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老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

2021地震工程期末试题

一、名词解释

1.断层及回弹理论

岩石层两部分相着相反的方向运动，构造运动产生的应变能在两部分接触面断裂时释

放，形成断层。

回弹理论：岩石层在断裂前集聚的应变能在断裂时突然释放，引起两部分岩石回弹、

振动。

观测台站和台阵

观测台站：用地震动记录仪器来测量地震动加速度记录台阵：一定区域，一组地震

计。2.地震动上盘效应

上盘离断烈面的距离更近，因此受到更大的地震作用。3.地震动衰减关系

地震动幅值随地震震级和距离的衰减关系。4.无条件稳定算法

无论计算步长取多大，计算结果总会在一个有界的区间范围内。5.结构的延性能力

结构非弹性变形的能力6.地震动加速度谱

某一地震动引起的单自由度体系加速度反应和体系自振周期的关系。7.强度折减系

数谱

在不同的延性系数下，单自由度结构的标准屈服强度与体系自振周期的关系8.地震

危险性分析

狭义上讲：与地震有关的一切破坏广义上讲：超出某种强度水平的可能性9.结构

易损性分析

根据结构破坏状态与地震动强度关系，评估结构的能力。二、简答题

1.什么是地震烈度？从地震作用取值和构造措施两方面分析在我国抗震设计中烈度使

用的具体体现？小震、中震、大震如何与地震烈度对应？对应的地震烈度又有何近似关系？

地震对某一地区地面建筑物影响的强弱程度

设计基本加速度是按照烈度取值的，构造措施也是根据不同烈度区分的

对应关系根据地震烈度的概率密度函数对应，小震对应的50年超越概率为63.2%，中

震对应的为10%，大震对应为2-3%

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

基本烈度与众值烈度差的平均值为1.55度。罕遇地震对应的烈度比基本烈度大约一

度左右2.求解结构动力平衡方程的NEWMARK方法和中心差分方法公式推导得主要假设是

什么（即离散平衡方程时使用的基本公式）？两种方法分别更适用于分析何种问题？各自

的优点的是什么？

（1）公式推导的基本假设：

中心差分法：速度是位移的一阶中心差分，加速度是位移的二阶中心差分

Newmark法：

2）两种方法的优缺点

平均加速度法是无条件稳定的方法；

线加速度法是单自由度体系最精确的算法，但是稳定性要求高；中心差分法和上述

方法比较是最简单的计算方法。但是由于该方法采用的是差分思路，当步长不够小时很容

易放大误差，从而其计算量很大，结算精度使所有方法中最低的。（3）两种方法的适用

范围

中心差分方法:由于中心差分法采用的是差分思路，对动力问题计算精度低，计算量

大。因此更适合计算拟静力问题和总分析时间很短的问题。

Newmark方法：虽然比中心差分法的精度高很多，但是算法比中心差分法复杂。因此

更适合与做地震反映分析。

3.在使用有限元方法对结构进行地震反应分析时，有限元模型的建立一般根据不同分

析目的可采用层模型、杆系模型和精细化模型三类。简述三类模型的区别，并说明三类模

型各自适用于分析哪些问题？

层模型：层模型取层为基本计算单元。视结构为悬臂杆。将结构质量集中于各楼层处，

合并整个结构的竖向承重构件成一根竖向杆。用结构每层的侧移刚度代表竖向杆刚度，形

成一底部嵌固的串联质点系模型即称为层模