桥梁抗风抗震设计复习资料.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date桥梁抗风抗震设计复习资料1、桥梁结构的地震反应是指什么？第一讲1、中华人民共和国防震减灾法的主要内容是什么？ 答：主要内容包括：1.防震减灾法的立法目的 2.防震减灾法的调整对象及适用范围3.防震减灾工作方针 4.对各级人民政府的基本要求。5.政府各部门在防震减灾工作中的职责 6.单位和个人的义务 7.群测群防工作 8.依靠科学进步提高防震减灾工作水平 9.提高政府领

2、导防震减灾工作能力 10.提升地震监测能力和社会服务职能 11.提高建设工程的抗震设防水平 12.提高社会的非工程性地震预防能力 13.及时完善地震应急救援等相关规定。2、地震引起的地表破坏现象有哪几种？答：1.地表断裂 2.滑坡 3.砂土液化 4.软土震陷3、工程结构主要有哪些震害现象？答：建筑结构软弱层机制破坏、钢筋混凝土柱压弯破坏和剪切破坏、梁柱节点破坏、框架填充墙剪切破坏、桥梁结构落梁、整体或部分倒塌、钢筋混凝土桥墩压弯破坏和剪切破坏、桥梁碰撞、节点破坏、现代斜拉桥震害现象等。4、近年来结构震害的主要经验教训是什么？答：结构抗震设防应采用性能设计原则。即在综合考虑工程造价、结构遭遇地震

3、作用水平、结构的重要性、耐久性和修复费用等因素下，定义结构允许的损坏程度（性能）。结构抗震设计应同时考虑强度和延性，尤其注重提高结构整体及延性构件的延性能力。重视采用减隔震的设计技术，以提高结构的抗震性能。对体系复杂的结构，强调进行空间非线性动力时程分析的必要性。对桥梁结构，应重视支座的作用及其设计，同时开发更有效的防落梁装置。充分认识到按早期规范设计的旧结构的地震易损性，认识到对重要的旧结构进行抗震加固的紧迫性和必要性。充分认识到城市生命线工程遭受地震破坏可能导致的严重社会后果，认识到保证城市生命线工程抗震安全性的意义。充分认识到，地震区的一切新建工程都都必须严格按照国家颁布的抗震设计规范进

4、行设防，为此而增加一些基建投资是值得的和必要的。第二讲1、构造地震的成因是什么？答：构造地震主要是由于断层的错动而造成的。自板块构造学说提出后，人们已广泛接受这样的观点：断层错动是由全球性的大规模板块构造运动所造成的。可以说，板块构造运动是构造地震发生的宏观背景，而断层错动则是构造地震发生的局部机制。2、什么是地震动的特性及其三要素？答：特性：地震动是以运动方式出现。地震动是迅速变化的随机振动，地震动的这一特点，导致了抗震设计对地震作用峰值的关注。地震动对结构的作用效应与结构的动力特性和变形反应有关。地震动具有更大的不确定性，这使得抗震设计不能完全依靠强度安全储备。三要素：地震动的幅值（最大振

5、幅或叫峰值）、频谱（波形）和持续时间（简称持时），3、什么是地震安全性评价？答：地震安全性评价是指对具体建设工程场址及其周围地区的地震地质条件、地球物理环境、地震活动规律、现代地形变及应力场等方面进行研究的基础上，采用地震危险性分析方法，科学地给出相应的工程规划或设计所需要的有关抗震设防要求的地震动参数和基础资料。其主要内容包括地震烈度复核、地震危险性分析、设计地震动参数确定、地震小区划、场地及其周围的地震地质稳定性评价和震害预测等。4、 桥梁结构的抗震设防标准是什么？答：抗震设防标准是科学性和政策性（或社会性）的结合。科学性就是要严格按照现行的有关规范要求进行工程场地地震安全性评价工作，使得

6、评价结果较好地符合实际，具有较好的可重复性。政策性则要考虑到工程类型、重要程度、投资强度风险程度等。我国还属于发展中国家，财力物力有限，国家总的防灾政策决定了抗震设防标准不宜过高。随着科学技术的进步和国民经济的发展，以及人们防灾意识的加强，抗震设防标准也在逐渐提高。5、桥梁抗震设防的原则是什么？答：1.预防为主的指导方针 2.抗震设防标准 3.多级抗震设防思想6、桥梁抗震设计的基本原则是什么？ 答：1.场地选择 2.体系的整体性和规则性 3.结构和构件的强度与延性的均衡4.能力设计原则 5.多道抗震防线第三讲1、什么是反应谱？答：单自由度弹性体系在给定地震作用下某种反应量的最大值与体系自振周期

