工程地震导论文献
工程地震导论
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地震工程学讲义
第一章 绪论 §1、1 地震与地震动 地震是一种自然现象，每年平均发生500万次左右的地震，绝大多数很小，不可以用灵敏仪器测量的约占99%；可以感觉到地为1%，其中，5级以上的强烈地震约1000次左右，能造成严重破坏的大地震（>7%），平均每年大约发生18次。 地震给人类带来灾难，给人类社会造成不同程度的伤亡事故及经济损失。如在20世纪，前80年（1900—1980）全球因地震造成的死亡人数高达105万人，平均每年死亡1.3万人。1990年伊朗鲁德巴尔地震造成5万多人丧生。1995年日本阪神地震紧急损失高达960亿美元就是例证。为了抗御与减轻地震灾害，有必要进行建筑工程结构的抗震分析与抗震设计。 1、1、1地震类型与成因 对于构造地震，可以从宏观背景和局部机制两个层次上揭示其具体成因。 宏观背景： 地球的构造：R=6371Km 约 6400Km 包括：地壳、地幔与地核。 地壳有各种不均匀的岩石组成，出地面的沉积层外，陆地下面的 地壳主要为：上不是花岗岩层，下部为玄武岩层；海洋下面的地 壳一般只有玄武岩层，革除厚薄不一。世界上大部分地震都发生 在这一薄薄的地壳内。 地幔主要有质地坚硬的橄榄眼组成，它具有粘弹性，由于地球内部放射性物质不断释放能量，从地下20Km~700Km ，地球内部温度有大约600℃~2000℃，在这一范围内的地幔中存在着厚约几百公里的软流层，物质对流，地球内部的压力也不均衡，900Mpa~370000Mpa ，地幔内部物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢的运动着，即可能为地壳运动的根源。 地核是地球的核心部分，分为外核（厚2100Km ）和内核，其主要构成物质是镍和铁。据推测，外和可能处于液态而内核可能是固态。 通常认为，地球最外层是有一些巨大的板块组成，（六大板块和若干小板块），六大板块即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。板块向下延伸的深度大约为70~100Km ，由于地幔物质的对流，板块也相互运动，板块的构造运动，是构成地震产生的根本原因。 地 震 诱发地震：主要用于人工爆破、矿山开采及工程活动（如兴建水库）所引发的 地震，一般不太强烈，仅有个别情况（如水库地震）会造成严重的地震灾害。 天 然 地 震 构造地震：由地壳构造运动所产生，次数多，占地震发生总数约90%， 释放的能量大，影响范围广，造成的危害严重。 火山地震：由火山爆发所引起。 陷落地震：由于地下空洞突然坍塌而引起。 强度低，影响范围小。 地震工程研究的主要对象是构造地震。
地震概论答案
第一章地震对人类社会的重大影响 三国地震灾害的基本状况 (一) 中国地震灾害的基本状况 中国是世界上大陆区地震最多最密布的国家之一。本世纪以来全球共发生7级以上地震 1,200余次,其中的1/10发生在中国。近年以来,在中国平均每年发生6次6级以上地震；因地震造成的死亡人数达27.6万余人，伤者约76.3万人;地震造成的财产损失,仅对1949年以来的12次7级以上地震的统计,房屋倒塌600多万间,合1亿平方米,价值逾百亿元。其它工农业生产设施及各种财产的直接经济损失达300亿元左右。 下面例出了近代其中几次灾害严重的地震损失和伤亡情况。 邢台地震：1966年3月8日和22日邢台6.8级、7.2级地震，是新中国成立后发生在我国人口稠密地区、造成严重破坏和人员伤亡的第一次大地震，共有8064人丧生、38000馀人受伤。受灾面积达23000平方公里； 唐山地震：中国唐山大地震是1976年7月28日在河北省唐山市发生7.8级地震，震中位于唐山市区。造成24万人死亡，16万多人伤残，财产损失达100亿元以上。 汶川地震：2008 5月12日发生于四川省汶川县，地震烈度达到9度。地震波及大半个中国及亚洲多个国家和地区。截至2008年9月18日12时，汶川大地震共造成69227人死亡，374643人受伤，17923人失踪。是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震，也是唐山大地震后伤亡最严重的一次； 芦山地震：2013年4月20日8时2分在四川省雅安市芦山县(北纬30.3,东经103.0)发生7.0级地震, 震源深度13公里。 (二) 美国地震灾害的基本状况 美国的地震分布是环太平洋地震带。环太平洋地震带是地球上最主要的地震带，地球上约有80%的地震都发生在这里。 1906年4月18日，美国旧金山8.3级地震，造成城市供水系统破坏，并因火炉倾倒引发大火，大火持续三天三夜，将10平方公里的市区化为灰烬，死亡700人，直接经济损失5亿美元。这场地震及随之而来的大火，对旧金山造成了严重的破坏，可以说是美国历史上主要城市所遭受最严重的自然灾害之一。1994年1月17日凌晨4时31分，在洛杉矶市发生里氏6.6级地震。在持续30秒的震撼中，震中30公里范围内高速公路、高层建筑或毁坏或倒塌，煤气、自来水管爆裂，电讯中断，火灾四起，直接和间接死亡造成62人死亡，9000多人受伤，25000人无家可归。 (三) 日本地震灾害的基本状况 日本地处太平洋板块和亚欧板块交界处,板块活动活跃,碰撞频繁，所以，日本是一个地震频发的国家。 日本关东大地震：关东大地震是1923年9月1日日本关东地区发生的7.9级强烈地震。地震灾区包括东京、神奈川、千叶、静冈、山梨等地，地震造成15万人丧生，200多万人无家可归，财产损失65亿日元。 日本神户大地震，1995年1月17日晨5时46分，日本神户市发生7.2级直下型地震，5400多人丧生，3.4万多人受伤，19万多幢房屋倒塌和损坏，经济损失1000亿美元，震后又发生500多处火灾。这是自1923年来在日本城市发生的最为严重的一次地震，共造成数千人死亡，地震给日本造成的全部损失达数万亿日元。 三国地震灾害的不同特点 （一）中国地震灾害的特点 中国的地震活动,在大陆地区中,具有频度高、强度大和分布范围广的特点。地震基本烈度7度以上地区占全部国土面积的32%,其中有136个城市分布在上述地区,约占全国城市的 45%。 （1）空间分布特点 我国陆地东部地震活动比西部弱，从地震的空间分布可以看出地震的分布是不均匀的，往往呈带状展布，被称为地震带。且地震以浅源地震为主，除了东北（日本海西）和东海一带中深源地震外，绝大多数地震的震源深度在40km以内，大陆东部震源更浅，多在10-20km左右。 （2）时间分布特点 中国的地震活跃期一般经历三个阶段，即能量积累阶段、能量大释放阶段和能
