2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库及答案

2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库及答案一、地震工程学与结构抗震设计1.【单选】某8度设防区框架—剪力墙结构，按《建筑抗震设计规范》GB50011—2021进行性能化设计，若业主要求“中震可修”，则对应性能目标应为下列哪一级？A.性能ⅠB.性能ⅡC.性能ⅢD.性能Ⅳ答案：C解析：规范表3.1.3规定“中震可修”对应性能Ⅲ，即结构在中震作用下允许出现可修复的损坏，震后不需更换主要构件即可恢复使用功能。2.【单选】某钢筋混凝土柱轴压比为0.65，采用HRB400纵筋、C40混凝土，若按“强柱弱梁”原则进行抗震等级二级框架节点设计，则节点核心区剪力增大系数η_j应取：A.1.0B.1.2C.1.35D.1.5答案：C解析：GB50011—2021第6.2.7条，二级框架节点核心区η_j＝1.35；轴压比>0.6时尚应附加轴压比影响系数，但题目仅问η_j基本值。3.【多选】下列关于近断层地震动脉冲特性的描述，正确的有：A.速度脉冲周期Tp与断层距呈负相关B.脉冲系数（PGV/PGA）通常大于远场C.脉冲方向与断层走向夹角一般小于30°D.脉冲型地震动对中长周期结构影响更显著答案：B、C、D解析：A错误，Tp与断层距呈正相关；B、C、D均经近20年Northridge、Kobe、Wenchuan等地震记录验证。4.【填空】按《中国地震动参数区划图》GB18306—2015，Ⅲ类场地基本地震动峰值加速度0.20g，罕遇地震调整系数F_a为________。答案：1.0解析：GB18306—2015表5.2，Ⅲ类场地、0.20g区罕遇地震F_a＝1.0，不需调整。5.【计算】某6层RC框架结构，首层高4.5m，其余层3.6m，设防烈度8度（0.20g），场地类别Ⅱ类，设计地震分组第二组，结构基本周期T_1=0.8s。采用等效侧力法计算罕遇地震下底部剪力F_Ek。已知：α_max=0.90，T_g=0.40s，γ=0.9，η_2=1.0，G_E=36000kN。答案：T_1=0.8s∈(T_g,5T_g)，α=(T_g/T_1)^γ·η_2·α_max=(0.40/0.80)^0.9×1.0×0.90=0.52F_Ek=α·G_E=0.52×36000=18720kN6.【简答】说明“位移角限值”与“层间位移角限值”在抗震性能评估中的区别，并给出各自在大震下的常用控制值。答案：位移角限值指结构顶点水平位移与总高度之比，反映整体刚度和PΔ效应；层间位移角限值指相邻楼层相对位移与层高之比，控制非结构构件损坏。大震下RC框架—剪力墙结构：层间位移角限值通常取1/120，位移角限值约1/250；钢结构：层间1/50，整体1/200。7.【案例】某12层钢结构办公楼，采用偏心支撑框架（EBF）。设计团队拟将耗能梁段长度e取1.3M_p/V_p，是否满足规范？若不足，给出调整方案。答案：GB50011—2021第8.2.7条要求e≤1.6M_p/V_p，且≥1.0M_p/V_p。1.3M_p/V_p在允许区间内，满足要求；但需补充：1)该梁段钢材屈服比≤0.85；2)梁段与支撑连接焊缝按等强设计；3)大震下梁段转角≤0.08rad。无需调整，但应提供详细连接构造图。二、地质灾害与边坡工程8.【单选】对黄土地区一高60m的均质边坡，拟采用强度折减有限元法计算安全系数。若土体参数c=25kPa、φ=25°，天然容重γ=16kN/m³，坡比1:1.2，则最危险滑面形态通常为：A.圆弧滑动B.平面滑动C.折线滑动D.崩塌答案：A解析：均质黄土高边坡，c、φ值中等，坡比缓于1:1，最危险滑面呈圆弧状，与极限平衡法结果一致。9.【多选】下列属于滑坡“天—空—地”一体化早期识别技术的有：A.InSAR形变反演B.UAV倾斜摄影C.TDR深部测斜D.分布式光纤监测答案：A、B解析：C、D为坡体内部监测，属“地”范畴；A、B为遥感手段，对应“天”“空”。10.【填空】GB50330—2013规定，永久性锚索的锁定荷载宜为设计锚固力P_d的________倍。答案：0.8解析：规范第7.4.5条，锁定荷载取0.8P_d，以保留20%安全裕度，防止徐变损失导致预应力不足。11.【计算】某岩质边坡潜在滑面倾角35°，滑体厚度8m，岩体容重26kN/m³，滑面c=50kPa，φ=30°。若采用“平面滑动”模型，后缘张裂缝充水深度4m，坡外无水，计算安全系数F_s。答案：滑面长度L=8/sin35°=13.95m滑体重W=26×8×13.95×cos35°=26×8×13.95×0.819=2374kN/m水压力V=0.5×10×4²=80kN/m（水平）抗滑力R=W·cos35°·tanφ+c·L=2374×0.819×0.577+50×13.95=1122+697=1819kN/m下滑力T=W·sin35°+V·cos35°=2374×0.574+80×0.819=1362+65=1427kN/mF_s=R/T=1819/1427=1.2712.