地震工程学同济思考题答案

1、世界地震分布的主要集中区域是什么?

环太平洋地震带、欧亚地震带、大洋海岭地震带

2、地球内部的基本构造是什么?

地壳(数千米至数十千米、岩石)、地幔(上、下地幔、岩石和软流层)、地核(外核、内核)

3、4、5、从地震成因、地震序列、震源深度上划分,地震类型主要有哪些?

(构造、火山、陷落、诱发)(主震余震型、震群型、单发型)(浅源、中源、深源)

6、构造地震发生的宏观背景是什么?

板块的构造运动

7、简要叙述地震发生机理的弹性回跳说。

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中长期积累;当弹性应变能积累及其岩层变形到达一定程度时,断层上某一点的两侧岩体向相反方向突然滑动,弹性应变能释放,产生地震,发生变形的岩体又重新恢复到,没有变形的状态。

8、简要叙述地震发生机理的粘滑说。

每一次断层发生错动时,只释放了积累的应变能中的一小部分,而剩余部分则被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。

9、什么是震级,一般如何定义?

震级是表示一次地震大小的指标,是地震释放能量多少的尺度。

一般以地震仪记录的水平方向地震波最大位移的平均值来测定震级的大小。

10、什么是烈度?震级和烈度有何关系?

烈度是某一区域范围内地面和各种建筑物受到一次地震影响的平均强弱程度的一个指标。

一次地震只有一个震级,烈度则随地而异。

11、什么是烈度衰减规律?

描述烈度随震级和距离变化而改变的统计规律。实际地震烈度的分布并不十分规则,通常取圆形等震线拟合和椭圆形等震线拟合两种类型。

12、地震波有哪些类型?

体波(纵波、横波)、面波(瑞利波、乐夫波)

13、什么是纵波、横波,它们的传播速度有什么差异?试从弹性波动方程的角度进行推导。

质点振动方向与波的传播方向一致的为纵波,质点的振动方向与波的传播方向正交的为横波。波动方程具有同样的形式,但是系数不同,P34,35

14、地震动各分量主要由什么波产生的?

体波产生水平和垂直分量,面波产生转动分量。

15、Rayleigh波和Love波各有什么特点?

瑞利波振幅大,在地表以垂直运动为主,乐夫波类似于蛇形运动,质点在水平向的振动与波行进方向耦合后会产生水平扭矩分量,具有频散性,其波速取决于波动频率。

16、各种波在固体和液体界面反射和折射的性质如何?

遵从一般的折射反射定律,但是横波不能在液体里面传播。

第三章地震动特性与反应谱

1.地震仪和强震加速度仪的基本原理是什么?它们有什么区别?

依据惯性的原理来进行监测

地震仪以弱地震动为主要的测量对象,测量其位移;强震加速度仪以强震动为观测对象,测量其加速度。

2.如何刻画一个随机过程的概率结构?

概率密度形式或特征函数形式,后者实质是前者的傅里叶变换,因此二者是等价的。

4.随机过程的功率谱函数是什么?

5.地震动加速度过程频域表示常用什么模型?

白噪声模型、有限宽带白噪声模型、过滤白噪声模型、普里斯特利模型

6.地震动加速度过程的时域表示常用什么模型?

7.地震动三要素是什么?

8.地震动幅值特性的基本特点有哪些?

9.地震动频谱特性的基本特点有哪些?

震级越大,地震动记录中的长周期(低频)分量越显著

震中距越远,地震动记录中的长周期(低频)分量越显著

软土地基上地震记录的卓越周期显著,而硬土地上的地震记录则包含多种频率成分。

10.为什么地震动持时特性是重要的?

在结构的非线性反应阶段,最大变形反应没有达到静力试验条件下的最大变形,结构也可能因贮能能力的耗损达到某一限值而发生倒塌破坏,即积累破坏(低周疲劳问题)

11.地震动衰减主要和什么因素有关?

震级M,距离R,局部土质条件S

12.什么是Penzien(彭津)假定?

平稳化三维地震波存在主方向的假定

13.什么是地震动反应谱?地震动反应谱主要反应了地震动什么特性的影响?

单自由度弹性系统在地震动作用下最大反应的绝对值与体系的自振特征(自振周期、阻尼比)之间的函数关系曲线。主要反应了地震动的频谱特性。

14.什么是三联反应谱?其基本原理是什么?

用对数坐标把地震中的最大位移、最大相对速度、最大加速度三种反应谱画在一张图上,形成三坐标反应谱,简称三联反应谱。

不同动力特性的结构对一个地震动过程的动力最大反应的结果。

15.地震动反应谱有哪些基本特点?

阻尼比对反应谱影响很大;

对于加速度反应谱,当结构自振周期小于某个值时幅值随周期急剧增大,大于某个值时,快速下降。

对于速度反应谱,当结构自振周期小于某个值时幅值随周期而增大,随后趋于常数。

对于位移反应谱,幅值随周期而增大。

(对于低频系统,最大位移反应趋于地面最大位移;对于高频系统,最大加速度反应趋于地面最大加速度;对于中频系统,不论阻尼大小,最大反应均比地面运动大,即存在动力放大效应)

16.什么是设计反应谱?它和地震动反应谱有何区别?

将不同地震动记录的反应谱曲线加以统计平均,在此基础上再利用数学上的平滑拟合,基于安全或经济因素的修正,形成设计反应谱。

地震反应谱主要反映了地震动的频谱特性,设计反应谱则是对结构设计地震力的一种规定,两者都统一在反应谱是单质点体系地震最大反应关于结构周期的变化曲线这一普遍定义上来

THE END
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