“材料科学与工程导论”——课程教学大纲
北京工业大学 “材料科学与工程导论”——课程教学大纲 英文名称：Introduction to Materials Science and Engineering 课程编号：0000274 课程类型：学科基础必修课 学时：32 学分：2.0 适用对象：材料类本科生 先修课程：大学物理、高等数学、工程力学 使用教材及参考书： [1] 许并社，材料科学概论，北京工业大学出版社，2002 [2] 冯端、师昌绪、刘治国，材料科学导论，化学工业出版社，2002 [3] 张钧林、严彪、王德平、袁华，材料科学基础，化学工业出版社，2006 [4] 周达飞，材料概论，化学工业出版社，2001 [5] William D. Callister, David G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, John Wiley & Sons INC, 2008 [6] 美国国家研究委员会，90年代的材料科学与材料工程，航空工业出版社，1992 [7] 李恒德、师昌绪，中国材料发展现状及迈入新世纪对策，山东科学技术出版 社，2002 一、课程性质、目的和任务 《材料科学与工程导论》是面向材料学院二年级本科生开设的专业基础必修课。其目的是使学生了解材料科学在经济社会发展中的作用以及材料科学与工程学的形成与学科发展趋势。以材料“四要素”及其相互关系为中心，使学生建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系，在掌握材料共性规律与特点的基础上，使学生理解材料科学与工程内涵，学会分析材料问题的方法。以案例的形式，介绍典型金属及无机非金属的结构与功能材料的研究规律，强化学生对“四要素”的理解。 二、课程教学内容及要求
A131118《土木工程专业导论》问答题及答案(1)
《土木工程专业导论》问答题及答案 编写人：胡春林，研究生 一. 绪论，土木工程发展现状，学习要求，土木工程注册制度，土木工程的可持续发展，土木工程材料 判断题 1、土木工程的英译为“Military Engineering”。 2、现代意义上土木工程的“土”和古代哲学里“金木水火土”中的“土”含义雷同。 3、索非亚大教堂为砖木结构建筑。 4、牛顿首次发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论。 5、中国上海的金茂大厦高420.5m, 是世界最高的建筑。 6、信息和智能化技术将逐渐退出土木工程。 7、为了解决城市水资源供求矛盾，城市建设将向高、深方向发展。 8、工程的主要任务是为生产某种满足人类需要的产品而服务。 9、技术的主要任务是研究世界万物发展变化的客观规律，它解决一个为什么的问题。 10、土木工程的内容非常广泛，它和广大人民群众的日常生活密切相关，在国民经济中起着非常重要的作用。 判断题答案 X X X X X X ? X X O 单项选择：(含答案) 1、古埃及金字塔属于A。 A、砖石结构； B、钢结构； C、砌体结构； D、钢筋混凝土结构。 2、A是建造各类工程设施的科学技术的总称。 A、土木工程； B、基本建设； C、信息化施工； D、可持续发展。 3、B是关于事物的基本原理和事实的有组织、有系统的知识。 (___) A、教学； B、科学； C、技术； D、工程。 4、C则是指将科学研究所发现或传统经验所证明的规律转化成为各种生产工艺，作业方法，设备装置等，它解决一个如何实现的问题。 (___) A、理论； B、科学； C、技术； D、工程。 5、D是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门去而形成的各种学科的总称。 (___) A、规范； B、科学； C、技术； D、工程。 6、D是指“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的发展构成危害”。 (___) A、土木工程； B、基本建设； C、信息化施工； D、可持续发展。 7、A向轻质、高强、多功能化发展。 (___) A、工程材料； B、土木工程； C、技术； D、设计。 8、D其目的在于利用和改造自然来为人类服务。 (___) A、设计； B、科学； C、技术； D、工程。 9、用土木工程分析的仿真系统的技术指导设计可大大提高工程结构的A。 (___) A、可靠性； B、真实性； C、观赏性； D、实用性。 10、D应具有信息收集，快速处理，优化决策，大型可视化系统等功能。 (___) A、智能化建筑； B、信息化施工； C、信息化施工； D、信息化施工； 简答题 1、什么是“土木工程”？ 答：土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。
北大地震概论复习笔记_第7章
