桥梁抗震与抗风设计复习思考题
桥梁抗震与抗风设计复习思考题
一、名词解释：莫霍面，次生灾害，地震危险性，规范反应谱，振型参与质量系数延性，反应谱，地震破坏准则，结构动力时程分析，卓越周期基本风压，抖振，横向屈曲
二、问答题
⑴ 试说明桥梁抗震设防的合理安全度原则？
⑵ 试说明振型分解法的基本原理，适用范围？
⑶ 试说明桥梁结构的地震反应分析所要解决的关键问题是什么？
⑷ 试说明桥梁结构震害类型、经验教训？
⑸ 试说明桥梁结构采用减、隔震设计的适用条件和基本原则是什么？⑹ 影响地震动特性的主要因素有哪些？
⑺ 试述“概念设计”与“数值设计”的关系？
⑻ 试说明全球主要地震分布带有哪些？
⑼ 试论述常规的结构抗震设计方法与能力设计方法什么不同? ⑽ 试说明桥梁结构的抗震设防标准
(11)试说明地震类型有哪几种？
(12)试说明决定抗震设防标准的基本因素有哪些？
(13)简述结构的地震破坏准则主要有哪些？
圍试说明人工合成地震加速度事成的基本方法
(15)桥梁结构的抗震构造设计一般包括几个方面？
(16)能力设计方法的基本思想是什么？
(17)在什么情况下，桥梁结构不是以采用减隔震设计？
(18)试说明设计地震力与延性系数的关系
(19)试说明结构延性设计原理是什么？
(20)是说明桥梁抗风设计的目的是什么？
参考答案
莫霍面：地壳与地幔的分界面
次生灾害：由地震引发的火灾、水灾、有毒物质泄漏和疫病流行等灾害称为。
规范反应谱：大量地震加速度记录输入后绘制得到众多反应谱曲线的基础上，再经过平均与光滑化之后才可以得到供设计使用的规范反应谱。
振型参与质量系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量之比。延性：在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形能力。
反应谱：一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系，在某一地震动时程作用下的最大反应，为该地震动的反应谱。（反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱）
卓越周期：地震时，从震源发出的地震波在土层中传播时，经过不同性质地质界面的多次反射，将出现不同周期的地震波。若某一周期的地震波与地基土层固有周期相近，由于共振的作用，这种地震波的振幅将得到放大，此周期称为卓越周期。
基本风压：平坦开阔地区，地面以上10m高度处，统计得30年一遇10min平均最大风速V。为标准,
2
按W0=V02/1600 确定的风压值。
抖振：边界层分离或湍流激起结构或部分结构的不规则振动。
横向屈曲：作用于悬吊桥梁主梁上的横向荷载超过主梁侧向屈曲的临界荷载出现的一种静力失稳现象。地震危险性：指某一场地在一定时期内可能遭受到的最大地震破坏影响，可以用地震烈度或地面运动参数来表示。
地震破坏准则：在地震作用下，岩体土体破坏时应力状态达到的限度结构动力时程分析：
1、试说明桥梁抗震设防的合理安全度原则？
答：桥梁工程的抗震设防，既要使震前用于抗震设防的经济投入不超过我国当前的经济能力，又要使地震中经过抗震设计的桥梁的破坏程度限制在人们可以承受的范围内。换言之需要在经济与安全之间进行合理平衡，这就是桥梁抗震
2、、试说明振型分解法的基本原理，使用范围？
3、桥梁结构的地震反应分析所解决的关键问题是什么？
①确定合理的地震输入②建立结构系统的数学模型及振动方程③选择合适的方法求解地震振动方程
得到地震反应。
4、试说明桥梁结构震害类型、经验教训？
①地基失效引起的破坏，一般来说这类破坏现象是人为工程难以抵御的因此应尽量通过场地选择避免
②结构强烈振动引起的破坏。由于地震懂的不确定性和复杂性，人们目前还无法准确预测桥址未来可能发生的地震动，所以，设计对地震动特性不敏感的结构就显得特别重要。
5、试说明桥梁结构采用减、隔震设计的适用条件和基本原则是什么？
