第一章地震基本知识
第⼀章地震基本知识
第⼀章地震基本知识
1.地震按其成因分为⼏种类型？按其震源深浅⼜分为哪⼏种类型？我国发⽣的地震⼤部分是浅源地震。
答：地震按其成因可分为：1.⽕⼭地震2.陷落地震3.诱发地震4.构造地震
震源的深浅可分为：1.源地震—震源深度⼩于60km ，85% 2.中源地震—震源深度60～300km ，12% 3.深源地震—震源深度⼤于300km ，3% 2.⼏个概念：震中、震源深度、震中距、震源距
答：1.震中：震源在地⾯上的投影点 2.震源深度：从震中到震源的垂直距离 3.震中距：建筑物与震中的距离 4.震源距：建筑物与震源的距离 3.什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？答：1.地震震级：⼀次地震释放能量⼤⼩的度量
2.地震烈度：地震对地表及⼯程结构影响的强弱程度
3.两者关联：a.地震震级与地震烈度是完全不同的两个概念。 b.从震中往外，烈度逐渐衰减。
c.对于发⽣频度最⾼的浅源地震来说，根据我国的地震资料，经验公式估计震中烈度I 0与震级M 之间的关系:
058.05.1I M +=
5.影响地震烈度⼤⼩的因素有哪些？
答：1.震源M 2.传播途径与震中距R 3.场地条件S 4.其它
6.地震波包含了哪⼏种波？它们的传播特点是什么？对地⾯运动影响如何？答：名称体波⾯波l
纵波p
横波s
瑞利波
乐浦波
传播特点
1.由震源向四周传播的压缩波，⼜称P 波。
2.介质质点的振动⽅向与波的前近⽅向
—
致，质点间的弹性相对位移疏密相同，也称为疏密波。
3.纵波可以在任何介质中传播。
4.纵波引起地⾯竖向振动。
5.周期较短，振幅较⼩，波速较快，⾸先被观测到。
1.由震源向四周传播的剪切波，⼜称S 波。
2.介质质点的振动⽅向与波的
前近⽅向垂直。 3.横波只能在固体介质中传播。
4.横波引起地⾯⽔平⽅向振动。
5.横波的周期较长，振幅较⼤，波速较慢，晚于纵波到达。
1.质点在与地⾯垂直的平⾯内沿波的前进⽅向做椭圆反时针⽅向运动瑞
2.瑞利波的特点是振幅⼤，在地表以竖向运动为主。
类似蛇⾏运动，质点在地平⾯内做与波前进⽅向相垂直的运动。
对地
⾯影响
使结构上下颠簸
使结构产⽣⽔平晃动
使结构上下颠簸和⽔平晃动
传播速度
P>s>l sl 同时到达震动最为激烈 7.地震动的三要素是什么？
答：1.地震动强度 2.地震动的频谱特性（周期） 3. 地震的持续时间 8.影响地震动特性的因素有什么？
答：1.震源 2.传播介质与途径 3.局部场地条件
9.世界的主要地震分布带。
答：1.环太平洋地震带2.欧亚地震带
10.我国的主要地震分布带。
答：在这6个区域：
1.台湾及附近海域
2.东南沿海地带（福建、⼴东、浙江、江苏）
3.华北地区（沿着太⾏⼭两侧经京津到冀东延伸到辽西）
4.新疆的天⼭地区
5.西藏喜马拉雅区主要（⼀直延伸到云南横断⼭）
6.南北地震带（银川-兰州-成都-昆明）我国地震活动的基本特征：1.频次⾼、强度⼤2.起伏式发展
强烈地震的发⽣具有偶然性、突发性。
11.直接地震灾害的表现有哪些？
答：1地表破坏a.地裂缝b.滑坡c.砂⼟液化d.软⼟震陷2.建筑物破坏3.⽣命线⼯程破坏12.什么是砂⼟液化？砂⼟液化会造成哪些危害？
答：砂⼟液化：指饱⽔的疏松粉、细砂⼟在振动作⽤下突然破坏⽽呈现液态的现象，由于孔隙⽔压⼒上升，有效应⼒减⼩所导致的砂⼟从固态到液态的变化现象。
危害：路基不均匀沉降、桥梁的倾斜、流滑
影响因素：震级、震源深、⼟体⾃⾝的含⽔量。颗粒的⼤⼩、级配以及压实体状态有关13.减轻和消除砂⼟液化的措施有哪些？