第一章地震学的研究范围和历史 第一节什么是地震学？ 第二节地震学的研究范围和主要的研究方面 第三节地震学的基本名词和概念 第四节古代人类对地震的认识 第五节地震学发展简史 ◆全球每年发生500万次地震，人们可以感觉的仅占1%，造成严重破坏的7级以上的大地震约有18次，8级以上的特大地震1~2次。全世界有6亿多人生活在强震带上，上个世纪约有200万人死于地震，预计二十一世纪将有约1500万人死于地震 ◆我国是个多地震国家，20世纪以来，我国发生了800多次6级以上的地震，平均每年约8次；历史记载全球死亡超过20万人的地震有6次，其中在中国就有4次。 ◆6级以上的地震具有破坏性。我国79%地震烈度在VI以上。 世界死亡人数最多的地震：1556年陕西关中8.0级地震，死亡83万人。 中国经济损失最多的地震：1990年江苏常熟-太仓5.1级地震，损失13亿元。 迄今为止欧洲最大的地震：1755年11月1日里斯本大地震，7万人死亡。 ◆张衡于公元132年发明候风地动仪。 智利大地震：1960年，9.5级。 唐山大地震：1976年，7.8级。 中国减灾法：1998年3月1日。 印度海啸：2004年12月26日。 国际减灾日：10月的第2个星期三。 汶川大地震：2008年，8.0级。 ◆1966年3月，河北邢台发生6.8级大地震，损失巨大。 中国地震局成立于1971年，时称国家地震局，1998年更名为中国地震局。 ◆XX发布→政府部门；检查监督→地震部门。 ◆震级相差一级，能量相差约30倍 ◆震级是衡量地震本身大小的一个量，当前，最基本的震级标度有4种：地方性震级ML、体波震级(Mb和MB)、面波震级MS和矩震级MW。前3种震级是通过测量地震波中的某个频率地震波的幅度来衡量地震的相对大小的一个量。矩震级MW是由基本的物理参数所计算的震级。 1.1什么是地震学？ ◆概念：地震学是关于地震的科学，它是以地震资料为基础，用数学、物理和地质知识研究地震机理及地震波传播的规律，以防御地震灾害、研究地壳和地球内部的构造以及促使研究结果在经济建设和国防建设中得以应用。 ◆内容： ①地震的科学以及地球内部物理学，后者主要研究地震波的传播，从而得出地球内部结构的结论； ②弹性波（地震波）的科学，主要研究地震、爆炸等激发的弹性波的产生、在地球内部的传播、记录以及记录的解释； ③应用：地震勘探、工程地震学、识别核爆。
地震工程学
从汶川地震探讨建筑抗震概念设计及其对我们的启示 交通学院徐伟 摘要：本文介绍了建筑的抗震概念设计，分别从其基本要求、教学楼的抗震以及如何识别结构的规则性三个方面进行了分析探讨。并针对汶川大地震的发生原因和造成的经济损失, 结合工程建设和设计方面知识给出在场地选择、抗震设防、鉴定加固、抗震技术和科技投入等几方面的建议,本文也对地震高发地区如何提高农村房屋抗震能力提出了若干对策和建议，从而为今后工程设计和研究积累经验。 关键词：建筑；抗震设计；规则性；场地,工程设计，农村房屋 汶川大地震是新中国成立以来破坏性最强、涉及范围最广、救灾难度最大的一次地震, 给四川省造成直接经济损失超过1万亿元人民币。从宏观对房屋震害原因分析，一是由于强地震作用力直接导致房屋倒塌毁损，其中汉旺镇是最典型的单纯受地震作用力破坏的地区；二是由于除强地震作用力之外，大面积山体滑坡的次生灾害给房屋带来了毁灭性破坏，如北川县城山体滑坡使老城区1/3 几乎被埋没，新城区将近1/4埋没；三是地基液化，部分地区座落在河滩松散的堆积物上，地震发生后，引起强烈的砂土液化，比较典型的是映秀镇；四是地表开裂或隆起，发生在地震中心区域或临近断裂带区域，如北川县。通过对震灾的反思，普遍认为，最关键的问题，就是要高度重视建筑抗震概念设计。同时，这次地震也给我们的地震工程学带来许多启示。 1 对建筑抗震概念设计的理解 建筑抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的设计基本原则和设计思想。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[1]把建筑抗震概念设计作为必须执行的强制性标准条文，同时还对建筑方案的各种不规则性，分别给出了处理对策。针对超限高层建筑，建设部建质[2006]220号文“超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点”的第11 条(以下简称超限高层审查技术要求)，提出了建筑结构抗震概念设计应符合的要求。(1)超高时建筑结构规则性的要求应从严掌握，明确竖向不规则和水平不规则的程度，避免过大的地震扭转效应。(2)结构布置、防震缝设置、转换层和水平加强层的处理、薄弱层和薄弱部位、主楼与群房共同工作等妥善设计。(3)结构的总体刚度应适当，变形特征应合理；楼层最大层间位移和扭转位移比符合规范、规程要求。(4)混合结构工程、钢支撑框架结构的钢框架，其重要连接构造应使整体结构能形成多道抗侧力体系。(5)多塔、连体、错层、带转换层、带加强层等复杂体型的结构，应尽量减少不规则的类型和不规则的程度；一般不宜超过文献[2]规定的最大适用高度。(6)当几部分结构的连接薄弱时，应考虑连接部位各构件的实际构造和连接的可靠程度，必要时取结构整体计算和分开计算的不利情况，或要求某部分结构在设防烈度下保持弹性工作状态。(7)规则性要求的严格程度，可依抗震设防烈度不同有所区别。
材料科学与工程导论课后习题答案-杨瑞城-蒋成禹
