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1、一、名词解释（一）与地震工程相关的一些专业术语地震动：也称地震地面运动，是指由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动 地震区划：是按可能遭受的地震影响的危险程度将国土划分假设干区,对不同的区规定不同 的抗震设防标准,并将其结果以地震区划图的形式表示出来地震超越概率：是指工程场地在未来一定时间内遭遇到大于或等于给定地震特征值（如地 震动加速度峰值PGA等）的地震的概率，常以年超越概率或设计基准期超越概率表示 地震重复周期：地震重复周期是指一定场地大于或等于给定地震特征值的地震重复出现的平 均时间间隔弹性地震反响谱：系指线性单自由度振动系统在给定地震动作用下某种反响量的最大值与 系统自振周期
2、之间的关系曲线延性：系指其在强度或承载力没有明显下降情况下的非弹性变形能力。或者说，延性是指 材料、构件或结构在维持材料强度或承载力基本不变的前提下承受塑性变形的能力整体延性与局部延性：通常称结构的延性为整体延性，称构件的延性为局部延性静力延性与滞回延性：静力延性系指结构或构件在单调静力荷载作用下的延性，滞回延性 系指结构或构件在反复荷载作用下的延性结构振动控制：系指采用某种措施使结构在动力激励下的响应不超过某一限量，以满足工 程要求结构减震控制：系指采用现代控制理论，在结构的某些部位设置振动控制装置,以减小或抑 制结构的地震反响,提高结构的抗震能力能力设计原理：在结构体系中的延性构件和能力保
3、护构件之间,确立适当的强度平安性等 级差异，确保结构不发生脆性的破坏模式。从基本概念看，该原理类似于“保险丝”原理 约束混凝土：系指受压时的横向变形受到有效约束的混凝土（二）与风工程相关的一些专业术语基本风速：开阔平坦地貌条件下，地面以上10m高度处，100年重现期的lOmin平均年 最大风速设计基准风速：在基本风速基础上，考虑局部地表粗糙度影响，桥梁结构或结构构件基准高 度处100年重现期的lOmin平均年最大风速风攻角：风的主流方向与水平面产生的夹角静力扭转发散：在风的静力扭转力矩作用下，当风速到达临界值时，桥梁主梁扭转变形的 附加攻角所产生的空气力矩增量超过了结构抵抗力矩的增量，而出现扭
4、转角不断增大的失稳 现象静力横向屈曲：横向静风荷载值超过桥梁主梁横向屈曲临界荷载值时出现的失稳现象颤振：振动的桥梁通过气流的反响作用不断吸取能量，振幅逐步增大直至使结构破坏的发 散性自激振动驰振：振动的桥梁从气流量不断吸取能量，使非扁平截面的细长钝体结构的振 幅逐步增大的发散性弯曲自激振动涡激共振：气流绕经钝体结构时产生旋涡脱落，当旋涡脱 落频率与结构的自振频率接近或相等时，由涡激力所激发出的结构共振现象抖振：风的紊流 成分所激发的结构随机振动，也称为紊流风响应静力三分力：气流绕过桥梁结构所产生的静力作用力的三个分量，阻力、升力和扭转力 矩节段模型试验（全桥气动弹性模型试验）：将桥梁结构构件的
5、代表性节段做成刚性的模 型，在风洞中测定其静力三分力或非定常气动力作用的试验全桥气动弹性模型试验：将桥梁 结构按一定几何缩尺并满足各种必要的空气动力学相似条件制成的弹性三维空间模型，在风 洞中观测其在均匀流及紊流风场中各种风致效应的试验风振控制：为防止出现发散性风致振动或过大的限幅振动所采取的气动措施、结构措施或 机械措施二、简答题.面对地震灾害，我国当前采取的防震减灾对策是什么？地震区划（国家地震工作主管部门负责）及地震平安性评价工程抗震设防标准与抗震设计规范（国家建设主管部门负责）城市防震减灾规划（各级政府负责）新建、扩建、改建建设工程抗震设防（设计单位负责）已建建设工程抗震加固（设计单位
