橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)革新原理測(cè)試試題沖刺卷考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘滿(mǎn)分：100分試卷名稱(chēng)：橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)革新原理測(cè)試試題沖刺卷考核對(duì)象：橋梁工程、土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生及行業(yè)從業(yè)者題型分值分布-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-案例分析（總共3題，每題6分）總分18分-論述題（總共2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，渦激振動(dòng)主要是由風(fēng)與橋梁結(jié)構(gòu)相互作用產(chǎn)生的周期性力所致。2.顫振是橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的自激振動(dòng)，其頻率與風(fēng)速無(wú)關(guān)。3.增大橋梁的氣動(dòng)外形鈍度可以有效降低渦激振動(dòng)響應(yīng)。4.風(fēng)洞試驗(yàn)是評(píng)估橋梁抗風(fēng)性能的唯一手段。5.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中的“鎖定風(fēng)速”是指結(jié)構(gòu)從柔性轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂缘娘L(fēng)速閾值。6.斜拉橋的氣動(dòng)穩(wěn)定性主要受主梁扭轉(zhuǎn)振動(dòng)影響。7.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中的“氣動(dòng)導(dǎo)納”是描述結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載響應(yīng)的動(dòng)態(tài)系數(shù)。8.風(fēng)致渦激振動(dòng)頻率與風(fēng)速成正比關(guān)系。9.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，鈍體效應(yīng)是指結(jié)構(gòu)表面粗糙度對(duì)風(fēng)荷載分布的影響。10.風(fēng)速儀測(cè)量的風(fēng)速值即為橋梁結(jié)構(gòu)承受的實(shí)際風(fēng)壓。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪種現(xiàn)象是橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)關(guān)注的氣動(dòng)問(wèn)題？A.風(fēng)致疲勞B.渦激振動(dòng)C.地震效應(yīng)D.溫度變形2.橋梁顫振臨界風(fēng)速的計(jì)算中，下列哪個(gè)參數(shù)不直接參與？A.結(jié)構(gòu)剛度B.風(fēng)速C.結(jié)構(gòu)質(zhì)量D.氣溫3.風(fēng)洞試驗(yàn)中，常用的模型縮尺比例是？A.1:10B.1:50C.1:100D.1:5004.橋梁氣動(dòng)導(dǎo)納的物理意義是？A.風(fēng)速與結(jié)構(gòu)響應(yīng)的線(xiàn)性關(guān)系B.結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載的動(dòng)態(tài)放大系數(shù)C.風(fēng)荷載的分布均勻性D.結(jié)構(gòu)自振頻率5.斜拉橋主梁的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)中，通常采用哪種形狀以降低渦激振動(dòng)？A.圓弧形B.錐形C.扁平形D.流線(xiàn)型6.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中的“鎖定風(fēng)速”現(xiàn)象主要與哪種效應(yīng)相關(guān)？A.顫振B.渦激振動(dòng)C.風(fēng)致疲勞D.風(fēng)致傾覆7.橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的“跳振”現(xiàn)象，通常發(fā)生在哪種風(fēng)速區(qū)間？A.低于顫振風(fēng)速B.接近顫振風(fēng)速C.高于顫振風(fēng)速D.與風(fēng)速無(wú)關(guān)8.風(fēng)洞試驗(yàn)中，常用的風(fēng)速測(cè)量?jī)x器是？A.應(yīng)變片B.風(fēng)速儀C.振動(dòng)傳感器D.力傳感器9.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，鈍體效應(yīng)主要影響哪種結(jié)構(gòu)形式？A.懸索橋B.斜拉橋C.梁橋D.拱橋10.橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中，下列哪種措施最能有效降低顫振風(fēng)險(xiǎn)？A.增加結(jié)構(gòu)剛度B.減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量C.優(yōu)化氣動(dòng)外形D.提高結(jié)構(gòu)阻尼三、多選題（每題2分，共20分）1.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，需考慮的氣動(dòng)問(wèn)題包括？A.渦激振動(dòng)B.顫振C.風(fēng)致疲勞D.風(fēng)致傾覆E.地震效應(yīng)2.風(fēng)洞試驗(yàn)中，常用的模型測(cè)試內(nèi)容包括？A.顫振測(cè)試B.渦激振動(dòng)測(cè)試C.風(fēng)致疲勞測(cè)試D.氣動(dòng)外形優(yōu)化E.地震響應(yīng)測(cè)試3.橋梁氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)中，常用的鈍體效應(yīng)降低措施包括？A.增加表面粗糙度B.采用流線(xiàn)型外形C.設(shè)置風(fēng)致振動(dòng)阻尼器D.增加結(jié)構(gòu)剛度E.采用錐形截面4.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，影響顫振臨界風(fēng)速的主要參數(shù)包括？A.結(jié)構(gòu)剛度B.結(jié)構(gòu)質(zhì)量C.風(fēng)速D.氣動(dòng)外形E.氣溫5.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，常用的風(fēng)速測(cè)量方法包括？A.風(fēng)速儀測(cè)量B.風(fēng)洞試驗(yàn)C.數(shù)值模擬D.實(shí)地監(jiān)測(cè)E.應(yīng)變片測(cè)量6.橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中，常用的措施包括？A.