第一章 材料与人类 1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑？ 材料是一切文明和科学的基础，材料无处不在，无处不有，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。 2.什么是材料的单向循环？什么是材料的双向循环？两者的差别是什么？ 物质单向运动模式：“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 双向循环模式：以仿效自然生态过程物质循环的模式，建立起废物能在不同生产过程中循环，多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式（或理论意义上的闭合循环模式）。 差别：单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏，同时带来能源浪费，造成人类生存环境的污染。 无害循环：流程性材料生产中，如果一个过程的输出变为另一个过程的输入，即一个过程的废物变成另一个过程的原料，并且经过研究真正达到多种过程相互依存、相互利用的闭合的产业“网”、“链”，达到了清洁生产。 地球 原材料 工业原料 废料 产品 工程材料 资源开采 冶金等初加工 进一步加工 人类使用后失效 组合加工制造 地球 综合利用变为无害废物 综合利用变为无害废物 废料 工业用原料 原材料 产品 工程材料 经过人类处理重新利用后的无害废物
3.什么是生态环境材料？ 生态环境材料是指同时具有优良的使用性能和最佳环境协调性能的一大类材料。这类材料对资源和能源消耗少，对生态和环境污染小，再生利用率高或可降解化和可循环利用，而且要求在制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。因此，所谓环境材料，实质是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，它是材料工作者在环境意识指导下，或开发新型材料，或改进、改造传统材料，任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求，它就应被视为环境材料。 4.为什么说材料科学和材料工程是密不可分的系统工程？ 材料科学与工程的材料科学部分主要研究材料的结构与性能之间所存在的关系，即集中了解材料的本质，提出有关的理论和描述，说明材料结构是如何与其成分、性能以及行为相联系的。而另一方面，与此相对应，材料工程部分是在上述结构-性能关系的基础上，设计材料的组织结构并在工程上得以实施与保证，产生预定的种种性能，即涉及到对基础科学和经验知识的综合、运用，以便发展、制备、改善和使用材料，满足具体要求。两者只是侧重点不同，并没有明显的分界线，一般在使用材料科学这一术语时，通常都包含了材料工程的许多方面；而材料工程的具体问题的解决，毫无疑问，都必须以材料科学作为基础与理论依据，所以材料科学与材料工程是一个整体。 5.现代材料观的六面体是什么？怎样建立起一个完整的材料观？ 材料科学与工程研究材料组成、性能、生产流程和使用效能四个要素，构成四面体。 成分、合成与加工、结构、性能及使用效能连接在一起组成一个六面体。 6.什么是材料的使用效能？ 指材料在使用条件下的表现，如使用环境、受力状态对材料特征曲线以及寿命的影响。效能往往决定着材料能否得到发展和使用。 7.试讲一下材料设计与选用材料的基本思想与原则？ 材料设计是应用已知理论与信息，预报具有预期性能的材料，并提出其制备合成方案。材料设计可根据设计对象所涉及的空间尺度划分为显微结构层次、原子分子层次和电子层次设计，以及综合考虑各个层次的多尺度材料设计。 从工程角度，材料设计是依据产品所需材料的各项性能指标，利用各种有用信息，建立相关模型，制定具有预想的微观结构和性能的材料及材料生产工艺方法，以满足特定产品对新材料的需求。 选材原则：1）胜任某一特定功能；2）综合性能比较好；3）材料性能差异定量化；4）成本、经济与社会效益；5）与环境保护尽可能地一致，即对环境尽可能友好。 选材思想：设计-工艺-材料-用户最佳组合的结果 第二章工程材料概述 工程材料分为：金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料以及不宜归入上述四类的“其他材料”。 1.什么是黑色金属？什么是有色金属？
石油工程导论复习资料
一、石油钻井有哪几种方法?各有何特点？目前最常用的是哪种? 1.顿钻钻井法、旋转钻井法（转盘旋转钻井法、井底动力钻具旋转钻井法、柔杆钻井法） 2.顿钻钻井法：起、下钻费少，所用设备也很简单。但它破碎岩石，取出碎屑的作业都是不连续的，钻头功率小，破碎岩石效率低，钻井速度慢，不能进行井内压力控制，只适用于钻直井。 旋转钻井法：①转盘旋转钻井法：能够传递扭矩和施加钻压到钻头，同时又提供了洗井液的入井通道，从而保证了钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率，并且在破岩的同时，井底岩屑被清除出来，以此提高了钻井速度和效率。 ②井底动力钻具旋转钻井法：提高了破岩效率和钻进能力。 ③柔杆钻井法：避免了钻柱易于折断和能量传递效率很低的缺点 3.旋转钻井法中的转盘旋转钻井法 二、钻井设备主要包括哪些系统？各系统的主要功能是什么？ 1.起升系统：主要完成起下钻、接单根和钻井时的钻压控制任务。 2.循环系统：在钻进过程中通过循环洗井液从井底清除岩屑、冷却钻头和润滑钻具 3.旋转系统：保证在洗井液高压循环的情况下给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下的其他要求。 4.驱动与传动系统：产生动力，并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。 5.气控系统：确保对整个钻机的各个工作机构及其部件的准确、迅速控制，使整机协调一致的工作。 6.井控系统：控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。 三、牙轮钻头、PDC和天然金刚石的破岩机理?适应于何种地层? 1. 牙轮钻头：在井底的运动过程中，在钻压和钻柱旋转的作用下，牙齿压碎岩石并吃入岩石，同时产生一定的滑动而剪切岩石。当牙轮在井底滚动时，牙轮上的牙齿依次冲击、压入地层，这个作用可以将井底岩石压碎一部分，同时靠牙轮滑动带来的剪切作用削掉牙齿间存留的另一部分岩石，使井底岩石全面破碎，井眼得以延伸。适用地层：从软到坚硬的各种地层。 2．金刚石钻头（PDC、天然金刚石）：依靠坚硬耐磨的金刚石切削齿来破磨和铣削岩石。主要用于坚硬地层。