6、负责）建设工程的抗震施工质量保证（施工单位和质量监督部门负责）1 .地震引起的地表破坏现象有哪几种？地表断裂滑坡砂土液化软土震陷.地震动的三要素是什么？地震动的幅值（最大振幅或峰值）频谱特性（波形）持续时间（简称持时）.工程结构的抗震设防标准是什么？工程结构抗震设计要遵从一定的标准，这就是抗震设 防标准。它包括抗震设防目标、工程设防类别、设防地震和场地选择等内容。抗震设防 标准是科学性和政策性的结合。2 .什么是结构或构件的滞回延性？结构或构件的滞回延性系指在承载力没有明显下降情况 下，其所能承受的反复弹塑性变形循环的能力。特性：结构或构件至少能够承受5 次反复的弹塑性变形循环，而且其最大幅值
7、可达设计容许变形值；结构或构件在经历 反复的弹塑性变形循环时，其剩余承载力始终不低于原承载力的20%o.衡量桥梁结构延性的设计指标有哪些？各自如何定义？主要有曲率延性系数（曲率延性 比）和位移延性系数（位移延性比）曲率延性系数：系指构件某截面屈服后的曲率与初 始屈服曲率之比结构或构件的位移延性系数：系指结构或构件屈服后的位移与初始屈服 位移之比3 .什么是桥梁结构的地震反响？目前主要有哪几种地震反响分析方法？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，从而产生随时间变化的位移、速度、加速 度、内力和变形等，通称为结构的地震反响方法：弹性静力法、弹性反响谱法、时程分 析方法.桥梁抗
8、震设计要进行哪两个阶段的设计？各自的设计内容是什么？为实现预期的桥梁抗 震设防目标，至少应基于两级设防地震动水平（即多遇地震和罕遇地震），分别对结构 进行抗震设计一一两阶段设计多遇地震在结构正常使用年限内般发生到两次，故要 求结构不受损坏允许结构在罕遇地震作用下遭受严重损坏，然而结构不应发生危及生命 平安的倒塌破坏第一阶段设计主要为承载力设计；第二阶段设计主要为延性设计4 .目前常用的桥梁抗震结构类型有哪些？各自的设计概念是什么？抗震结构：依靠构件自身的强度、刚度和延性来抵抗地震作用隔震结构：应用隔震耗能部件保护主体结构免受损伤制震结构：利用控制结构实现地震能量的存储和应用.桥梁延性构造细节设
9、计包括哪些方面的内容？纵向钢筋配置要求：延性桥墩中纵向钢筋的含量不宜太低，也不宜太高。箍筋配置要求：箍筋在延性桥墩中起到3个方面的作用：I、用于约束塑性校区混凝; II、提供抗剪能力；III、防止纵向钢筋压屈。因此，箍筋的构造设计最为关键。 箍筋构造要求包括：箍筋加密区范围、箍筋形式、体积含箍率、竖向间距。延性桥墩中纵向钢筋的锚固与搭接要求.目前主要有哪些防落梁构造措施？加大梁端座宽（加大梁端防落梁长度）设置防落梁装置：防落梁装置是用于防止地震作用下上部结构因上、下部结构间发生无法 预期的较大相对位移（包括可能的下部结构或支座遭受破坏情况而坍塌下来的一种防护设 施。防落梁装置的其常用构造为：混
10、凝土或钢制抗震挡块、拉杆式、预应力钢绞线、拉环 式、锁链式等设置限位装置：限位装置是为限制梁墩以及梁台间的相对位移而设计的构造装置。一般 可分为与支座结合的限位装置、混凝土或钢制挡块、剪力键等。12.目前主要有哪些结构 振动控制技术？各自的优缺点是什么？按控制措施的实施方式，结构振动控制可分为被动 控制、主动控制、半主动控制和混合控制按是否需要外部能量输入，可分为无源控制和有 源控制两类。其中，被动控制属于无源控制，而主动控制、半主动控制和混合控制都属于 有源控制。主动控制：控制效果较好，对环境有较强的适应力，缺点是完全依赖外部能源，闭环稳定 性比其它方式差被动控制：主要优点是本钱低，不消耗外
11、部能量，不会影响结构的稳定性；缺点是对环境 变化的适应力与控制效果不如其它方案混合控制：采用主动控制来补充和改善被动控制性能的方案，所需外部能量小于主动控 制，性能大大优于被动控制，甚至可到达或超过主动控制的性能，并在稳定性与适用性方面 要优于后者半主动控制：所需外部能量比主动控制小得多，性能大大优于被动控制，甚至可到达或超 过主动控制的性能，并在稳定性与适用性方面要优于后者三、概念题.简述构造地震的局部机制和宏观机制。局部机制：弹性回跳说、粘滑说弹性回跳说的主要观点：地壳由弹性的、有断层的岩层组 成；地壳运动产生的能量以弹性应变能的形式在断层及其附近岩层中长期积累；当弹性应变能积累及其岩层变