答：主要从预防砂⼟液化的发⽣和防⽌或减轻建筑物不均匀沉陷两⽅⾯⼊⼿。
1.合理选择场地；
2.采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施，提⾼砂⼟密度；
3.排⽔降低砂⼟孔隙⽔压⼒；
4.换⼟，板桩围封，
5.采⽤整体性较好的筏基、.深桩基等⽅法。
第⼆章桥梁震害
1.上部结构的震害有哪些？其中最为严重的震害是什么？上部结构的移位震害的原因？哪些措施可以防⽌移位破坏？
答：桥梁上部结构的震害包括:1上部结构本⾝的震害2.上部结构的移位震害(包括落梁震害最为严重)3.上部结构的碰撞震害
移位震害的原因：1.连接处过窄的⽀承⾯2.纵向约束装置破坏 3.⽀座、连接限位构件失效防⽌移位破坏：1.增⼤墩、台的⽀承
⾯ 2.设置限位装置
2.桥梁墩柱的震害有哪些？弯曲破坏和剪切破坏的特点、原因，？
答：桥梁墩柱的震害：1.墩柱的弯曲破坏2.墩柱的剪切破坏（脆性破坏）3.墩柱的基脚破坏弯曲破坏的特点：墩柱的弯曲破坏是延性的，多表现为开裂、混凝⼟剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等，并产⽣很⼤的塑性变形。原因：箍筋配置不⾜；纵向主筋联结不牢
剪切破坏的特点：1.脆性的2. 出现在墩柱的中部原因：纵向主筋过早切断，箍筋配置不⾜。
3.基础震害的特点。基础震害的主要原因是地基失效。如何防⽌地基失效？
深基础的震害⽐浅基础的震害轻。
答：基础震害的特点：1.隐蔽性 2.⾼危性 3.修复⽐较困难
防⽌地基失效：通过合理选择桥位，避开震害地带，若避不开，可避重就轻。
4.⽀座的震害有哪些？地震基本烈度
震害：⽀座移位、锚固螺栓拔出、剪断，活动⽀座脱落，以及⽀座本⾝构造上的破坏等。原因：①⽀座设计上没有充分考虑抗震要求；
②⽀座的构造处理上有缺陷(⽀挡结构弱、联结处不⾜);
③⽀座型式、材料不当。
5.桥梁抗震加固主要技术措施
答:1.加⼤截⾯加固法 2.粘贴钢板加固法 3.粘贴碳纤维加固法4.粘结外包型钢加固法5.体外预应⼒加固法6.喷混凝⼟加固法7.凿除原有侧⾯混凝⼟，代之以⾼强度的混凝⼟第三章桥梁抗震概论
1.什么是三⽔准设防？我国《公路桥梁抗震设计细则》采⽤两⽔平设防（E1、E2），两阶段设计。
答：⼩震不坏——在⼩震(多遇地震)作⽤下，结构物不需要修理，仍可正常使⽤；
中震可修——在中震(偶遇地震)作⽤下，结构物⽆重⼤损坏，经修复后仍可继续使⽤；
⼤震不倒——在⼤震(罕遇地震)作⽤下，结构物可能产⽣重⼤破坏，但不致倒塌。
2.抗震设计⽬标？（公路桥梁、城市桥梁）
答：根据抗震设防原则对⼯程设防要求达到的具体⽬标。
《城市桥梁抗震设计规范》的抗震设防⽬标：
在E1地震作⽤下，各类桥梁结构总体反应应在弹性，基本⽆损伤，震后⽴即使⽤；
在E2地震作⽤下，甲类桥梁结构轻微损坏，震后不需修复或经简单修复可继续使⽤，⼄类桥梁有限损伤，经抢修可恢复使⽤，永久性修复后恢复正常运营功能，丙类桥梁不产⽣严重的结构损伤，经临时
加固可供紧急救援车辆使⽤，丁类桥梁震后不致倒塌。
3.什么是超越概率？什么是地震重现期？
答：超越概率：⼀定场地在未来⼀定时间内遭遇到⼤于或等于给定地震的概率，常以年超越概率或设计基准期超越概率表⽰。T=﹣T0/ln(1-P) T—地震重现期；P—超越概率T0—设计基准期地震重现期：指⼀定场地重复出现⼤于或等于给定地震的平均时间间隔。
4.桥梁⼯程抗震设计流程
