土木工程中的建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)考核試卷

土木工程中的建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在測試考生對土木工程中建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)理論知識和實(shí)際應(yīng)用能力的掌握程度，檢驗(yàn)考生是否能正確運(yùn)用相關(guān)公式和理論解決實(shí)際問題。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析的基本假設(shè)是（）。

A.結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布均勻

B.結(jié)構(gòu)剛度分布均勻

C.結(jié)構(gòu)阻尼分布均勻

D.以上都是

2.結(jié)構(gòu)自振頻率與結(jié)構(gòu)的（）成正比。

A.剛度

B.質(zhì)量矩陣

C.剛度矩陣

D.以上都不是

3.結(jié)構(gòu)阻尼比定義為（）。

A.阻尼力與臨界阻尼力的比值

B.臨界阻尼力與最大位移的比值

C.最大位移與臨界位移的比值

D.以上都不是

4.土木工程中，常用的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析方法有（）。

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.以上都是

5.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自由振動是指（）。

A.結(jié)構(gòu)在初始擾動后，不再受到外部激勵的振動

B.結(jié)構(gòu)在初始擾動后，受到外部激勵的振動

C.結(jié)構(gòu)在受到外部激勵后的振動

D.以上都不是

6.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，強(qiáng)迫振動是指（）。

A.結(jié)構(gòu)在初始擾動后，不再受到外部激勵的振動

B.結(jié)構(gòu)在初始擾動后，受到外部激勵的振動

C.結(jié)構(gòu)在受到外部激勵后的振動

D.以上都不是

7.土木工程中，常用的動力響應(yīng)分析方法不包括（）。

A.線性分析

B.非線性分析

C.靜力分析

D.動力分析

8.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比越大，結(jié)構(gòu)的（）。

A.自振頻率越低

B.自振頻率越高

C.自振周期越短

D.自振周期越長

9.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力特性主要包括（）。

A.自振頻率

B.自振周期

C.阻尼比

D.以上都是

10.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響自振頻率的主要因素是（）。

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.以上都是

11.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析通常包括（）。

A.自振分析

B.強(qiáng)迫振動分析

C.自由振動分析

D.以上都是

12.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，單自由度系統(tǒng)的最大位移響應(yīng)公式是（）。

A.F(t)=F0*sin(ωt)

B.F(t)=F0*cos(ωt)

C.F(t)=F0*e^(-ξωt)*sin(ωt+φ)

D.F(t)=F0*e^(-ξωt)*cos(ωt+φ)

13.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0時，結(jié)構(gòu)的振動是（）。

A.自由振動

B.強(qiáng)迫振動

C.非線性振動

D.以上都不是

14.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振頻率的主要因素是（）。

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.以上都是

15.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的阻尼模型是（）。

A.線性阻尼模型

B.非線性阻尼模型

C.結(jié)構(gòu)阻尼模型

D.以上都不是

16.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，單自由度系統(tǒng)的最大速度響應(yīng)公式是（）。

A.v(t)=v0*sin(ωt)

B.v(t)=v0*cos(ωt)

C.v(t)=v0*e^(-ξωt)*sin(ωt+φ)

D.v(t)=v0*e^(-ξωt)*cos(ωt+φ)

17.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=1時，結(jié)構(gòu)的振動是（）。

A.自由振動

B.強(qiáng)迫振動

C.非線性振動

D.以上都不是

18.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振周期的因素是（）。

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.以上都是

19.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的動力分析軟件是（）。

A.ANSYS

B.SAP2000

C.ABAQUS

D.以上都是

20.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析通常采用（）。

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.以上都是

21.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.7時，結(jié)構(gòu)的振動是（）。

A.自由振動

B.強(qiáng)迫振動

C.非線性振動

D.以上都不是

22.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振頻率的主要因素不包括（）。

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.結(jié)構(gòu)的材料

23.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的動力分析模型是（）。

A.線性模型

B.非線性模型

C.粒子模型

D.以上都不是

24.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析中，常用的求解方法是（）。

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.粒子法

25.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.2時，結(jié)構(gòu)的振動是（）。

A.自由振動

B.強(qiáng)迫振動

C.非線性振動

D.以上都不是

26.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振周期的因素不包括（）。

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.結(jié)構(gòu)的尺寸

27.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的動力分析方法不包括（）。

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.實(shí)驗(yàn)方法

28.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振頻率的主要因素不包括（）。

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.結(jié)構(gòu)的施工方法

29.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.5時，結(jié)構(gòu)的振動是（）。

A.自由振動

B.強(qiáng)迫振動

C.非線性振動

D.以上都不是

30.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析中，常用的求解方法不包括（）。

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.系統(tǒng)辨識法

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些因素會影響結(jié)構(gòu)的自振頻率？（）

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.結(jié)構(gòu)的材料

2.在土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析的主要目的是什么？（）

A.評估結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性

B.預(yù)測結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的響應(yīng)