地震工程学及其发展趋势研究
地震工程学及其发展趋势研究 发表时间：2019-11-18T10:29:24.613Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：汤茂立1 臧秋霞2 [导读] 摘要：我国地处亚欧大陆东部，处于世界两大地震带之间，地震较为频繁且强地震也时有发生，对我国民众人身安全和经济发展造成了非常不利的影响。 1.连云港市住房和城乡建设局 222000； 2.灌云县应急管理局 222200 摘要：我国地处亚欧大陆东部，处于世界两大地震带之间，地震较为频繁且强地震也时有发生，对我国民众人身安全和经济发展造成了非常不利的影响。地震工程学是一门防震减灾的学科，本文对地震工程学及其发展趋势进行了分析，旨在推动地震工程学的发展，降低地震的危害。 关键词：地震工程学；防震减灾；发展趋势地震是人类面临的最严重的自然灾害之一。强烈的地震常常会给生命和财产带来巨大的损失。中国的地震地域宽广且分散，地震频繁且强度较大。20世纪，发生了10次以上的8级以上强度地震，如唐山大地震对唐山地区的建筑几乎造成了毁灭性的损毁；2008年汶川大地震也造成了极大的人员伤亡。为了减少地震灾害，必须积极地开展地震预知工作并做好结构建筑物的防震工作，地震工程学正是解决这两方面问题的一门学科。 1地震工程学的研究内容、目的与意义所谓地震工程学，指的是一门研究地震理论、工学结构、地震响应、结构抗震性的学科。其中，地震动的研究包括地震地质学的背景、强震观测、地震动的基本特性、地震动的模拟、地震受害现象的解析等；结构物的地震响应包括实验性的观测和理论解析的2个部分，抗震、防灾的理论包括抗震设计理论、结构物振动控制理论以及地震风险分析理论。 关于地震动的地震工学研究的目的是为了了解和概括地壳运动规则、地震动特性和地震受害现象，并结合地震工程学的其他研究内容，从工学的观点探索减少和控制地震灾害的方法。抗震、防灾理论的研究目的是通过研究结构物的地震动和动态性能，来减少和控制地震灾害。中国是地震多发国家，比如唐山、汶川等强地震给人们的生活和财产带来了巨大的损失。对于地震灾害，首先应该实施预防措施，最基本的对策是在强化抗震方面设施，提高结构物的抗震性。地震工程学的最终目的是，通过对地面运动规律、地震动特性以及震害现象的了解，结合地震工程学其他方面的研究，从工程学角度来探寻降低与控制地震灾害。 2地震工程学的特点 从其内容上进行分析，地震工程学涵盖了地震学、工程学和社会学（包括地震学和结构抗震）。其研究的重点问题是震源区域的区分，潜在的震源区域的地震活动的规律，地震工程学参数的选择和参数的预估等。地震工程的特征主要表现如下：（1）研究的重点是对强震观测、地震受害经验以及相关实验进行研究。强震观测是地震动研究的基础，也是构造动态试验的主要基础。（2）研究的焦点是地震活动。结构物的地震作用与自身的动作特性密切相关。地震活动的随机性反映了发生过程的不确定性、发生时间、位置、强度的不确定性。因此，在必须依赖结构物延性的抗震设计中，不再有确保结构强度安全性的概念。结构物的支撑力不仅仅给予屈服水准，还需要作为概念设计中的“设计地震力延性”设计基准的结构物的延性能。（3）研究热点是结构非线性和复杂的地震动输入。由于地震活动的不确定性，结构在今后的强烈地震可能会进入弹-塑性强迫震动过程，从而使得建筑物结构出现非线性损坏。同时，随着地震记录数的增加和实验技术的开发，考虑到复杂的地震动输入（多维多点输入）的理论和实验性研究成为了这个课题的新热点。（4）开发方向广泛应用概率论、控制理论以及规划理论。建立基于随机振动理论的结构动力可靠性理论，建立与结构物分离、制振技术有关的结构振动控制理论，把基于灾害预测、系统运用研究和系统控制理论的防灾计划理论融为一体，从而使得地震工程学的发展推向新的阶段，在大规模系统方面展开了方向性和可控制的研究。 3目前地震工程学发展中存在的几个问题 3.1强震观测方面 1932年美国开始进行强地震观测。现在，数以千计的地震记录在世界上可以被利用。自1950年初以来，中国在强地震观测方面取得了巨大成果，然而中国地震工程学领域虽然发表了一系列的地震观测报告，但仍存在一些问题。到现在为止，中国只有约300个固定站点对地震进行预测。由于网络密度太低，很多强震都未能达到近距离主地震记录，活动观测可靠性明显不足，所以事前地震观测无法达到预期目的，地震后观测不能得到主要地震记录，现场土壤质量数据未完成。中国很多的地震观测所都没有土壤记载。在构造物的动态响应分析中，将与构造物相同或类似的地壳条件下得到的地震波作为地震动输入使用，最终生成强震记录。中国现在使用的强震观测设备很早以前，其性能不能满足要求，另外，观测小组不稳定，人才严重老龄化，年轻的研究人员和技术人员数量不足以满足新的地震研究需求。 3.2结构地震反应分析方面 在地震反应分析方面，通常都会选择时程分析法，然而该方式虽然可以对结构的非弹性反应进行再现，但是在实际运用中依旧出现了一些问题：（1）给定的滞回性模型应当能够反映“层”或“成员”的实际的机械特性，但通常需要在反映机械特性的精度与计算机的容量及时序之间进行选择。（2）每种结构输入地震动记录，只计算地震时的结构物的响应时间。因此，一方面，为了反映建筑物的耐用年限可能受灾的地震特性，需要判断、决定选择怎样的地震动输入方式。另一方面，为了从计算结果得到更加精准的结构响应，需要一定程度的多波输入。因此，如何捕捉响应状态，有必要输入地震波的数量进行合理选择。（3）动态分析需要了解结构物全部断面的几何学参数，因此时程分析法是以断面尺寸和配筋为前提的检查计算法，不能作为设计方法直接使用。 3.3结构抗震设计方面 当前结构物的抗震设计法，即响应光谱法是基于从过去的地震加速度记录中选择的统计数据，通过确定性分析法计算响应光谱。另外，部分地考虑了地震响应的随机性，但平均响应光谱基于确定性分析法，这种方法依然是定性分析方法的范畴。但是，由于实际的地震记录具有较大的离散性，以平均响应光谱为基础的地震记录数目较少，仅使用平均值无法反映设计时间值的可靠性。譬如，对EL-Centro地震记录来讲结构是安全的，但是，对于将来可能发生的地震来讲，该结构却不一定是安全的。因此，不能认为响应光谱法是令人满意的方法。 4地震工程学的几个发展趋势 4.1强震观测的发展趋势