【简答】阐述“降雨—蒸发—入渗”耦合作用下黄土边坡“湿陷—裂隙—滑移”链生机理。答案：1)降雨初期，黄土处于欠密实状态，优势入渗沿垂直节理快速下渗；2)土体含水率超过塑限，基质吸力骤降，产生湿陷变形，坡表出现沉降裂隙；3)蒸发阶段表层失水收缩，裂隙进一步扩展，形成“龟裂”网络；4)二次降雨时，裂隙充当优先流通道，水压力在潜在滑面局部累积，抗剪强度由峰值降至残余；5)滑面贯通，发生旋转—平移复合滑坡。该链生机理可用VG模型+非饱和强度公式+裂隙单元法数值再现。三、火灾安全与烟气控制13.【单选】某地下两层商场，每层面积4000m²，采用机械排烟，补风系统按“补风量≥排烟量50%”设计。若一层最大防烟分区排烟量60000m³/h，则补风系统最小设计风量应为：A.30000m³/hB.36000m³/hC.42000m³/hD.60000m³/h答案：A解析：GB51251—2017第4.5.4条，仅要求补风量≥50%，60000×0.5=30000m³/h，无需额外裕度。14.【多选】关于t²火模型，下列说法正确的有：A.火源热释放速率Q=αt²，α为火灾增长系数B.超快速火α=0.0466kW/s²C.t²火适用于燃料控制型火灾初期D.轰燃发生后仍可用t²火预测热释放速率答案：A、B、C解析：轰燃后进入通风控制阶段，热释放速率受开口因子限制，t²火不再适用。15.【填空】FDS软件中，若采用LES模拟，默认Smagorinsky常数C_s=________。答案：0.2解析：FDSUserGuidev6.7.5，LES模式默认C_s=0.2，可在MISC行调整。16.【计算】某长60m、宽8m、高3.5m的走廊，两端封闭，顶部设4个1.2m×0.6m排烟口，排烟速度8m/s。火灾源位于走廊中心，t²快速火α=0.0117kW/s²。求烟气层降至1.5m高度的时间t。假设环境温度20℃，烟层温度均匀，忽略壁面吸热。答案：1)热释放速率Q=0.0117t²(kW)2)烟层体积V=60×8×(3.5−1.5)=960m³3)质量流率m=ρ·V_esp·A_esp=1.2×8×4×1.2×0.6=27.65kg/s4)能量守恒：Q=m·c_p·ΔT，ΔT=Q/(m·c_p)=0.0117t²×1000/(27.65×1.0)=0.423t²5)理想气体定律：Δρ/ρ=ΔT/T_0，浮力通量g′=g·ΔT/T_0=9.81×0.423t²/293=0.0141t²6)采用NFPA92轴对称模型，烟层下降公式：t=[(H−h)/(0.21·g′^(1/3)·Q^(1/3))]^3代入H=3.5m，h=1.5m，得t≈180s解析：该计算忽略纵向流动与开口补风，为保守估算，实际工程需CFD复核。17.【简答】说明“火灾升温曲线”与“标准升温曲线”在隧道耐火设计中的差异，并给出HCinc曲线表达式。答案：标准升温曲线ISO834用于建筑构件，表达式T=345·log10(8t+1)+20；隧道内烃类火灾升温快、峰值高，采用HCinc曲线：T=20+1080·(1−0.325·e^(−0.167t)−0.675·e^(−2.5t))，其中t以分钟计，T单位为℃，最高达1100℃。四、城市防洪与海绵城市18.【单选】某城市排涝标准为“30年一遇暴雨24h降雨220mm，最大3h降雨占60%”，采用容积法核算调蓄池，若综合径流系数ψ=0.65，则单位面积调蓄容积V应为：A.85.8m³/hm²B.128.7m³/hm²C.143.0m³/hm²D.171.6m³/hm²答案：C解析：最大3h降雨P=220×0.6=132mm，调蓄容积V=ψ·P=0.65×132=85.8mm=143.0m³/hm²（1mm=10m³/hm²）。19.【多选】下列属于LID（低影响开发）设施的有：A.下凹绿地B.渗透塘C.调蓄隧道D.绿色屋顶答案：A、B、D解析：调蓄隧道为末端灰色设施，不属于LID。20.【填空】GB51222—2017规定，城市内涝防治设计重现期超大城市应采用________年。答案：100解析：规范3.0.3条，超大城市内涝防治标准100年，特大城市50~100年。21.【计算】某小区面积5hm²，综合径流系数0.55，拟建下凹绿地率12%，下凹深度15cm，空隙率0.3。若降雨强度i=60mm/h，持续2h，核算下凹绿地能否消纳全部径流。答案：总径流量W=0.55×60×2×5=330m³下凹绿地面积A=5×0.12=0.6hm²=6000m²有效蓄水容积V=A·h·空隙率=6000×0.15×0.3=270m³270m³<330m³，无法全部消纳，需增设渗透铺装或调蓄模块。22.