C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)

D.以上都是

3.以下哪些方法可以用來減小建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)？（）

A.增加結(jié)構(gòu)的剛度

B.增加結(jié)構(gòu)的阻尼

C.改善結(jié)構(gòu)的連接方式

D.以上都是

4.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些參數(shù)屬于結(jié)構(gòu)的動力特性？（）

A.自振頻率

B.自振周期

C.阻尼比

D.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

5.在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析時，以下哪些因素需要考慮？（）

A.結(jié)構(gòu)的幾何形狀

B.結(jié)構(gòu)的材料特性

C.結(jié)構(gòu)的邊界條件

D.結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量

6.以下哪些方法可以用來提高建筑結(jié)構(gòu)的阻尼？（）

A.采用阻尼器

B.改善結(jié)構(gòu)的連接

C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計

D.以上都是

7.土木工程中，以下哪些情況可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生共振？（）

A.結(jié)構(gòu)的自振頻率與外部激勵頻率相近

B.結(jié)構(gòu)的自振頻率與外部激勵頻率相差較大

C.結(jié)構(gòu)的自振頻率與外部激勵頻率成整數(shù)倍關(guān)系

D.以上都不是

8.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些方法可以用來分析多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)？（）

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.粒子法

9.在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析時，以下哪些因素會影響結(jié)構(gòu)的自振周期？（）

A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

B.結(jié)構(gòu)的剛度

C.結(jié)構(gòu)的阻尼

D.結(jié)構(gòu)的幾何尺寸

10.以下哪些阻尼模型在結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中較為常見？（）

A.線性阻尼模型

B.非線性阻尼模型

C.結(jié)構(gòu)阻尼模型

D.慣性阻尼模型

11.土木工程中，以下哪些方法可以用來評估建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能？（）

A.動力時程分析

B.自振分析

C.線性分析

D.非線性分析

12.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些參數(shù)可以用來描述結(jié)構(gòu)的振動特性？（）

A.最大位移

B.最大速度

C.最大加速度

D.自振頻率

13.以下哪些因素會影響建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)？（）

A.地震波的特性

B.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布

C.結(jié)構(gòu)的剛度分布

D.結(jié)構(gòu)的阻尼分布

14.土木工程中，以下哪些方法可以用來減小建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)？（）

A.采用減震裝置

B.改善結(jié)構(gòu)的連接

C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計

D.以上都是

15.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些方法可以用來分析結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的響應(yīng)？（）

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.實(shí)驗(yàn)方法

16.在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析時，以下哪些因素需要考慮？（）

A.結(jié)構(gòu)的幾何形狀

B.結(jié)構(gòu)的材料特性

C.結(jié)構(gòu)的邊界條件

D.結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量

17.以下哪些阻尼模型可以用來描述結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的阻尼特性？（）

A.線性阻尼模型

B.非線性阻尼模型

C.結(jié)構(gòu)阻尼模型

D.慣性阻尼模型

18.土木工程中，以下哪些方法可以用來提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力？（）

A.采用高剛度材料

B.增加結(jié)構(gòu)的阻尼

C.改善結(jié)構(gòu)的連接

D.以上都是

19.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些方法可以用來分析結(jié)構(gòu)在極端荷載作用下的響應(yīng)？（）

A.離散化方法

B.集中化方法

C.有限元法

D.粒子法

20.在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析時，以下哪些因素需要特別注意？（）

A.結(jié)構(gòu)的幾何非線性

B.結(jié)構(gòu)的材料非線性

C.結(jié)構(gòu)的邊界條件

D.結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自振頻率的單位是______。

2.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ的取值范圍是______。

3.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，單自由度系統(tǒng)的最大位移響應(yīng)公式為______。

4.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析常用的阻尼模型是______。

5.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響自振頻率的主要因素包括______和______。

6.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自由振動是指______。

7.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，強(qiáng)迫振動是指______。

8.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析常用的軟件是______。

9.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析通常采用______方法。

10.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振周期的因素是______。

11.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析主要包括______和______。

12.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0時，結(jié)構(gòu)的振動是______。

13.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=1時，結(jié)構(gòu)的振動是______。

14.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的動力分析模型是______。

15.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析中，常用的求解方法是______。

16.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振頻率的主要因素不包括______。

17.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的動力分析軟件不包括______。

18.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振周期的因素不包括______。

19.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.7時，結(jié)構(gòu)的振動是______。