7、之间的关系曲线，就叫做地震反应谱。2、结构抗震规范反应谱是如何得到的？答：我国现行的建筑抗震设计规范采用的规范反应谱，乃是根据大量国内外强震记录，在研究了场地条件和震中距影响因素后，进行统计分析并结合经验判断确定的。为了便于使用，规范反应谱对经统计平均得到的标准反应谱进行了光滑化处理，并用数学函数形式表示出来。3、什么是抗震设计中的延性概念？答：材料、构件或结构的延性，通常定义为在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形的能力。它包括两个方面的能力：（1）承受较大的非弹性变形，同时强度没有明显下降的能力；（2）利用滞回特性吸收能量的能力。4、衡量结构延性的设计指标是什么？它们如何定义？答：衡量延

8、性的量化设计指标，最常用的为曲率延性系数（也称为曲率延性比）和位移延性系数（也称为位移延性比或延伸率）。曲率延性系数定义为截面屈服后的曲率与初始屈服曲率之比，它通常用于反应延性构件临界截面（塑性铰区截面）的相对延性。设计通常关心的是最大曲率延性系数 ，它定义为：位移延性系数定义为构件屈服后的位移与初始屈服位移之比。同样，设计通常关心的是最大位移延性系数 ，它定义为：5、如何从能量的观点出发解释桥梁延性抗震设计的概念？答：对可以理想化为多自由度振动系统的结构，在某一水平方向地震动作用下，系统的运动平衡方程可以写成：对上式，如果两边同时左乘以 ，并对振动时程积分，则可得：在结构不发生倒塌破坏（即丧

9、失动力平衡）的情况下，以上公式所表示的能量守衡关系始终是存在的。因此，如果结构能够以动能和弹性应变能的形式来储存地震动输入结构的能量，则不论其有无耗能能力，结构始终都不会损坏；另一方面，如果结构能及时地将地震动输入结构的能量耗散掉，则尽管结构已经损坏，但它始终都不会倒塌。6、桥梁结构减隔震设计的基本原理是什么？答：通过延长结构的基本周期（主要是水平方向振动的基本周期），避开地震能量集中的范围，从而降低结构的地震力。7、什么是结构的振动控制概念？答：振动控制的定义: 设置隔震垫（K，T）或改造某些构件、支撑、剪力墙等（C），或改变质量（M），或施加外力 （P），或调整结构的动力特性， 使结构在地

10、震、风等作用下，控制结构的振动反应，达到确保结构及内部人、物的安全及正常使用环境的目的。8、结构振动控制的方法有哪几类？各自的基本设计概念是什么？答：（1）被动控制方法：被动控制方法是指考虑外干扰的一般特性，为隔离或减少（消耗）输入结构物内的振动能量，事先在结构物内安装经过调整的弹簧、阻尼器等装置，使结构难以发生共振并减少主体结构振动反应的一种控制方法（2）主动控制方法: 主动控制方法是指采用检知结构物及外干扰的振动传感器，将此传感器获得的信号作为控振的控制信号，瞬间改变结构的刚度、阻尼或质量，或从外部施加控制力，以积极地控制结构物的反应的方法(3) 混合控制方法: 混合控制方法是指同时采用主

11、动控制和被动控制的控制方法。第四讲1、桥梁结构的地震反应是指什么？答：位于地震区的公路桥梁，在遭遇地震作用时，结构将发生振动，从而使结构产生随时间间变化的位移、速度、加速度、内力和变形等，通称为结构的地震反应。2、桥梁结构地震反应分析方法有哪几种？各种分析方法选择的基本原则是什么？答：静力法（弹性静力法、非线性Pushover分析）反应谱法（单振型、多振型）动态时程法（弹性、非线性）原则 参考复印书P64 表4-23、什么是结构地震反应的动态时程分析方法 ？答：所谓动态时程分析方法，是将地震动记录或人工波作用在结构上，直接对结构运动方程进行逐步积分，求得结构任意时刻地震反应的分析方法，所以动态