地震工程学导论
地震工程学导论 一、简答题 1.地震按成因可划分为？ 构造地震、火山地震、塌陷地震、水库地震、人工地震。 2.全球有哪几条主要的地震带？ 环太平洋地震带，地中海-喜马拉雅地震带也称欧亚地震带，大洋中脊地震带也称海岭地震带。 3.体波有哪几种主要类型？引起的传播介质颗粒的运动方式是怎样的？ 体波包括纵波和横波，面波包括瑞利波和勒夫波。纵波运动时，介质颗粒的振动方向与波传播方向一致；横波运动时，介质颗粒的振动方向与波传播方向垂直。 4.断层的运动机制主要有哪几种类型？ 走滑断层，有时也叫横推断层，指断层两侧岩石平行于断层走向彼此相对水平滑移。 倾滑断层，断层的一侧相对于另一侧上下运动，其运动基本平行于断面倾向。倾滑断层可划分为两个亚类：正断层，指倾滑断层中倾斜断面上部的岩石相对于下部的岩石向下运动；逆断层，倾斜断面上部的岩石相对于下部的岩石向上运动。 5.结构抗震设计理论的发展有哪几个关键阶段？ 结构抗震设计理论的发展经历过静力理论阶段、反应谱理论阶段、动力理论阶段。 6.什么是地震动？地震动三要素是什么？ 地震动，是由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动。地震动的三要素分别是振幅、持时和频谱。 7.什么叫地震烈度？ 地震烈度指某一地区的地面和各人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 8.抗震设防三水准目标是什么？ 三水准目标：小震不坏、中震易修、大震不倒。 当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损害或不需修理仍可继续使用。 当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用。 当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。 9.根据震源深度可将地震分为哪几类？5.12地震属于哪一类？ 按照震源的深度，可以分为浅源、中源地震和深源地震。 浅源地震：深度<70公里； 中源地震：70~300公里； 深源地震：>300公里。 5.12地震属于浅源地震。 10.面波有哪几种主要类型？引起的传播介质颗粒的运动方式是怎样的？ 面波主要有乐夫波和瑞利波两种类型。乐夫波质点运动是水平的，且垂直于波传播方向，在地面上表现为蛇形运动；瑞利波传播时，介质颗粒的运动方式为竖直平面内的逆进椭圆。 11.第三代地震区划图中的基本烈度概念是什么？ 基本烈度：未来50年内，一般场地条件下，超越概率10%的地震烈度。 12.影响地震动的因素包括哪三类？
工程地质学概论考试题目
工程地质学概论 1、工程地质学的主要研究任务是什么 ①阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利的和不利的因素；②论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，作出确切的结论； ③选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物； ④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；⑤根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 2、什么是工程地质条件？ 工程地质条件指的是工程建筑有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。 3、什么是工程地质问题？ 工程地质问题指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。 4、工程地质学的研究方法有哪些？ 工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的，主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。四种研究方法各有特点，应互为补充，综合应用。其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法，是其它研究方法的基础。 5、不良地质现象：对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等，它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。 1、活断层的定义： 活断层指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层（即潜在活断层）。 美国原子能委员会（USNRC）： （1）在3.5万年内有过一次或多次活动的断层 （2）与其他活动断层有联系的断层 （3）沿该断裂发生过蠕动或微震活动 活断层的类型：按照位移方向与水平面的关系： （1）正断型活断层 差异升降活动为它的断陷盆地边缘。下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合。 （2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带。上盘变形带大，出现多分支断层。 （3）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间的接触部位，水平错动量大，断层带宽度不
