2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库- 地震灾害的减灾与防护措施

2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库——地震灾害的减灾与防护措施考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.在地震灾害的各类影响中，下列哪一项通常被认为是造成人员伤亡和财产损失的最主要因素？A.地震波本身的能量辐射B.地面震动引起的工程结构破坏C.地震引起的次生火灾D.地震引发的地面沉降2.根据我国现行的《建筑抗震设计规范》，确定建筑抗震设防烈度的主要依据是？A.建筑物的重要性等级B.建筑场地的历史地震记载C.建筑场地未来的地震危险性预测D.建筑物所属的抗震设防类别3.下列哪种结构体系通常具有较好的延性，适合用于中高烈度地区的抗震设计？A.砌体结构B.简支梁结构C.钢筋混凝土框架结构D.砖混结构4.在地震工程中，"场地效应"主要指的是？A.地震发生时，震源深处释放的能量B.不同地质条件对地震动参数（如峰值加速度、周期）的放大或衰减作用C.地震波在传播过程中能量逐渐衰减的现象D.地震时地面产生的永久变形5.下列哪项技术属于被动控制抗震技术的范畴？A.基础隔震技术B.结构主动调谐质量阻尼器（TMD）技术C.增强结构构件的抗震性能D.结构基础的动力吸振装置6.隔震结构中，通常安装在结构上部和下部之间的主要部件是？A.阻尼器B.隔震橡胶支座C.基础锚固系统D.伸缩缝装置7.地震作用下，非结构构件（如填充墙、吊物、玻璃幕墙）的破坏往往直接导致？A.结构整体倒塌B.人员伤亡和被困C.结构承载力显著降低D.地面剧烈震动8.对于地震可能引发地面液化现象的场地，常用的工程措施是？A.增大基础埋深B.采用筏板基础C.对地基进行强夯处理D.以上都是9.在进行建筑抗震性能化设计时，通常需要确定的关键指标包括？A.设计地震参数、性能目标、性能水准B.结构自振周期、等效刚度、阻尼比C.基础底面压力、地基承载力、沉降量D.风荷载、雪荷载、温度作用10.下列哪项不属于地震次生灾害的范畴？A.地震引发的大范围火灾B.地震导致的河流改道或堰塞湖C.地震引起的地面沉降D.地震引发的工程结构倒塌二、简答题（每题5分，共30分）1.简述地震烈度与震级的区别和联系。2.简述“三水准、两阶段”抗震设计思路的核心内容。3.简述减隔震技术相对于传统抗震技术的核心优势。4.简述地震灾害风险评估的主要步骤。5.简述地震时应急避难场所规划需要考虑的关键因素。6.简述地震可能引发的几种主要次生灾害及其防治要点。三、计算题（每题10分，共20分）1.某场地位于抗震设防烈度为8度（0.20g）的地区，设计基本地震加速度值为0.25g。试根据中国地震动参数区划图，确定该场地对应的设计地震分组及特征周期值。（注：请根据实际可查的区划图数据作答，此处为示例条件）2.某框架结构底层中柱，抗震等级为二级，柱截面尺寸为400mm×400mm，承担的地震剪力设计值为VC=450kN。试根据《建筑抗震设计规范》，验算该柱轴压比是否满足抗震设计要求。（注：请根据规范查表并代入数据进行验算，此处为示例条件）四、论述题（每题25分，共50分）1.论述在建筑抗震设计中，结构延性指标的重要性及其实现途径。2.结合工程实例或实际需求，论述区域地震灾害综合防治体系应包含哪些主要方面，并分析各部分之间的协调关系。---试卷答案一、选择题1.B2.C3.C4.B5.A6.B7.B8.D9.A10.C二、简答题1.解析：震级（Magnitude）是衡量震源释放总能量大小的指标，由地震仪记录的地震图数据确定，属于标量，与震源机制、深度等因素有关。烈度（Intensity）是地震对地面上某一地点的影响程度，包括地面震动反应、工程结构破坏程度、人员感受等，是描述性的，与震源距离、震源深度、地质条件、震中距等多种因素有关。一般来说，震级越大，影响范围越广，远离震中的地点烈度相对较低；靠近震中的地点烈度较高。因此，烈度是描述局部效应，震级是描述震源能量的物理量。通常用烈度来评估具体地点的破坏状况。2.解析：“三水准、两阶段”抗震设计是中国建筑抗震设计的基本原则。