12、形到达一定程度时，断层上某一点的两侧岩体会发生相对错 动，并使沿断层的邻近点随之发生位移，以致断层两侧岩体向相反方向突然滑动，地震因之 产生，此时，断层上长期积累的弹性应变能突然释放；地震后，过去在应变能作用下发生变形的岩体又重新恢复没有变形的状态。粘滑说认为， 每一次断层发生错动时只释放了积累的总应变能中的一小局部，而非全部，剩余局部那么为断 层面上很高的动摩擦力所平衡。地震后，断层两侧仍有摩擦力使之固结，并可以再积累应 力而发生较大的地震。宏观机制：板块构造板块观点认为，全球板块由于地幔对流运动而相互地运动着。板块内部 在长期的板块构造运动作用下，板内地壳中也会逐渐积累很大的压应力，加之软
13、流圈与板块 之间的界面极不平坦，造成板块内部复杂的应力状态和不均匀变形，当应力到达地壳说能承 受的极限状态时，板块间就会发生相对错动发生地震。因此，表现在发生板内地震时，远不 及板块边界地震的频度高和集中成带，而且震中分布零乱，机制多变。1 .简述桥梁抗震设计的基本原那么。场地选择：查明对桥梁抗震有利、不利和危险的地段。充分利用对抗震有利的地段，避开 不利地段，不在危险地段建桥。避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场 地。在地基稳定的条件下，可考虑结构与地基的振动特性，力求防止共振影响。在软弱地 基上，注意基础的整体性，以防止地震引起的动态的和永久的不均匀变形。体系的整体性和规那么性
14、：桥梁结构的整体性要好，上部结构应尽可能设计成连续的。无论 是在平面或立面上，桥梁结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整， 防止突然变化。强度与延性的均衡：桥梁结构具有的延性水平越高，相应的设计地震力可以取得越小，结 构所需的强度也越低；反过来，结构具有的强度越高，结构所需具备的延性水平那么越低。 所设计的延性水平将直接影响到桥梁结构的地震破坏程度。在设计抗震结构时，应当在设计 强度和延性水平之间取得适当的均衡。能力设计原那么：能力设计原那么强调不等平安度设计，即在结构不同构件（划分为延性构件 和能力保护构件）及不同破坏模式（延性破坏和脆性破坏模式）之间确立不同的强度平安 度
15、。通过不等平安度设计，确保结构在大地震下以延性形式反响，不发生脆性的破坏模式。多道抗震防线：应力图使桥梁结构具有多道抵抗地震侧向力的体系。在强地震动过程中， 一道防线破坏后尚有第二道防线可以支承结构，防止发生连续倒塌。2 .试从能量观点出发，解释当前的主要桥梁抗震设计概念。从能量观点看，不管是提高结构的能容还是提高结构的能耗，都是提高结构抗震能力的有效 途径。能量观点具有重要的理论意义。当前在桥梁抗震设计中采用的强度、延性、隔震、减震以及 振动控制设计等基本原理，都可以从能量观点得到解释。延性抗震设计概念：基于延性概念进行抗震设计，即允许结构局部构件在设计预期的中震或 大震作用下发生反复的弹塑
16、性变形循环，这些构件被设计成具有较好的滞回延性，通过其 滞回耗能，消耗大量的地震输入能量，从而保证结构实现预期的抗震性能目标。强度设计概念：基于强度设计概念进行抗震设计，即要求结构主要依靠自身的弹性应变能和 动能，来平衡地震动输入结构的总能量。隔震设计概念：基于隔震概念进行抗震设计，即要求局部或大局部地隔离地震动输入结构的 总能量。减震设计概念：基于减震概念进行抗震设计，即通过设置外部耗能装置（如阻尼器等），从 而尽可能增大结构的阻尼耗能，消耗地震输入能量，以实现预期的结构抗震性能目标。振动控制设计概念：方法多种多样，都是从提高结构能容或能耗的目的出发进行结构设计； 或从结构外部输入能量，以平