20.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響結(jié)構(gòu)自振頻率的主要因素不包括______。

21.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.5時，結(jié)構(gòu)的振動是______。

22.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析中，常用的求解方法不包括______。

23.在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析時，以下哪些因素需要考慮？（）

24.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，以下哪些阻尼模型可以用來描述結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的阻尼特性？（）

25.土木工程中，以下哪些方法可以用來減小建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)？（）

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自振頻率是指結(jié)構(gòu)在沒有外力作用下的固有振動頻率。（）

2.阻尼比ξ越大，結(jié)構(gòu)的自振周期越長。（）

3.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析只適用于線性系統(tǒng)。（）

4.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自由振動是指結(jié)構(gòu)在初始擾動后，不再受到外部激勵的振動。（）

5.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，強(qiáng)迫振動是指結(jié)構(gòu)在受到外部激勵后的振動。（）

6.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析可以通過實(shí)驗(yàn)方法直接得到。（）

7.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自振頻率與結(jié)構(gòu)的剛度成正比。（）

8.阻尼比ξ=0時，結(jié)構(gòu)的振動是臨界阻尼振動。（）

9.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=1時，結(jié)構(gòu)的振動是過阻尼振動。（）

10.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)可以通過單自由度系統(tǒng)的分析方法得到。（）

11.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.7時，結(jié)構(gòu)的振動是欠阻尼振動。（）

12.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響自振頻率的主要因素是結(jié)構(gòu)的剛度。（）

13.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，常用的動力分析軟件是SAP2000。（）

14.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，單自由度系統(tǒng)的最大位移響應(yīng)與激勵頻率成正比。（）

15.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析可以用來預(yù)測結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞形態(tài)。（）

16.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，多自由度系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析比單自由度系統(tǒng)的分析更復(fù)雜。（）

17.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0.5時，結(jié)構(gòu)的振動是臨界阻尼振動。（）

18.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，影響自振周期的因素包括結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度。（）

19.土木工程中，建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析中，阻尼比ξ=0時，結(jié)構(gòu)的振動是自由振動。（）

20.結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，自振頻率與結(jié)構(gòu)的阻尼比無關(guān)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡要闡述土木工程中建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析的基本原理，并說明其在工程設(shè)計中的應(yīng)用價值。

2.論述在土木工程中，如何通過改變結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量和阻尼來影響建筑結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。

3.請舉例說明在土木工程實(shí)踐中，如何應(yīng)用結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析來提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

4.分析在建筑結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中，有限元方法的優(yōu)勢和局限性，并討論如何克服這些局限性。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某高層建筑結(jié)構(gòu)，已知其質(zhì)量分布、剛度分布以及材料特性，要求：

（1）計算該建筑結(jié)構(gòu)的前三個自振頻率和對應(yīng)的振型；

（2）分析該建筑結(jié)構(gòu)在地震波作用下的動力響應(yīng)，并評估其安全性。

2.案例題：一座橋梁在通車一段時間后，發(fā)現(xiàn)橋梁的某些部分出現(xiàn)了裂縫。要求：

（1）利用動力響應(yīng)分析，確定裂縫產(chǎn)生的原因是否與橋梁的動力特性有關(guān)；

（2）針對橋梁的動力響應(yīng)，提出相應(yīng)的加固措施，并分析其效果。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.D

2.A

3.A

4.D

5.A

6.A

7.C

8.C

9.D

10.A

11.D

12.C

13.A

14.A

15.B

16.D

17.B

18.D

19.A

20.D

21.A

22.D

23.D

24.B

25.D

二、多選題

1.A,B,C,D

2.A,B,D

3.A,B,C,D

4.A,B,C,D

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,C

8.A,B,C,D

9.A,B,C,D

10.A,B,C

11.A,B,D

12.A,B,C,D

13.A,B,C,D

14.A,B,C,D

15.A,B,C,D

16.A,B,C,D

17.A,B,C

18.A,B,C,D

19.A,B,C,D

20.A,B,C,D

三、填空題

1.Hz

2.0<ξ<1

3.F(t)=F0*e^(-ξωt)*sin(ωt+φ)

4.線性阻尼模型

5.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的剛度

6.結(jié)構(gòu)在初始擾動后，不再受到外部激勵的振動

7.結(jié)構(gòu)在受到外部激勵后的振動

8.ANSYS,SAP2000,ABAQUS

9.有限元法

10.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的剛度，結(jié)構(gòu)的阻尼

11.自振分