①桥梁上部结构为连续形式，下部结构刚度比较大，整个桥的基本周期比较短②桥梁下部结构高度变化不规则，刚度不均匀，引入减隔震装置可调节各桥墩刚度，因而可以避免刚度较大桥墩承担很大惯性力的情况③场地条件较好，预期地面运动具有较高的卓越频率，长周期范围所含能力较少等。
6、影响地震动特性的主要因素有哪些？
震源、传播介质与途径，以及局部场地条件这三类
7、试述“概念设计”与“数值设计”的关系？
抗震“概念设计”是从概念上，特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策；用计算、构
数值计算”主要是地震作
件强度验算、结构和支座变形验算等。应当指出，强调概念设计重要，并非不重视数值计
算。而是为了给抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。这两者是相辅相成的，作
为一个正确的抗震设计，必须重视抗震概念设计，灵活而又合理地运用抗震设计思想。
8、试说明全球主要地震分布带有哪些？（环太平洋地震带、欧亚地震带）
9、试论述常规的结构抗震设计方法与能力设计方法有什么不同？能力设计方法是结构动力概念设计的一种体现。它的主
要有点是设计人员可以对结构在屈服时、屈服后的性状给予合理的控制，这是常规或传统抗震设计方法所达不到的，此方法设计的结构具有很好的延性，能够最大限度地避免结构倒塌，同时也降低了结构对许多不确定因素的敏感性。10 、试说明地震类型有哪几种？
按其成因分为：火上地震、陷落地震、构造地震和诱发地震按震源的深浅可分为：浅源地震、中源地震、深源地震11、试说明桥梁结构的抗震设防标准？工程抗震设防标准是指根据地震动背景，为保证工程结构在寿命期内的地震损失不超过规定的水平或社会可接受的水平，规定工程结构必须具备的抗震能力。因此抗震设防标准是工程项目进行抗震设计的准则，也是工程抗震设计中需要解决的首要问题。
12、试说明决定抗震设防标准的基本因素有哪些？即社会经济状况、地震危险性和工程结构的重要性。
13、简述结构的地震破坏准则主要有哪些？
14、试说明人工合成地震加速度事成的基本方法？是根据随机振动理论产生的符合所需统计特征（加速度峰值、频谱特性、持续时间）的地震加速度时程15 、桥梁结构的抗震构造设计一般包括哪几个方面？
①几何线形方面：最好是直线桥，且各墩高度相差不大②结构布局方面：上部结构最好是连续且小跨径的，并在多个桥墩上布置弹性支座；各桥墩的强度和刚度在各个方向最好相同或接近；基础最好建造在坚硬的场地上③结构传力机制方面：结构体系应完整，有明确、可靠的传力路径④结构构件设计方面：各部分构件的强度应根据其重要性和修复或更换的难易程度，采用明确的等级设置。
16、能力设计方法的基本思想？在结构体系中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破坏的破坏模式。
17、在什么情况下桥梁结构不适宜采用减隔震设计？①基础土层不稳定，易发生液化的场地②结构的固有周期比较长③位于软弱场地，延长周期可能引起共振④支座中出现负反力。
18、试说明设计地震力与延性系数的关系？结构具有的位移延性水平越高相应的设计地震力越小，结构所需的强度也越低反过来，结构具有的强度越高，所需具备的位移延性水平越低。但是可利用的位移延性水平有个限值
19、试说明结构延性设计原理是什么? 要求结构在预期的设计地震作用下必须具有一定可靠度保证的延性储备。也就是说，必须在概率意义上保证结构具有延性，超过预期地震动所能激起的最大非弹性变形。
20、试说明桥梁抗风设计的目的是什么？设计目的首先在于保证结构在施工阶段和建成后的营运阶段能够安全承受可能发生的最大风荷载的静力作用和由于风致振动引起的动力作用。因此，首先应掌握架桥地点的风特性，决定架桥的设计风速，并据此推算风对桥梁的作用，校核抗风安全性，如果有可能出现有害的振动或变形，就应考虑适当的防止对策或进行设计变更。