and the results show that: (1), whether or not the consistency incentive consistency excitation, the bridge
工程结构抗震习题答案 (1)
工程结构抗震习题答案一、填空题 1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震） 和（诱发地震）四种类型。 2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震 群型地震）。 3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地 震）。 4．地震波可分为（体波）和（面波）。 5．体波包括（纵波）和（横波）。 6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。 8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。P5 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。 11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。 12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。 13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。 14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。 15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。 16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。 17．根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为（甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）四个抗震设防类别。 18．《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（有利）、（不利）和（危险）的地段。 19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层厚度）划分为四类。 20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试验判别）。 21. 可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积， 减小基础偏心）和（加强基础的整体性和刚度）。详见书P17 22．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。 23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。 24．桩基的抗震验算包括（非液化土中低承台桩基抗震验算）和（液化土层的低承台桩基抗震验算）两大类。 25．目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种，即（底部剪力法）和（振型分解反应谱法）。 26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有（能量法）、（折算质量法）、（顶点位移法）、（矩阵迭代法）。 27．结构在地震作用下，引起扭转的原因主要有（地震时地面各点的运动存在