【简答】阐述“洪涝耦合”数值模拟中“地表—管网—河道”双向耦合的关键技术难点。答案：1)时空尺度差异：地表网格米级、秒级，管网公里级、分钟级；2)水量交换通量守恒：需建立堰流、孔口、压力流统一公式；3)动态边界处理：河道水位上涨导致检查井溢流，需实时切换边界类型；4)并行计算负载均衡：地表采用GPU加速，管网采用MPI分区，需设计异构通信协议；5)模型参数不确定性：曼宁系数、地表糙率随淹没深度变化，需引入随机场描述。五、极端气候与多灾种耦合23.【单选】IPCCAR6给出全球升温1.5℃情景下，极端降水事件（99thpercentile）强度将平均增加：A.5%B.10%C.20%D.40%答案：C解析：AR6第11章表11.2，全球平均极端降水强度增加约20%，具显著区域差异。24.【多选】下列属于“复合事件”定义的有：A.热浪+干旱B.台风+天文大潮C.地震+海啸D.暴雨+滑坡答案：A、B、D解析：C为级联灾害，非复合事件；复合事件强调多致灾因子同时或连续出现并放大影响。25.【填空】国家气候中心规定，区域性高温过程需满足单站连续________天日最高气温≥35℃，且区域内≥________站达标。答案：3；10解析：《区域性高温过程监测业务规定》（2022版）。26.【计算】某沿海城市百年一遇高潮位2.80m（1985国家高程），海平面上升速率3.5mm/年，地面沉降5mm/年。求2050年（距2025年25年）有效百年一遇潮位。答案：相对上升(3.5+5)×25=212.5mm=0.2125m有效潮位=2.80+0.2125=3.0125m≈3.01m27.【简答】说明“热浪健康预警”中湿球黑球温度（WBGT）与热指数（HI）的差异及适用场景。答案：WBGT综合干球、湿球、黑球温度，反映室外太阳辐射与蒸发散热，适用于劳动场所；HI基于气温与相对湿度，用于公众天气预报。WBGT>28℃即建议停止户外高强度作业，HI>40℃则发布高温红色预警。六、应急管理与韧性城市28.【单选】按照《城市综合防灾规划标准》GB/T51327—2018，城市应急避难场所人均面积应≥：A.1.0m²B.1.5m²C.2.0m²D.3.0m²答案：B解析：第5.3.2条，短期避难1.5m²，长期避难3.0m²。29.【多选】韧性城市“4R”框架包括：A.RobustnessB.RedundancyC.ResourcefulnessD.Recovery答案：A、B、C、D解析：源自NIAC2009定义，分别对应鲁棒、冗余、智慧、恢复。30.【填空】GB51143—2015规定，城市消防站辖区面积一般不应大于________km²。答案：7解析：普通消防站7km²，特勤消防站15km²。31.【计算】某城区人口80万，地震烈度Ⅷ度，需建固定避难场所。按1.5m²/人，有效用地率60%，计算最小用地面积。答案：总需求面积=800000×1.5=1.2×10⁶m²有效用地率60%，则实际用地=1.2×10⁶/0.6=2.0×10⁶m²=2km²32.【简答】阐述“社区韧性指数”（CRI）构建中“社会—技术—组织”三维指标体系及权重分配方法。答案：1)社会维度：人口密度、老龄化率、弱势群体比例、志愿者密度；2)技术维度：建筑抗震达标率、生命线冗余度、应急通信覆盖率；3)组织维度：应急预案完备度、演练频次、跨部门协同协议数量。采用AHP熵权组合赋权，主观权重0.4，客观权重0.6，通过1000份专家问卷与30城市数据标定，最终CRI∈[0,1]，>0.7为高韧性。七、风险评估与保险33.【单选】根据《地震巨灾保险条例》，住宅地震保险金额上限为：A.50万元B.100万元C.200万元D.500万元答案：B解析：条例第12条，每套住宅保险金额不超过100万元，可叠加商业补充。34.【多选】下列属于“超越概率曲线”用途的有：A.确定设计基本地震动B.计算年期望损失（AAL）C.制定保险费率D.评估滑坡体积答案：A、B、C解析：D需现场勘察，与超越概率曲线无关。35.【填空】在CAT模型中，易损性函数通常采用________分布描述建筑物在不同强度下的损失比不确定性。答案：Beta解析：Beta分布定义域(0,1)，形状灵活，可左偏、右偏，符合损失比物理意义。36.【计算】某城市住宅资产价值1000亿元，地震年期望损失率AAL=0.25%，风险附加系数1.2，管理费用率15%，利润附加5%，计算纯风险保费。答案：纯风险保费=资产×AAL=1000×0.0025=2.5亿元总保费=2.5×1.2/(1−0.15−0.05)=2.5×1.2/0.8=3.75亿元37.【简答】说明“参数不确定性”与“模型不确定性”在灾害风险评估中的区别，并给出量化处理方法。答案：参数不确定性：输入参数（如震级、风速）本身随机，可用概率分布描述，采用蒙特卡洛抽样传播；模型不确定性：模型结构或假设缺陷，如衰减关系选择，采用多模型加权（BMA）、专家贝叶斯更新（BayesianM