桥梁抗震复习题

复习题1.地震动的三要素？答：地震动强度（振幅、峰值），频谱特性，强震持续时间。

2. 什么是基本地震烈度？基本地震烈度和E1地震E2地震是什么关系？答：基本地震烈度是指该地区今后一个时期内，在一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度，即《中国地震烈度区划图》规定的烈度。

3.地震按照成因、震源的深浅、震中距的远近等的分类；一些有关地震的术语含义。

答：按照成因可分为：火山地震、陷落地震、构造地震、诱发地震按照震源的深浅可分为：浅源地震、中源地震、深源地震按照震中距的远近可分为：地方震、近震、远震4. 地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？各种波的速度对比？分为体波和面波。

体波纵波：在传播过程中，其介质质点的震动方向与波的前进方向一致。

纵波的周期较短，振幅较小，波速较快，在地壳内的速度一般为200-1400m/s。

横波：在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。

横波的周期较长，振幅较大，波速较慢，在地壳内的速度一般为100-800m/s。

面波瑞利波：传播时，质点在与地面垂直的平面内沿波前进方向做椭圆反时针方向运动。

振幅大，在地表以竖向运动为主。

乐浦波：传播时，类似蛇形运动，质点在地平面内做与波前进方向相垂直的运动。

5. 地震动、地震波的概念。

地震动：也称地面运动，是指由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的震动。

地震波：当震源岩层发生断裂、错动时，岩层所积聚的变形能突然释放，引起剧烈的振动，振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这种波就称为地震波。

6. 地震震级、地震烈度的概念，两者之间的区别与关联，地震震级和地震释放的能量之间的关系。

地震震级：衡量一次地震大小的等级，用符号M表示。

比较通用的是里氏震级（用Ml表示），定义为：在离震中100Km处用伍德-安德生式标准地震仪所记录到的最大水平动位移（以微米计）的常用对数值，即 Ml=lgA地震烈度：用来衡量地震破坏作用大小的一个指标。

联系与区别：对于一次地震而言，震级只有一个，烈度则随着地点的变化而有若干个。

一般来说，震中的烈度最高，离震中越远，地震影响越小，烈度越低。

关系：Ml=1.5+0.58I0（震中烈度）7.影响地震动特性的因素。

答：包括震源、传播介质与途径、局部场地条件这三类。

8.地震烈度是按什么标准进行区分的？答：按地震烈度表的标准进行区分主要依据是建筑物的破坏程度、地貌变化特征、地震时人的感觉、家具器物的反应等。

9.地震造成的地表破坏有哪些现象？答：地裂缝、滑坡、砂土液化软土震陷。

10. 引起桥梁震害的原因。

答：所发生的地震强度超过了抗震设防标准，这是无法预料的。

桥梁场地对抗震不利，地震引起地基失效或地基变形。

桥梁结构设计、施工错误。

桥梁结构本身抗震能力不足。

11.桥梁震害现象及对应的预防措施。

答：1、支撑连接部位失效（主要是落梁）：1、规定支承连接部位的支承面最小宽度 2、在相邻梁之间以及梁、墩之间安装约束装置2、碰撞引起的破坏：可通过设置较大的间距来避免。

3、桥墩、桥台破坏：1、控制损伤部位发生在桥墩上，且控制损伤发生的程度2、提高墩柱的横向钢筋配置。

3、合理的节点配筋，足够的纵筋锚固长度。

4、合理的台身构造设计，确保台后填土的质量。

4、基础破坏：1、采用能力保护设计方法，给桩基础提供足够的强度。

2、加强桩顶与承台联结构造措施，延长桩基深入稳定土层的长度等12. 地震动参数区划图的技术指标。

答：峰值加速度、反映普特征周期。

13. 桥梁工程抗震设防标准考虑哪三方面因素？答：1、桥梁的重要性、抢修和修复的难易程度2、地震破坏后，桥梁结构功能丧失可能引起的破坏3、建设单位所能承担抗震防灾的最大经济能力14. 《公路桥梁抗震设计细则》划分的A、B类桥梁标准是什么？城市桥梁抗震设计的A、B、C类设计方法有什么不同？答：《公路》的A类桥梁标准是单跨跨径超过150m的特大桥，B类是除A类以外的高速公路和一级公路上的桥梁，以及二级公路上的大桥、特大桥等。

《城市》的15. 桥梁合理的结构设计方案包括哪些方面？答：桥梁结构合理抗震选型：1、选择桥位时，应尽量避开抗震危险地段，充分利用抗震有利地段2、避免或减轻在地震作用下，因地基变形或地基失效造成的破坏3、合理确定结构设计方案桥梁结构抗震体系选择：应合理选用延性抗震体系、减隔震体系。

16. 抗震规范规定在什么情况下应考虑竖向地震作用？答： 抗震设防烈度为8度和9度时的拱式结构、长悬臂桥梁结构和大跨度结构，以及竖向作用引起的地震效应很重要时，应考虑竖向地震的作用。