答：地震安全性评价：指对具体建设⼯程地区或场址周围的地震地质、地球物理、地震活动性、地形变化等进⾏研究，采⽤地震危险性概率分析⽅法，按照⼯程应采⽤的风险概率⽔准，科学地给出相应的⼯程规划和设计所需的有关抗震设防要求的地震动参数和基础资料。
地震安全性评价⼯作：1.地震危险性分析2.场地⼟层地震反应分析3.场地的地震地质灾害评价桥梁⼯程抗震设计流程：
5.设计地震动参数输⼊：地震加速度反应谱，地震动加速度时程
6.选择地震加速度时程有三种⽅法：强震记录，⼈⼯地震加速度时程，规范标准化地震及速度时程
7.什么叫反应谱？《公路桥梁抗震设计细则》规定的规范反应谱
答：以不同单质点体系的周期为横坐标，以不同阻尼⽐为参数，就能绘出最⼤相对位移、最⼤相对速度和最⼤绝对加速度的谱曲线，简称反应谱
8.地震动输⼊模式？（⽔平向、竖向组合）何时考虑竖向地震⼒？三个⽅向的地震作⽤分量如何组合？
答：地震动输⼊模式：地震加速度反应谱 <------反应谱⽅法地震动加速度时程 <------动态时程法
设防烈度为8度和9度时的拱式结构、长悬臂桥梁结构和⼤跨度结构，以及竖向作⽤引起的地震效应很重要时，应考虑竖向的地震作⽤
9.中⼩桥梁采⽤同步输⼊，⼤桥采⽤不同步输⼊，考虑多点激振、⾏波效应。 10.什么是抗震概念设计？抗震概念设计阶段的主要任务。（具体）
答：抗震概念设计：根据地震灾害和⼯程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体⽅案、材料使⽤和细部构造，以达到合理抗震设计的⽬的
主要任务：选择良好的抗震结构体系，主要根据桥梁结构抗震设计的⼀般要求进⾏。 11.理想的桥梁结构体系布置。
答：1.平⾯⼏何线型：避免弯桥、斜桥 2.桥墩⾼度相差不⼤；
3.结构布局：上部结构尽量采⽤连续且⼩跨径；各个桥墩的强度和刚度在各个⽅向尽可能⼀致，刚度变化太⼤，地震时，较刚性的桥墩容易产⽣破坏；基础最好在坚硬的场地上。
4.结构传⼒机制：结构体系应完整、有明确、可靠的传⼒路径
5.结构构件设计：各部分构件的强度应根据其重要性和修复更换的难易程度，采⽤明确的等级设置.
12.桥梁结构抗震体系：延性抗震体系，减隔震体系第四章桥梁结构地震反应分析
1.动⼒学问题三要素：输⼊（激励）、系统、输出（反应）
2.单⾃由度振⼦的地震振动⽅程。
3.什么是阻尼⽐，有阻尼⾃振圆频率，⽆阻尼⾃由振动圆频率？什么是振型？
答：阻尼⽐：
ω
ξm c 2=
有阻尼⾃振圆频率：
2
1ξωω-=d
⽆阻尼⾃由振动圆频率：
m k
=
ω
振型：在振动的任⼀时刻，各质体位移的⽐值保持不变，即振动形状保持不变
4.地震⼒计算⽅法有哪些？各种⽅法的优缺点及适⽤范围。地震⼒⽅法静⼒法
动⼒反应谱法
动态时程分析法
优点
概念简单，对⼯程设计⼈员来说，很容易接受地震荷载这⼀量度将动⼒问题静⼒化，概念简单、计算⽅便，可以⽤较少的计算量获得结构的最⼤反应值
可以计算出在地震作⽤下弹性和⾮弹性阶段的内⼒变化及构件逐步开裂、损坏直⾄倒塌的全过程缺点
忽略了结构的动⼒特性
1.只适⽤弹性范围，结构进⼊塑性状态不能直接应⽤。
2.只能得到最⼤反应，不能反应结构在地震动过程中的经历；
3.反应谱法⽤在长周期结构（斜拉桥、悬索桥等），计算结果偏⼤；
4.对于多振型反应谱法，还存在振型组合问题。
计算复杂，不利于⼯程⼈员理解
适⽤范围结构物被当作刚体常⽤的中⼩跨度桥梁适合于⼤型且⽐较重
要的结构
5.静⼒法的基本假设是什么？
答：结构物各个部分与地震动具有相同的振动，把惯性⼒作为静⼒作⽤在结构上。 6.反应谱的两条基本特性（理解）答：地震反应谱的特点：

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