橋梁抗震與抗風設計 復習思考題

1、橋梁抗震與抗風設計復習思考題一、名詞解釋：莫霍面，次生災害，地震危險性，規(guī)范反應譜，振型參與質量系數(shù)延 性，反應譜，地震破壞準則，結構動力時程分析，卓越周期基本風壓，抖振，橫向屈曲二、問答題試說明橋梁抗震設防的合理安全度原則？ 試說明振型分解法的基本原理，適用范圍？ 試說明橋梁結構的地震反應分析所要解決的關鍵問題是什么？試說明橋梁結構震害類型、經(jīng)驗教訓？試說明橋梁結構采用減、隔震設計的適用條件和基本原則是什么? 影響地震動特性的主要因素有哪些？ 試述“概念設計”與“數(shù)值設計”的關系？ 試說明全球主要地震分布帶有哪些？ 試論述常規(guī)的結構抗震設計方法與能力設計方法什么不同 試說明橋梁結構的抗震設防

2、標準試說明地震類型有哪幾種？試說明決定抗震設防標準的基本因素有哪些？簡述結構的地震破壞準則主要有哪些？試說明人工合成地震加速度事成的基本方法橋梁結構的抗震構造設計一般包括幾個方面？能力設計方法的基本思想是什么？在什么情況下，橋梁結構不是以采用減隔震設計？試說明設計地震力與延性系數(shù)的關系試說明結構延性設計原理是什么？是說明橋梁抗風設計的目的是什么？參考答案莫霍面：地殼與地幔的分界面次生災害：由地震引發(fā)的火災、水災、有毒物質泄漏和疫病流行等災害稱為。規(guī)范反應譜：大量地震加速度記錄輸入后繪制得到眾多反應譜曲線的基礎上，再經(jīng)過平均與光滑化之 后才可以得到供設計使用的規(guī)范反應譜。振型參與質量系數(shù)：每個質

3、點質量與其在某一振型中相應坐標乘積之和與該振型的主質量之比。延性：在初始強度沒有明顯退化情況下的非彈性變形能力。反應譜：一組具有相同阻尼、不同自振周期的單質點體系，在某一地震動時程作用下的最大 反應，為該地震動的反應譜。（反應譜分為加速度反應譜、速度反應譜和位移反應譜）卓越周期：地震時，從震源發(fā)出的地震波在土層中傳播時，經(jīng)過不同性質地質界面的多次反射，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壓：平坦開闊地區(qū)，地面以上10m高度處，統(tǒng)計得30年一遇10min平均最大風速V。為標準, 按W0=V02

4、/1600確定的風壓值。抖振：邊界層分離或湍流激起結構或部分結構的不規(guī)則振動。橫向屈曲：作用于懸吊橋梁主梁上的橫向荷載超過主梁側向屈曲的臨界荷載出現(xiàn)的一種靜力失穩(wěn)現(xiàn)象。 地震危險性：指某一場地在一定時期內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動 參數(shù)來表示。地震破壞準則：在地震作用下，巖體土體破壞時應力狀態(tài)達到的限度結構動力時程分析：1、試說明橋梁抗震設防的合理安全度原則？答：橋梁工程的抗震設防，既要使震前用于抗震設防的經(jīng)濟投入不超過我國當前的經(jīng)濟能力，又要使 地震中經(jīng)過抗震設計的橋梁的破壞程度限制在人們可以承受的范圍內。換言之需要在經(jīng)濟與安全之間 進行合理平衡，這就是橋梁抗震.

