2025年小学高年级工程设计：抗震结构模型搭建挑战赛

2025 年小学高年级工程设计：抗震结构模型搭建挑战赛 一、单项选择题（共10 题，每题2 分） 1. 地震发生时，地面主要产生哪种运动？ A. 匀速直线运动 B. 上下或左右晃动 C. 圆周运动 D. 静止不动 2. 下列哪种结构形状抗震性能最好？ A. 圆形 B. 三角形 C. 正方形 D. 长方形 3. 建筑物基础采用隔震层的主要目的是？ A. 减轻结构自重 B. 吸收地震能量 C. 增加建筑高度 D. 降低建造成本 4. 以下材料中，韧性最强的是？ A. 玻璃 B. 脆性砖块 C. 钢筋 D. 石膏板 5. 高层建筑应对水平地震力时，关键设计是？ A. 增加装饰重量 B. 强化垂直承重柱 C. 设置抗侧力体系 D. 扩大门窗面积 6. 模型结构中"斜撑"的作用是？ A. 美观装饰 B. 增加重量 C. 提高稳定性 D. 便于拆卸 7. 地震波中破坏力最强的是？ A. 纵波（P 波） B. 横波（S 波） C. 面波 D. 电磁波 8. 下列哪项不是抗震结构设计原则？ A. 结构对称 B. 质量均匀分布 C. 增加悬挑结构 D. 设置多道防线 9. 使用轻质材料制作模型的主要优势是？ A. 降低惯性力 B. 提高耐火性 C. 减少成本 D. 加速腐蚀 10. 阻尼器在建筑中的作用类似于？ A. 弹簧 B. 杠杆 C. 保险丝 D. 减震器 二、多项选择题（共10 题，每题2 分） 1. 影响结构抗震性能的因素包括？（） A. 材料强度 B. 结构连接方式 C. 外部涂装颜色 D. 基础固定形式 2. 可提升模型抗震能力的设计方案有？（） A. 采用柔性节点 B. 增加顶部重物 C. 设置交叉支撑 D. 使用刚性胶水固定所有接口 3. 地震模拟测试中可能观察到的现象有？（） A. 结构共振 B. 基础滑移 C. 构件断裂 D. 电磁干扰 4. 以下属于抗震结构被动控制技术的是？（） A. 调谐质量阻尼器 B. 基础隔震支座 C. 液压驱动装置 D. 剪力墙 5. 选择模型材料时应考虑？（） A. 弹性模量 B. 材料密度 C. 导电性 D. 可加工性 6. 结构发生扭转破坏的原因可能是？（） A. 平面布局不对称 B. 刚度中心与质量中心不重合 C. 材料过轻 D. 色彩搭配不均 7. 木棒连接处采用橡皮筋固定的优势是？（） A. 允许微小形变 B. 提供阻尼耗能 C. 降低制造成本 D. 永久刚性固定 8. 可能导致模型脆性破坏的设计是？（） A. 所有节点刚性粘接 B. 使用超细脆性杆件 C. 设置冗余支撑体系 D. 基础完全锁死 9. 评估模型抗震性能的指标可包括？（） A. 最大承受震级 B. 残余变形量 C. 倒塌模式 D. 材料光泽度 10. 基础设计中需注意？（） A. 与振动台可靠连接 B. 具备抗倾覆能力 C. 表面装饰图案 D. 水平可滑动自由度 三、判断题（共10 题，每题2 分） 1. 建筑物越高，抗震能力必然越差。（） 2. 三角形单元比四边形单元稳定性更高。（） 3. 地震时结构倒塌都是因为材料强度不足。（） 4. 模型重量越重抗震性能越好。（） 5. 对称结构在地震中不易发生扭转振动。（） 6. 泡沫塑料适合作为承重构件材料。（） 7. 结构振动频率与地震波频率一致时最安全。（） 8. 纸筒的轴向承压能力优于横向承压能力。（） 9. 设置多道抗震防线意味着增加冗余结构。（） 10. 所有类型地震波均能通过固体传播。（） 四、简答题（共4 题，每题5 分） 1. 简述"强柱弱梁"设计原则在模型中的实现方法。 2. 列举三种提高结构耗能能力的构造措施。 3. 分析为什么细长杆件需避免承受压力荷载。 4. 描述评估模型抗震性能的两项测试指标及观测方法。 答案 一、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.C 5.C 6.C 7.C 8.C 9.A 10.D 二、多项选择题 1.ABD 2.AC 3.ABC 4.ABD 5.ABD 6.AB 7.AB 8.ABD 9.ABC 10.ABD 三、判断题 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.√ 10.× 四、简答题 1. 通过加强立柱材料强度/截面尺寸，使梁构件先于柱发生屈服变形， 保护主要承重体。 2. ① ② ③ 增设金属屈服耗能片 采用摩擦滑动节点 使用粘弹性阻尼材 料填充空隙。 3. 细长杆受压易发生屈曲失稳，突然丧失承载力，宜改为受拉构件或 增加截面惯性矩。 4. ① ② 最大位移角：测量顶层相对基础位移与高度的比值； 破坏模 式：观察构件断裂顺序及倒塌形态。