12、时程分析方法也称为直接积分法。根据分析是否考虑结构的非弹性行为，动态时程分析方法又可分为弹性动力时程分析和非线性（弹塑性）动力时程分析两种，但不管是那一种，分析过程都需要借助计算机程序完成。4、在采用动态时程分析方法时，如何选择与调整输入地震动？答：在选择输入地震时程时，应全面考虑地震动的三要素-振幅、频谱和持时，并根据情况加以调整。参考 复印书 P63 第2点（1）（2）（3）5、在计算规则桥梁简化地震力时，如何划分设计振动单元？答：参考 复印书 P67 第2点 （1）划分设计振动单元6、如何计算梁桥抗侧力桥墩的水平地震荷载？说明计算简图、理论背景及应用条件。答：参考 复印书 P66 一、梁

13、桥抗侧力桥墩水平地震荷载的计算7、对全联均采用同类型板式橡胶支座的连续梁桥和准连续梁桥以及一联中若干个墩采用板式橡胶支座、其余均为聚四氟乙烯滑板支座的连续梁桥，如何计算梁桥抗侧力桥墩的水平地震荷载？说明计算简图、理论背景及应用条件。答：参考 复印书 P71-73 1、28、对采用板式橡胶支座的多跨简支梁桥，其结构计算简图是什么？答：参考 复印书 P73-749、如何计算固定支座和板式橡胶支座的水平地震力？答：参考 复印书 P74-75第五讲1、桥梁的震害现象可以归纳为哪几类？引起桥梁震害的各种可能原因是什么？答： 上部结构坠落 支承连接件破坏 桥台、桥墩破坏 基础破坏 其他震害现象：节点破坏，

14、墩帽破坏，挡块破坏等2、桥梁抗震设计应遵循哪几条基本原则？答：桥梁抗震设计必须遵循的以下几条基本原则：（1） 场地选择原则（2）体系的整体性和规则性原则（3）结构和构件的强度与延性的均衡原则（4）能力设计原则（5）多道抗震防线原则3、地基液化的定义是什么？如何消除或降低场地液化的危害？答：定义见书本P5消除或降低场地液化沉陷的主要措施包括：（1）全部消除液化沉陷的措施（2）部分消除液化沉陷的措施（3）基础与上部结构处理当要求全部消除液化沉陷时，可采用桩基、深基础，加密法加固和挖除全部液化土层等措施。4、桥梁抗震设计中的能力设计原理的基本概念是什么？答：能力设计原则强调强度安全度差异，即在不同构

15、件（延性构件和能力保护构件不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件）和不同破坏模式（延性破坏和脆性破坏模式）之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。5、能力设计方法的主要步骤有哪些？它与常规静力设计方法有何区别？答：参考课本第五讲第七页6、根据你对能力设计方法的理解，你认为在桥梁抗震设计中，如何作才能使结构在预期的强震作用下按照你的设计意图反应？答：书本第五讲第六页：在结构体系中的延性构建和能力保护直间，确立适当的安全等级差异，确保结构不发生脆性破坏模式。 7、桥梁抗震设防标准是什么？答：抗震设计要遵从一定的标准，这就是抗震设防

16、标准。它包括工程设防分类、设防地震、抗震设防目标和场地选择等内容。参考 第五讲 幻灯片 第92-96 张8、桥梁抗震结构类型有哪些？各自设计概念是什么？答：参考 第五讲 幻灯片 第103 张9、从抗震概念设计出发，理想的桥梁结构体系应是怎样？答：应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部消弱或突变形成薄弱部位；对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施提高抗震能力（主要是延性）。基础宜建造在坚硬的场地上，应尽可能避开发震断层及其它不利地段和危险地段；对建在可能液化地基或软土地基上的桥梁，应对地基进

17、行处理；对不得不建于发震断层或其它不利地段和危险地段上的桥梁，应进行专门研究。应避免因支座或部分结构构件破坏而导致桥梁坍塌。结构破坏位置宜出现在便于检查和便于修复的部位。 10、桥梁抗震构造措施中，关于延性桥墩箍筋构造的要求有哪些？答：横向箍筋在延性桥墩中起到三个方面的作用：一，用于约束塑性铰区混凝土；二，提供抗剪能力；三，防止纵向钢筋压屈。要求：延性桥墩箍筋竖向间距的规定 延性桥墩截面配箍设计 延性桥墩钢筋的锚固与搭接 11、防落梁的构造措施主要有哪些？答：参考 第五讲 幻灯片 第134-136 张第六讲1、既然50年以来已经未有风毁事故发生,可否认为现有的抗风理论已经足够?2、风速换算如何利用梯度风概念?3、风的静力作用和动力作用的特征是什么?答：参考 第六讲 幻灯片 第46、50张4、简述风振的主要类型及其与振幅、风速的关系？答：参考 第六讲 幻灯片 第48、49张-