“三水准”指通过抗震设计，建筑应达到以下三个目标：当发生地震时，建筑结构不应发生破坏（小震不坏）；当发生高于本地区设防烈度的地震时，建筑结构可能发生一定的非结构性破坏或轻微的结构损伤，但不应出现整体倒塌或危及生命安全的严重破坏（中震可修）；当发生罕遇地震时，建筑结构可能发生严重破坏，但应保证结构的基本完整性，不发生倒塌（大震不倒）。“两阶段”指为实现“三水准”目标而采取的两个设计步骤：第一阶段设计（构造设计阶段），通过计算和分析，满足小震下的安全性、大震下的变形要求，并保证中震下的可修复性；第二阶段设计（性能化设计阶段），针对重要建筑或特定需求，对结构抗震性能进行更细致的定量设计，明确结构在不同水准地震下的具体性能目标。3.解析：减隔震技术的核心优势在于：1）提高结构抗震性能和安全性：通过隔震层（如橡胶支座）的隔离作用，显著减小传递到上部结构的地震动参数（位移、速度、加速度），从而大幅降低结构的地震反应和内力，有效防止结构发生严重破坏甚至倒塌。“大震不倒”的目标更容易实现。2）保护非结构构件和室内财产：由于输入结构的地震能量大幅降低，非结构构件（如填充墙、装饰物、设备管道）的破坏率显著减少，室内物品损坏也大大降低，有利于保护生命财产安全。3）减少地震灾害损失：结构破坏减轻、修复成本降低、人员伤亡减少，综合灾害损失显著降低。4）可能减小工程规模和造价：对于高层或重要建筑，由于结构内力大幅减小，可能允许采用更轻质、更柔的上部结构，或在满足安全的前提下降低结构整体高度，有时甚至可能节省部分工程投资。5）提高舒适度：对于非地震作用下的风振或脉动，隔震结构也能起到一定的隔振效果，提高居住或使用的舒适度。4.解析：地震灾害风险评估的主要步骤通常包括：1）地震危险性分析：评估区域内未来可能发生地震的震级、发生概率、震源位置、地震传播路径等，确定地震动参数（如峰值加速度、峰值速度、地震烈度）的概率分布。主要依据历史地震资料、地质构造、地震地质模型等。2）场地效应分析：研究地震波在不同地质场地条件下的放大或衰减效应，确定具体评估点的地震动参数。通常通过场地类别划分、经验公式或数值模拟等方法进行。3）地震风险评估：结合建筑物或区域的特点（重要性、结构类型、抗灾能力等），评估在给定地震动参数作用下，可能造成的损失（人员伤亡、经济损失、功能中断等）。可采用概率方法（如基于需求的概率方法）、确定性方法或两者结合进行。4）结果分析与对策：分析评估结果，识别风险热点，提出相应的防灾减灾对策和措施建议。5.解析：地震时应急避难场所规划需要考虑的关键因素包括：1）安全性：场所应远离潜在的次生灾害源（如易燃易爆品仓库、高压线、堰塞湖、危旧建筑等），地基稳定，不易受地震、滑坡、洪水等影响，场地内无障碍物，具备必要的消防、供电、疏散通道和标识。2）容量与可达性：应能满足服务区域内一定比例人口的需求，规模适当，避免过度拥挤。交通便利，疏散路线短捷、畅通，便于人员到达。3）基础设施保障：应具备必要的供水、供电、排污、医疗救护、通讯等基本生存保障设施。4）卫生与环境：场地通风良好，便于排水，考虑垃圾收集处理、临时厕所等环境卫生设施。5）管理能力：应设立管理指挥机构，配备管理人员和应急物资，有明确的疏散引导方案和应急联络机制。6）选址多样性：根据疏散路线和人口分布，宜设置多个不同类型的避难场所。6.解析：地震可能引发的几种主要次生灾害及其防治要点：1）火灾：由结构倒塌砸坏燃气管道、电线线路引发。防治要点：地震时及时切断燃气、电源；建筑防火设计；储备灭火器材；加强震后火灾扑救能力。2）地面液化：饱和砂土层在强震作用下孔隙水压力急剧升高，有效应力降低失去承载力。防治要点：地基处理（如振冲、强夯、换土）、桩基础、设置排水措施、控制施工荷载。3）山体滑坡、崩塌：地震导致岩土体失稳。防治要点：边坡加固（挡土墙、锚杆）、坡脚卸载、植被防护、监测预警。4）地面裂缝、沉降：岩石或土体不均匀变形。防治要点：场地勘察、地基处理、控制建筑物差异沉降、对重要设施进行监测。5）河流/水库溃决、堰塞湖：堤坝破坏或堵塞河道形成湖泊。防治要点：水库大坝安全监测与加固、河道清淤疏浚、制定溃决预案。6）疫情：建筑物倒塌形成废墟，环境卫生恶化，饮用水源污染。防治要点：震后及时清理废墟、加强环境卫生防疫、保障饮用水安全。