材料科学与工程导论重点
《材料科学与工程》期末复习题 一、填空题（每空 1 分，共 24 分） 1.根据材料的化学组成，材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。 2.生态环境材料的三要素为先进性、环境协调性、舒适性。 3.生态环境材料可分为原料无害化材料、绿色环境过程材料、可循环利用材料、高资源生产率材料。 4.按照断口颜色分，铸铁可以分为灰铸铁、白口铸铁和马口铸铁。 5.按照化学类型，贮氢合金可以分为AB5型、AB2型、AB型、A2B型。 6.减震合金的分类：孪晶型、铁磁性型、位错型、复相型、复合型。 7.常用的硬度测试方法：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法、显微维氏硬度、肖氏硬度 法。 8.按研究的尺度，材料的结构可以分为四个层次：宏观组织结构、显微组织结构、原子(分子)排列结构和原子中的电子结构。 9.塑性变形方式：位错运动、孪晶、蠕变、粘滞性流动。 10.选矿的主要方法有：手工选矿法、重力选矿法、磁选法、浮选法、联合选矿法。 11.从工艺角度看，冶炼可以分为火法冶炼、湿法冶炼、电冶炼。 二、判断题：（所给的是正确表述）（每题1 分，共6 分） 1.用洛氏硬度的三种表示方法 HRC、HRB、HRA 表示出来的硬度无法比较。 2.σmax/гmax 越大，脆性越大。 3.刃型位错的位错线与滑移方向垂直，螺旋位错的位错线与滑移方向平行。 4.位错属于线缺陷。 5.防锈铝合金，不可以采用热处理强化，而是采用冷加工变形硬化。 6.冷变形温度比淬火温度高。 7.工业高纯铝，数字越大,纯度越高。 8.固溶体的晶质类型跟溶剂保持一致。 三、简答题：（每题4 分，共16 分，8 选4） 1.什么是生命周期评价方法？ 答：是用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资料、能源消耗、废物排放、环境吸收和消耗能力等环境负担性进行评价、定量该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。 2.传统陶瓷与现代陶瓷的区别？ 答：
现代科学技术导论复习资料
复习资料 第一篇1-4章复习要点 1、我们居住的地球是太阳系家族的一员，距太阳平均距离为多少？ 答：据太阳平均距离为1.496×108km。 2、恒星的演化过程分为哪几个阶段，恒星的结局是什么？ 答：恒星的演化过程可分为四个阶段:初始阶段、亚稳阶段、周期性收缩膨胀阶段、引力坍缩阶段。恒星的结局：1.白矮星→黑矮星（质量≤1.4倍太阳质量） 2.中子星3.黑洞。 3、生命体的基本结构单位以及蛋白质的基本组成单位分别是什么？ 答：细胞。氨基酸。 4、谁提出了化学元素的概念？谁发现了元素的周期性递变规律并制成了元素周期表？ 答：玻尔。门捷列夫。 5、太阳大气层可分为三层，从内到外依次是什么？ 答：光球、色球和日冕。 6、太阳辐射的能量主要来源？ 答：太阳中心区的氢核聚变。 7、根据地震波在地球内部的变化可将地球内部分为哪三个部分？ 答：地壳，地幔，地核。 8、地球的外部圈层的组成。 答：大气圈、水圈、生物圈。 9、电子、质子和中子分别是谁发现的？ 答：汤姆森发现电子。卢瑟福发现质子。莫塞莱发现中子。 10、太阳系的中心天体是什么？半径是多少？ 答：太阳。半径为7×105km。 11、自然界四种基本的相互作用力是哪些？ 答：万有引力，电磁相互作用力，强相互作用力，弱相互作用力。 12、地球表面的变化。 答：外力对地球表面的作用：1.水的运动、冻结、化学作用。2.大气的运动（风）、降水、气温的变化。3.生物：植物的生长。动物的挖掘。生物的生长和死亡。内力对地球表面的作用：1.地壳运动。2.火山活动。3.地震。 13、高技术的特征。 答：高增值，高竞争，高资金，高风险，高驱动和高智力。 14、现代科学具有的特征。 答：1.客观真理性。2.可检验性。3.系统性。4.主体际性。 15、微观粒子有哪些？ 答：电子、质子、中子、正电子、中微子、介子、超子、夸克。 16、DNA分子中有哪四对碱基？ 答：A=T、G C、T=A、C G。 第二篇 第一章生物技术 1.克隆羊多莉产生的过程。（P99第二段） 答：科学家采用体细胞克隆技术，主要分四个步骤进行： ①从一只六岁的芬兰母羊（称之为A）的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为供体细胞。 ②从一头苏格兰黑面母绵羊（称之为B）的卵巢中取出未受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞。 ③利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成融合细胞。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成胚胎细
材料科学与工程导论样本