優(yōu)化氣動(dòng)外形B.設(shè)置氣動(dòng)阻尼器C.增加結(jié)構(gòu)剛度D.減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量E.采用柔性連接7.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，需考慮的氣象因素包括？A.風(fēng)速B.風(fēng)向C.風(fēng)壓D.氣溫E.雷電8.風(fēng)洞試驗(yàn)中，常用的模型測(cè)試方法包括？A.靜態(tài)測(cè)試B.動(dòng)態(tài)測(cè)試C.顫振測(cè)試D.渦激振動(dòng)測(cè)試E.疲勞測(cè)試9.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，常用的氣動(dòng)外形優(yōu)化方法包括？A.優(yōu)化主梁截面B.設(shè)置風(fēng)致振動(dòng)阻尼器C.優(yōu)化斜拉索布置D.增加結(jié)構(gòu)剛度E.采用鈍體效應(yīng)10.橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，需考慮的結(jié)構(gòu)響應(yīng)包括？A.振動(dòng)響應(yīng)B.傾覆響應(yīng)C.疲勞響應(yīng)D.變形響應(yīng)E.顫振響應(yīng)四、案例分析（每題6分，共18分）案例1某懸索橋主跨長(zhǎng)度為1000米，主梁采用扁平箱形截面，抗風(fēng)性能需進(jìn)行評(píng)估。風(fēng)洞試驗(yàn)中，測(cè)得顫振臨界風(fēng)速為80m/s，實(shí)際風(fēng)速為50m/s時(shí)，主梁出現(xiàn)渦激振動(dòng)現(xiàn)象。試分析該橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，并提出優(yōu)化建議。案例2某斜拉橋主跨長(zhǎng)度為800米，主梁采用流線(xiàn)型箱形截面，但在風(fēng)洞試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)存在“鎖定風(fēng)速”現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在特定風(fēng)速區(qū)間內(nèi)響應(yīng)異常。試分析“鎖定風(fēng)速”現(xiàn)象的成因，并提出解決方案。案例3某梁橋主跨長(zhǎng)度為500米，在風(fēng)洞試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)存在渦激振動(dòng)問(wèn)題，且風(fēng)速儀測(cè)得實(shí)際風(fēng)速為30m/s時(shí)，主梁振動(dòng)劇烈。試分析該橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中需采取的優(yōu)化措施，并說(shuō)明理由。五、論述題（每題11分，共22分）論述題1試論述橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，氣動(dòng)外形優(yōu)化對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，并舉例說(shuō)明常見(jiàn)的優(yōu)化方法及其原理。論述題2試論述橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值模擬的優(yōu)缺點(diǎn)，并分析兩者在實(shí)際工程中的應(yīng)用場(chǎng)景。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√2.×（顫振頻率與風(fēng)速相關(guān)）3.×（鈍度增加會(huì)加劇渦激振動(dòng)）4.×（數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等也可評(píng)估抗風(fēng)性能）5.√6.√7.√8.×（頻率與風(fēng)速平方根成正比）9.√10.×（風(fēng)速儀測(cè)量的是風(fēng)速，風(fēng)壓需通過(guò)風(fēng)速計(jì)算）二、單選題1.B2.D3.C4.B5.D6.B7.C8.B9.C10.C三、多選題1.A,B,C,D2.A,B,D3.A,B,C,E4.A,B,D,E5.A,B,C,D6.A,B,C7.A,B,C,D8.A,B,C,D9.A,C,E10.A,B,C,D,E四、案例分析案例1分析：顫振臨界風(fēng)速高于實(shí)際風(fēng)速，說(shuō)明橋梁在強(qiáng)風(fēng)下存在顫振風(fēng)險(xiǎn)；實(shí)際風(fēng)速下出現(xiàn)渦激振動(dòng)，需優(yōu)化氣動(dòng)外形。優(yōu)化建議：1.優(yōu)化主梁截面，增加氣動(dòng)外形鈍度，降低渦激振動(dòng)；2.增加結(jié)構(gòu)剛度，提高顫振臨界風(fēng)速；3.設(shè)置氣動(dòng)阻尼器，降低振動(dòng)響應(yīng)。案例2分析：“鎖定風(fēng)速”現(xiàn)象通常與氣動(dòng)外形突變有關(guān)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在特定風(fēng)速區(qū)間內(nèi)響應(yīng)放大。解決方案：1.優(yōu)化主梁截面，避免氣動(dòng)外形突變；2.設(shè)置風(fēng)致振動(dòng)阻尼器，降低響應(yīng)；3.采用鈍體效應(yīng)設(shè)計(jì)，降低氣動(dòng)干擾。案例3分析：渦激振動(dòng)需通過(guò)優(yōu)化氣動(dòng)外形或增加阻尼解決。優(yōu)化措施：1.優(yōu)化主梁截面，采用流線(xiàn)型設(shè)計(jì)；2.設(shè)置氣動(dòng)阻尼器，降低振動(dòng)響應(yīng)；3.增加結(jié)構(gòu)剛度，提高顫振臨界風(fēng)速。五、論述題論述題1氣動(dòng)外形優(yōu)化對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響：氣動(dòng)外形優(yōu)化通過(guò)改變結(jié)構(gòu)表面氣流分布，可降低風(fēng)荷載的氣動(dòng)干擾，從而提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。常見(jiàn)優(yōu)化方法包括：1.流線(xiàn)型設(shè)計(jì)：減少氣流分離，降低渦激振動(dòng)；2.鈍體效應(yīng)設(shè)計(jì)：增加表面粗糙度，降低氣動(dòng)干擾；3.主動(dòng)/被動(dòng)阻尼器：降低振動(dòng)響應(yīng)，提高穩(wěn)定性。舉例：某懸索橋通過(guò)優(yōu)化主纜形狀，降低了渦激振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，提高了抗風(fēng)性能。論述題2風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值模擬的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景：1.風(fēng)洞試驗(yàn)：