7.解析：结构延性是指结构或构件在超过弹性变形阶段后，仍能承受显著增加的塑性变形而不发生突然断裂或倒塌的能力。在地震作用下，结构延性是保证“大震不倒”的关键。延性好，结构在经历强震时，可以通过塑性变形耗散地震能量，限制地震作用下的位移和层间变形，避免脆性破坏（如突然剪切、扭转、混凝土压溃）。实现结构延性的途径主要包括：1）合理设计结构体系：选用具有良好塑性的结构体系，如框架结构中的框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构等。避免采用纯剪力墙或砌体结构等脆性体系。2）保证关键构件的延性：对梁、柱等主要承重构件进行合理设计，使其在地震作用下先出现塑性铰，并能承受较大的塑性变形。例如，梁端采用强柱弱梁设计，柱端配置足够的钢筋并采用合适的箍筋（加密、满足体积配箍率要求）。3）避免脆性行为：防止构件过早出现剪切破坏、扭转破坏、锚固破坏等脆性行为。例如，保证砌体墙的连接部位强度，控制混凝土压区高度，确保钢筋锚固长度足够。4）设置塑性铰区并合理分布：在结构中预先设定塑性变形集中的区域（如梁端、柱底），并确保这些区域有足够的强度和延性，而其他部位保持弹性。三、计算题1.解析：根据中国地震动参数区划图（或其他现行标准），查找设防烈度为8度（0.20g）、设计基本地震加速度值为0.25g的地区对应的地震动参数。通常，设计地震分组与设计基本地震加速度值相关联。对于0.25g，一般属于设计地震加速度分组为第二组。特征周期值根据场地类别（如Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ0、Ⅳ1、Ⅳ2）不同而变化。假设该场地为常见的Ⅱ类场地，则对应的设计特征周期值Tg一般为0.35s。此答案基于示例条件，实际数值需查用最新版区划图确定。2.解析：验算轴压比是否满足抗震设计要求，需根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）中关于轴压比限值的规定。首先，确定二级框架柱的轴压比限值μN。根据规范表6.3.6，二级框架柱的轴压比限值μN，当抗震等级为二级时，一般取0.75（除非有特殊说明或采取特殊加强措施）。然后，计算轴压比μN=N/(Acbfck)，其中N为轴力设计值（通常取竖向荷载标准值乘以竖向力增大系数，再乘以1.2或按地震作用组合取值，此处题目已给出VC=450kN作为地震作用组合下的剪力设计值，但计算轴压比通常用轴力N，需明确题意，若VC代表地震作用下的剪力设计值，则不能直接用于计算轴压比。假设题目意图是给出地震作用下的内力组合值，但需明确N的具体数值。若题目本身有误，无法完成计算。若假设N为题目隐含的轴力设计值，需进一步明确其数值。基于当前信息，无法完成轴压比验算。）四、论述题1.解析：结构延性在抗震设计中的重要性体现在：1）耗能能力：延性结构在地震作用下能经历显著的塑性变形，通过构件的屈服和变形来吸收和耗散地震输入的巨大能量，如同“吸能器”，从而降低传递到上部结构的地震作用，保护主体结构安全。2）防止倒塌：脆性结构（如无筋或少筋砌体、短柱、剪压破坏的柱）在达到极限承载能力时会发生突然的、无预兆的破坏，极易导致结构整体倒塌，造成严重的人员伤亡和财产损失。而延性结构即使进入塑性阶段，只要设计合理，仍能维持一定的承载能力，并可以通过变形来限制位移，避免突然倒塌，为人员疏散和救援争取时间。3）保证安全性和可靠性：延性设计提供了更安全的抗震保障，符合“大震不倒”的抗震设防目标，特别是在中震可修、大震不倒的“三水准”抗震设计理念中，延性是实现在可接受经济损失前提下保证生命安全的关键。实现结构延性的途径在于合理选择结构体系、保证关键构件（尤其是梁、柱节点）具有足够的强度、刚度和塑性变形能力，避免出现脆性破坏模式。通过强柱弱梁、强剪弱弯、保证足够的配筋率和钢筋锚固、采用合适的连接构造等措施，使塑性变形主要集中在预定的、易于处理的部位，从而确保结构在强震作用下的安全。2.解析：区域地震灾害综合防治体系是一个系统工程，应包含以下主要方面并协调运作：1）防震减灾工程措施：这是基础。包括工程结构的抗震设计与加固改造、隔震减震技术的应用、地震地质灾害（滑坡、崩