17. 什么是桥梁抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？答： 小震不坏，中震可修，大震不到。

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。

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。

18.加速度反应谱的概念，熟悉《抗震规范》的加速度反应谱的形状、几个转折点处自振周期值，反应谱法的适用范围，与静力法的区别。

答：加速度反应谱：对不同周期和阻尼比的单自由度体系，在选定的地震加速度g δ••输 入下，可以获得一系列的相对位移δ、相对速度•δ、绝对加速度••••+δδg 的反应时程曲线，以不同单自由度体系的周期T i 为横坐标， 以不同阻尼比ξ为参数，就能绘出最大绝对加速度的谱曲线。

反应谱法的适用范围：只适用于弹性范围分析。

与静力法的区别：静力法只考虑地面运动，而反应谱法同时考虑了地面运动和结构 的动力特性。

19.结构自振周期与何因素有关？单自由度体系的自振周期计算公式。

答：与等效振形刚度和等效振形质量有关。

计算公式：k m T π2=20.水平地震力的大小与哪些因素有关？21.反应谱法、振型分解法、时程分析法的相关概念，适用条件；时程分析法的稳定条件。

反应谱法：通过反应谱概念巧妙地将动力问题静力化，概念简单，计算方便，可以使用 较少的计算量获得结构的最大反应值。

适用条件：只适用于弹性阶段分析。

振形分解法：是针对每一时刻各方向、各振形的反应进行叠加。

适用条件：只适用于线弹性且采用比例阻尼矩阵结构的时程反应分析。

时程分析法：是从选择合适的地震动输入出发，采用多节点多自由度的结构有限元动力计 算模型建立地振动方程，然后采用积分方法对方程进行分解，计算地震过程中每一瞬时结构的位移、速度、加速度反应，从而分析出结构在弹性和非弹 性阶段内力变化以及构建逐步开裂、损坏直至倒塌的全过程。

适用条件：适用于各种单自由度和多自由度体系的线性和非线性地震反应分析。

时程反应分析法的稳定条件：在β=1/4时为等加速度法，β=1/6时为线加速度法；法β-Newmark 在41≥β时是无条件稳定的，在410<<β时是有条 件稳定的，。

等加速度法是无条件稳定的，线加速度法是有条件稳定的， wilson-θ在37.1≥θ时是无条件稳定的。

22.什么是抗震概念设计？答： 是根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构 总体方案、材料使用、细部构造，以达到合理抗震设计的目的。

23.延性的概念、延性系数的定义；延性与延性系数的关系；钢筋混凝土桥墩延性的影响因 素。

延性的概念：在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。

延性系数的定义：分为曲率延性系数、位移延性系数。

曲率延性系数定义为极限曲率与屈服曲率之比，位移延性系数定义为最大位移与屈服位移之比。

延性与延性系数的关系：延性是指非弹性变形的能力，位移延性系数是指最大位移与屈 服位移之比，都与变形有关，一个结构可以有较大的变形能力，但实 际可利用的延性却可能较低，原因是收到容许变形值的限制，柔性高 柱墩即为此例。

钢筋混凝土桥墩延性的影响因素：截面箍筋配置水平。

24.桥墩结构延性系数与截面曲率延性系数的关系，桥墩高度以及基础刚度对桥墩结构延性系数的影响。

25. 能力设计方法的概念，桥梁结构抗震设计中什么构件适宜选作延性构件。

能力设计方法的概念：在结构的延性构件和能力保护构件之间建立强度安全等级差异， 以确保结构不会发生脆性的破坏。

例如长宽比大于2.5的悬臂墩以及长宽比大于5的双柱墩，适宜作为延性构件。

26.结构延性大小与地震力大小的关系。

F F y E=∆μ，即强震动激起的单自由度弹性系统的最大地震惯性力F E 与相应系统屈服力F y 之比。

27. 延性结构根据延性性能的发挥程度，可分为哪三种情况？完全延性结构（普通的公路桥梁）、有限延性结构（重要性桥梁）、完全弹性结构（关 键桥性梁）。

28.什么是延性构件的抗弯超强现象？产生原因是什么？延性构件的抗弯超强现象：钢筋混凝土墩柱的实际抗弯承载能力大于其设计承载能力。

产生的原因：（1）钢筋实际屈服强度大于设计强度；（2）钢筋硬化引起极限强度大于屈服强度；（3）混凝于实际抗压强度大于设计强度，而约束混凝土的极限压应变显著大于屈服压应变。

29. 在钢筋混凝土桥墩延性抗震设计中，横向箍筋的三个重要作用是什么？答：（1）提供斜截面的抗剪承载力；（2）提高塑性铰区的截面转动能力，以提高受压区混凝土的极限压应变；（3）阻止纵向钢筋过早屈曲。

30.延性构件屈服后位移计算的准则有哪几条？各适用于什么情况？。