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(dòng)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)變能在兩部分接觸面斷裂時(shí)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(shí)突然釋放，引起兩部分巖石回彈、振動(dòng)。觀測(cè)臺(tái)站和臺(tái)陣觀測(cè)臺(tái)站：用地震動(dòng)記錄儀器來測(cè)量地震動(dòng)加速度記錄臺(tái)陣：一定區(qū)域，一組地震計(jì)。地震動(dòng)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(dòng)衰減關(guān)系地震動(dòng)幅值隨地震震級(jí)和距離的衰減關(guān)系。無條件穩(wěn)定算法無論計(jì)算步長(zhǎng)取多大，計(jì)算結(jié)果總會(huì)在一個(gè)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(dòng)加速度譜某一地震動(dòng)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(xiǎn)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(dòng)強(qiáng)度關(guān)系，評(píng)估結(jié)構(gòu)的能力。二、簡(jiǎn)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(guó)抗震設(shè)計(jì)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(duì)應(yīng)？對(duì)應(yīng)的地震烈度又有何近似關(guān)系？地震對(duì)某一地區(qū)地面建筑物影響的強(qiáng)弱程度設(shè)計(jì)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(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)地震烈度的概率密度函數(shù)對(duì)應(yīng)，小震對(duì)應(yīng)的50年超越概率為63.2%，中震對(duì)應(yīng)的為10%，大震對(duì)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(duì)應(yīng)的烈度比基本烈度大約一度左右2.求解結(jié)構(gòu)動(dòng)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(shí)使用的基本公式）？?jī)煞N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(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析時(shí)，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(jiǎn)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(chǎng)地位置的相對(duì)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(huì)前方的峰位JI:便破黜后方的除值戲小.(2)破裂的方向性對(duì)近斷樂他啟動(dòng)的反應(yīng)信的整哨1：要體現(xiàn)在工保心后的中長(zhǎng)陰陰他.園茬芾悶刖的期人，破裂商.后方的反視語(yǔ)的差別越*丸亦即方向性也同越來植用?.口卜我府力向也對(duì)池霞,行葉的舊叫是住內(nèi)虛裂同力場(chǎng)點(diǎn)的地帶持時(shí)增尢百位于倭我后廳場(chǎng)點(diǎn)的檢離動(dòng)持時(shí)就小,口這一戒皮的三個(gè)分址上均寸體現(xiàn).(4j1的方向性對(duì)不同分量曲聚南有港at鬢翔國(guó)嘀景大的是斷isfi分4.斷平仃和盤向分盤道上,5.針對(duì)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(shì))等，簡(jiǎn)要說明此兩種非彈性反應(yīng)譜如何計(jì)數(shù)值定義地面運(yùn)動(dòng)的加速度選擇并確定所繪反應(yīng)譜的阻尼比3)給定一個(gè)結(jié)構(gòu)的周期，時(shí)程分析計(jì)算結(jié)構(gòu)處于彈性時(shí)的最大位移U0,計(jì)算保持彈性的最小屈服強(qiáng)度f0。4)對(duì)結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度進(jìn)行不同程度折減，分別計(jì)算折減后的結(jié)構(gòu)在時(shí)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(jì)建立步驟：1、數(shù)值定義地面運(yùn)動(dòng)(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(duì)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(duì)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(duì)應(yīng)不止一個(gè)值，那么取的最大值。b.確定6(a)中求得的對(duì)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(gè)點(diǎn)。7、對(duì)于Tn的一個(gè)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(duì)于p的若干值，重復(fù)37步。三、論述題.對(duì)于目前普遍使用的基于強(qiáng)度的抗震設(shè)計(jì)理論，對(duì)結(jié)構(gòu)的非彈性變形反應(yīng)能否進(jìn)行直接設(shè)計(jì)？如果能，如何設(shè)計(jì)？如果不能，如何控制

7、？基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理論能否直接對(duì)結(jié)構(gòu)的非彈性變形反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)？對(duì)于基于強(qiáng)度的設(shè)計(jì)理論不能直接設(shè)計(jì)。通過用非彈性譜對(duì)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(dòng)，寫出使用pushover方法求該地震動(dòng)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(duì)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(duì)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(jiǎn)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(duì)于地震動(dòng)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(dòng)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(dòng)強(qiáng)度、可以考慮不同地震動(dòng)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(dòng)、計(jì)算量太大、對(duì)地震危險(xiǎn)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(dòng)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(dòng)、計(jì)算量適中、對(duì)地震危險(xiǎn)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(dòng)強(qiáng)度、不能考慮不同地震動(dòng)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(dòng)和一個(gè)結(jié)構(gòu)，如何使用IDA方法和cloud方法求得該結(jié)構(gòu)針對(duì)某一破壞狀態(tài)限值的易損性曲線？寫出計(jì)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(duì)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(guó)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(guó)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(shí)S例0地震專窣館是在“迎卷陽(yáng)族年世界地篡二程式會(huì)研討4”辭出以上姑淪期。專案?jìng)兾胰?，我?guó)她算工推面他的首要何度是基蕭研究薄轉(zhuǎn),對(duì)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(tái)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(duì)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(tái)和實(shí)拈條件一據(jù)了解.我國(guó)是