材料科学与工程导论 1 本课程的基本概念: 材料科学虽然是一门基础科学, 可是它涉及到诸如本课程的基本概念: 表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质学等多个学科的理论; 同时也与信息科学、生命科学、深海和深空科学等现代科学技术紧密相连。 1.1材料与人类文明一、材料与人类文明发展( 历史贡献) --石器时代、铜器时代、铁器时代、钢铁时代、合成材料时代、复合材料时代…… 陶器( china) 1.陶器出現是人类跨入新石器时代的重要标志之一, 2.据当前已知的考古资料, 中国的陶器制作至少已80 以上的历史。 青铜: 第一种合金 1.青铜, 古称金或吉金, 是红铜与其它化学元素( 锡、镍、铅、磷等) 的合金。 2.史学上所称的”青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。 3.到春秋战国時期, 齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中, 提出了「金有六齐」, 这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。 二、材料与人类现代文明 －－材料是发展高科技的先导和基石 ( 一) 支撑人类现代文明大厦的四大支柱技术 1.材料科学与技术 2.生物科学与技术 3.能源科学与技术 4.信息科学与技术 * 其中材料是基础! 材料的应用: 计算机与材料; 飞机和材料;复合科学材料能源。 ( 二) 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 1.主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料;
2.嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料; 3.Si 半导体材料为代表的太阳能电池材料; 4.铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 1.2 材料科学概论 化学成分不同的材料其性能也不相同。但对于同一成分的材料, 经过不同的加工工艺也能够使其性能发生极大的变化。*可见, 除化学成分外, 材料内部的结构和组织状态也是决定材料性能的重要因素。 *材料科学与工程( MSE ) 四要素:材料的合成与制备;成分与组织结构;材料特性;服役行为与使用寿命。 * 性能: 工程材料的性能主要是指材料的使用性能和工艺性能。 一使用性能: 材料的使用性能是指在服役条件下, 能保证安全可靠工作所必备的性能, 其中包括材料的力学性能、物理性能和化学性能。 ①力学性能:主要包括工程材料的强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳性能。 ②物理性能:主要包括工程材料的熔点、密度以及电、磁、光和热性能。 ③化学性能:是指工程材料在环境作用下的耐腐蚀和抗老化性能。 ( 一) 、力学性能——材料在外加载荷( 外力或能量) 作用下或载荷环境因素( 温度、介质和加载速率) 联合作用下表现出来的行为。 －主要是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。 机械设计中应首先考虑材料的力学性能。通俗地讲力学性能决定了在多大和怎样形式的载荷条件下而不致于改变零件几何形状和尺寸的能力。 指标:弹性、塑性、韧性、强度、硬度和疲劳强度等。1、材料的强度(strength)—材料所能承受的极限应力。 物理意义:材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。公式: σ=P/F o 单 位: 单位: MPa(MN/mm 2 ) ( 1) 屈服强度σs( yield strength) 和条件屈服强度σ0.02
抗震工程概论
第3章地震波 概述 地震发生时，震源释放的能量以波的形式从震源向周围地球介质传播，这种波称为地震波。地震波产生地面运动，导致了建筑结构的破坏。地震波既是地震产生的后果(结果)，又是导致结构物地震破坏的直接原因，同时地震波携带着地震震源及地球介质的信息，是研究震源和地球构造的基础，因此地震波是地震学的理论基础。 地震波的用途和作用： ①研究地震震源机制。作为地震产生的结果，地震波可以用来研究产生该结果的原因，因此通过对地震波的分析和模拟可以揭示震源的几何和物理力学参数，以及地震断层的破裂传播过程等。 ②研究地球介质的结构。地球的深部构造、地球内部的分层结构的确定往往是通过对地震波记录的分析获得的。 ③正确估计结构地震反应。地震波是引起结构破坏的原因，对原因特征的了解是正确估计结构地震反应的基础。在大型复杂结构抗震问题研究中，常常需要进行结构多点输入，多维输入的地震反应分析，当计算分析方法合理可靠时，地震动空间分布场的特性确定是否正确，决定了分析结果是否可靠。地震动空间分布特性是地震工程中一个十分重要的研究课题。小波变换方法也常常用于地震波动特性的分析，小波变换可以研究波动频率成分随时间的改变，而频率的变化对已出现损伤的结构的反应有时可以产生重要影响。 波动是能量的传播，而不是介质物质的传播，这可以用水波为例说明。固体介质中的波可以分为弹性波、非线性波、弹塑性波。 在震源及邻近区域，介质的变形是非线性的，而离开震源一定距离后，岩石则表现为线弹性的。 在线弹性介质中传播的波称为弹性波，地震波理论一般都是弹性波理论。在弹性波理论中，最简单的是一维波动理论。在一维波动问题中，仅用一个空间坐标就能确定波场的空间分布。求解一维波动方程可以避免多维空间造成的数学困难，有利于阐明波动过程的物理概念。同时在结构地震反应分析中，采用一维介质模型考虑土层场地的影响，对于构造规则的多层结构也有研究人员采用一维剪切型结构进行研究的，所以一维波动分析在波动理论 研究及实际应用两方面都有重要作用。 、一维行波与简谐波 1、一维波动方程 一维剪切直杆，剪切模量G,质量密度P，横截面积A 图一维剪切直杆及其变形1 剪切杆的运动状态完全由杆轴线的横向位移u表示 u= u ( x, t ) X—空间坐标，固定在未变形状态杆的轴线上，t —时间坐标。 为建立剪切杆的运动方程，分析如图所示的微元体。图中，F为横截面上的剪力；P为介质 的质量密度；A为横截面积。 图剪切直杆的微元体受力图应用达朗伯原理，得到微元体力的平衡方程