17、衡地震动输入结构的能量。3 .简述桥梁结构隔震设计的基本原理及目前常用的几种隔震技术。桥梁隔震设计的基本原理是通过隔震装置或特殊构造措施等，隔离地震动能量向桥梁结构的 输入，从而到达降低结构地震力的目的。柔性支承隔震技术：在桥梁上部结构与桥墩之间设置具有较低的水平侧向刚度的柔性支座 （主要为橡胶类隔震支座，包括叠层橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支 座等），以延长结构的自振周期，避开地震的卓越周期，隔断地震能量传递给上部结构，从 而到达降低结构设计地震力的目的。滑动隔震技术：滑动隔震技术是指在桥梁上部结构与桥墩之间设置滑动接触面类型的隔震 支座（包括聚四氟乙烯滑板支座、摩擦摆隔震
18、支座一FPS等），将上部结构与下部结构的振 动有效地别离开来，同时限制上部结构传递到下部结构的地震力。滚动隔震技术：滚动隔震技术是指在桥梁上部结构与桥墩之间设置滚球或滚轴支座，将 上、下部结构的振动隔离开来。摇摆隔震技术：摇摆隔震技术的基本原理是通过特殊构造设计，使桥梁结构在强震作用下 基础与结构别离，从而从根本上减小地震动输入结构的能量。4 .简述桥梁震害现象及引起桥梁震害的原因。桥梁震害现象可归纳为以下几类：桥梁坍塌：桥梁上部结构与下部结构一起倒塌。落梁：桥梁上部结构发生顺桥向或横桥向的落梁现象。墩台破坏：桥台倒塌、断裂和严重倾斜；桥墩发生压剪破坏、压弯破坏或出现锚固失效、 压溃等现象。基
19、础破坏：基础扩大沉降、滑移等，桩基础可能出现的各种破坏现象。支座破坏：桥梁支座出现的各种破坏现象。附属设施破坏：桥梁伸缩缝、剪力键等附 属设施出现的各种破坏现象。其他破坏：碰撞、落石等引起的各种破坏现象。桥梁震害原因：施工因素：没有遵循施工规范内部因素：结构设计缺陷和构造缺陷 外部因素：强烈地震地面运动.简述能力设计方法的主要特征及其与常规静力设计方法的区别。能力设计法的特征是：基于能力设计的抗震结构，应在主要抗侧力体系中选择合适的构 件，通过对这些构件合理的设计和细部构造设计，使其具有在大变形下的耗能能力。其它结 构构件那么设计成具有足够的强度，以保证预先选择的耗能机制能发挥作用。区别：常规
20、静力设计采用等平安度设计概念，即所有构件的设计都是基于统一的强度平安系 数，没有考虑在不同性质的构件之间形成适当的强度平安等级差异。能力设计原那么强调不等平安度设计，即在结构不同构件（划分为延性构件和能力保护构件） 及不同破坏模式（延性破坏和脆性破坏模式）之间确立不同的强度平安度。通过不等平安度 设计，确保结构在大地震下以延性形式反响，不发生脆性的破坏模式。5 .试从抗震概念设计出发，简述对桥梁抗震体系的要求。桥梁抗震体系要求：应有可靠和稳定传递地震作用到地基的途径；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；应有明确、可靠、合理的地震能量耗散部位; 应能可靠地控制结构地震位
21、移，防止发生落梁破坏；应防止因局部结构构件的破坏而导致 整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。6 .试从抗震概念设计出发，简述理想的桥梁结构体系应是怎样的。理想的结构体系：从几何线形上看，桥梁应是直的，墩台应与桥轴方向垂直，弯桥或斜桥会 使结构地震反响复杂化；桥梁各墩高度应相差不大，墩高不等会导致桥墩刚度变化，使抗侧 力桥墩中刚度较大的易于最先破坏。从结构布局上看，上部结构应是连续的，并使用尽可能少的伸缩缝；桥梁应保持小跨径；弹 性支座应布置在多个桥墩上；各桥墩的强度和刚度在各个方向上都应相同。从质量分布上看，桥梁上部结构的质量应轻。从场地条件看，基础应建造在坚硬的场地 上。7 .简述风对桥梁的作用形式及各种作用可能引起的桥梁结构的破坏特点。风对桥梁的作用形式及破坏特点10.简述桥梁抗风设计的过程与考前须知。分类现象破坏特点静力作用A力风荷裁产生的内力和变形强度破坏或过大变形静力失扭转发散扭转变形破坏横向屈曲横向失稳破坏动力作用抖振（素流风响应）有限振幅振动结构或构件疲劳人感不适，行车不平安自激振动涡激共振*振单自由度振动发散振动结构毁灭性破坏扭转提弯扭耦合振二自由度振动