5、2、試說明振型分解法的基本原理，使用范圍？3、橋梁結構的地震反應分析所解決的關鍵問題是什么？確定合理的地震輸入建立結構系統(tǒng)的數(shù)學模型及振動方程選擇合適的方法求解地震振動方程 得到地震反應。4、試說明橋梁結構震害類型、經(jīng)驗教訓？地基失效引起的破壞，一般來說這類破壞現(xiàn)象是人為工程難以抵御的因此應盡量通過場地選擇避免結構強烈振動引起的破壞。由于地震懂的不確定性和復雜性，人們目前還無法準確預測橋址未來可 能發(fā)生的地震動，所以，設計對地震動特性不敏感的結構就顯得特別重要。5、試說明橋梁結構采用減、隔震設計的適用條件和基本原則是什么？橋梁上部結構為連續(xù)形式，下部結構剛度比較大，整個橋的基本周期比較短橋梁下

6、部結構高度變 化不規(guī)則，剛度不均勻，引入減隔震裝置可調節(jié)各橋墩剛度，因而可以避免剛度較大橋墩承擔很大慣 性力的情況場地條件較好，預期地面運動具有較高的卓越頻率，長周期范圍所含能力較少等。6、影響地震動特性的主要因素有哪些？震源、傳播介質與途徑，以及局部場地條件這三類7、試述“概念設計”與“數(shù)值設計”的關系？抗震“概念設計”是從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策；“數(shù)值計算”主要是地震作 用計算、構件強度驗算、結構和支座變形驗算等。應當指出，強調概念設計重要，并非不重視數(shù)值計 算。而是為了給抗震計算創(chuàng)造有利條件，使計算分析結果更能反映地震時結構反應的實際情況。這兩 者是相輔相成的，作為

7、一個正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計 思想。8、試說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)的結構抗震設計方法與能力設計方法有什么不同？能力設計方法是結構動力概念設計的一種體現(xiàn)。它的主要有點是設計人員可以對結構在屈服時、屈服 后的性狀給予合理的控制，這是常規(guī)或傳統(tǒng)抗震設計方法所達不到的，此方法設計的結構具有很好的 延性，能夠最大限度地避免結構倒塌，同時也降低了結構對許多不確定因素的敏感性。10、試說明地 震類型有哪幾種？按其成因分為：火上地震、陷落地震、構造地震和誘發(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、說明橋梁結構的抗震設防標準？工程抗震設防標準是指根據(jù)地震動背景，為保證工程結構在壽命期內的地震損失不超過規(guī)定的水平或 社會可接受的水平，規(guī)定工程結構必須具備的抗震能力。因此抗震設防標準是工程項目進行抗震設計 的準則，也是工程抗震設計中需要解決的首要問題。12、試說明決定抗震設防標準的基本因素有哪些？即社會經(jīng)濟狀況、地震危險性和工程結構的重要性。13、簡述結構的地震破壞準則主要有哪些？14、試說明人工合成地震加速度事成的基本方法？是根據(jù)隨機振動理論產生的符合所需統(tǒng)計特征（加速度峰值、頻譜特性、持續(xù)時間）的地震加速度時 程15、橋梁結構的抗震構造設計一般包括哪幾個方面？幾何線形方面：最好是直線橋，

9、且各墩高度相差不大結構布局方面：上部結構最好是連續(xù)且小跨 徑的，并在多個橋墩上布置彈性支座；各橋墩的強度和剛度在各個方向最好相同或接近；基礎最好建 造在堅硬的場地上結構傳力機制方面：結構體系應完整，有明確、可靠的傳力路徑結構構件設計 方面：各部分構件的強度應根據(jù)其重要性和修復或更換的難易程度，采用明確的等級設置。16、能力設計方法的基本思想？在結構體系中的延性構件和能力保護構件之間建立強度安全等級差異， 以確保結構不會發(fā)生脆性破壞的破壞模式。17、在什么情況下橋梁結構不適宜采用減隔震設計？基礎土層不穩(wěn)定，易發(fā)生液化的場地結構的 固有周期比較長位于軟弱場地，延長周期可能引起共振支座中出現(xiàn)負反力。18、試說明設計地震力與延性系數(shù)的關系？結構具有的位移延性水平越高相應的設計地震力越小，結構所需的強度也越低反過來，結構具有的強 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限值19、試說明結構延性設計原理是什么？要求結構在預期的設計地震作用下必須具有一定可靠度保證的延性儲備。也就是說，必須在概率意義 上保證結構具有延性，超過預期地震動所能激起的最大非彈性變形。20、試說明橋梁抗風設計的目的