橋梁工程復(fù)習(xí)思考題

1、橋梁工程復(fù)習(xí)思考題考試類型與分?jǐn)?shù)：填空15分；簡答50分；推導(dǎo)與分析20分；計(jì)算15分一、填空題1、拱橋的凈跨徑是指每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。2、汽車荷載制動(dòng)力的方向是行車方向。3、在先張法梁中，鋼絲或鋼筋主要靠混凝土的握裹力錨固在梁體內(nèi)。4、拱型腹孔一般在每半跨內(nèi)不超過主拱跨徑的1/4-1/3范圍內(nèi)布置。5、不等跨連續(xù)拱橋常采用不同的矢跨比、采用不同的拱腳標(biāo)高、調(diào)整拱上建筑的恒載重量（外觀美觀）和采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)四種措施來減小恒載不平衡推力。6、按容許變位方式不同橋梁支座可分為固定支座和活動(dòng)支座兩種。7、簡支梁橋的預(yù)拱度通常取全部恒載和一半靜活載所產(chǎn)牛的豎向撓度值。8、

2、汽車荷載由車道荷載與車輛荷載組成。9、石板拱拱石受壓面的砌縫應(yīng)與拱軸線相垂直。10、靠近橋面伸縮縫處的所有欄桿均應(yīng)使扶手與柱之間能自由變形。11、拱肋預(yù)制安裝時(shí)接頭位置不宜布置在拱頂。12、公路橋梁橫斷面設(shè)計(jì)，主要取決于橋面寬度和不同橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的形式c13、實(shí)腹式拱橋的伸縮縫通常設(shè)在兩拱腳的上方。14、裝配式簡支梁橋常用的塊件劃分方式主要有縱向豎縫劃分、縱向水平縫劃分和縱橫向塔縫一三種。15、橋梁總跨徑是多孔橋梁中各升凈跨徑的總和。16、橋梁上的作用可分為永久作用、可變作用和偶然作用三類。17、簡單體系拱是指行車系結(jié)構(gòu)不參與主拱受力的拱橋。18、橋梁支座是設(shè)置在橋梁上、下部結(jié)構(gòu)之間的傳力和

3、連接裝置,它必須滿足上部結(jié)構(gòu)的變形要求,使橋梁實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式。19、作用的代表值一般可分為標(biāo)準(zhǔn)川、頻遇侑和準(zhǔn)永久侑。20、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為作用的代表值。21、拱的推力隨矢跨比的減小而埴太。22、混凝土的徐變是指在應(yīng)力不變時(shí)，應(yīng)變隨時(shí)間而持續(xù)增長的特，件。二、簡答題1、橋面構(gòu)造主要包括哪幾部分？各部分作用是什么？橋面構(gòu)造通常包括橋面鋪裝、防水和排水設(shè)施、伸縮縫、人行道(安全帶)、緣石、欄桿和燈柱等。橋面鋪裝的作用：保護(hù)屬于主梁整體部分的行車道板不受車輛輪胎的直接磨損，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能使車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用。橋面防水作用：迅速排除雨水，

4、防止構(gòu)件凍融破壞及鋼筋腐蝕。橋梁伸縮縫作用：保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自有變形；使車輛在設(shè)縫處能順利通過和防止雨水、垃圾泥土等滲入阻塞。安全帶和防撞護(hù)欄的作用：保護(hù)行車安全；高出行車道，寬度大于等于0.25m,高25-35cm,護(hù)欄是為了防止車輛突破、下穿或翻越橋梁而設(shè)置。燈柱與照明的作用：保證行車安全舒適，景觀悅目，要限制眩光。2、拱圈應(yīng)力調(diào)整的常用方法有哪些？分別簡述其原理。(1)假載法調(diào)整應(yīng)力，假載法：就是通過改變拱軸系數(shù)來變更拱軸線，使拱頂、腳兩截面的控制應(yīng)力接近相等。(2)用臨時(shí)較調(diào)整應(yīng)力：拱圈施工時(shí)，在拱頂、拱腳設(shè)臨時(shí)錢。由于臨時(shí)較存在，拱

5、圈成為靜定的三校拱，待拱上建筑完成后，再用高標(biāo)號水泥砂漿封固，成為無錢拱，由于在恒載作用下是靜定結(jié)構(gòu)，拱的恒載彈性壓縮以及封餃前已發(fā)生的墩臺(tái)變位均不產(chǎn)生附加內(nèi)力，從而減小了拱中的彎矩。(3)用千斤頂調(diào)整內(nèi)力：在拱架上將兩半拱建成兩懸臂梁，在拱頂處預(yù)留壁龕形缺口，拱上建筑之前，在拱頂預(yù)留接頭處上、下設(shè)置兩排千斤頂，形成偏心力，可使拱頂產(chǎn)生負(fù)彎矩，拱腳產(chǎn)生正彎矩，達(dá)到消除彈性壓縮、收縮及徐變產(chǎn)生的內(nèi)力。另外，采用拱架施工時(shí)，設(shè)置千斤頂還可以起到脫架的作用。(4)改變拱軸線調(diào)整應(yīng)力，有意識的改變拱軸線，使拱軸線與恒載壓力線造成有利的偏離，同樣可以消除拱頂、拱腳處的偏大彎矩，達(dá)到調(diào)整拱圈應(yīng)力的目的。3

6、、在梁橋重力式橋臺(tái)計(jì)算時(shí)，臺(tái)后的土側(cè)壓力如何考慮？臺(tái)后的土側(cè)壓力一般按主動(dòng)土壓力計(jì)算，其大小與土的壓實(shí)程度有關(guān)。因此，在計(jì)算橋臺(tái)前端的最大應(yīng)力，向橋孔一側(cè)的偏心和向橋孔方向的傾覆與滑動(dòng)時(shí)，按臺(tái)后填土尚未壓實(shí)考慮；當(dāng)計(jì)算橋臺(tái)后端的最大應(yīng)力，向路堤一側(cè)的偏心和向路堤方向的傾覆與滑動(dòng)時(shí)，則按臺(tái)后填土已經(jīng)壓實(shí)考慮。4、裝配式梁橋設(shè)計(jì)中塊件劃分應(yīng)遵循的原則是什么？按實(shí)際可能的預(yù)制、運(yùn)輸和起重條件等，確定拼裝單元的最大尺寸和重量；塊件的劃分應(yīng)滿足受力要求，拼裝接頭應(yīng)盡量設(shè)置在內(nèi)力較小處；接頭數(shù)量少，形式要可靠，施工方便；構(gòu)件要便于預(yù)制，運(yùn)輸和安裝；構(gòu)件的形式和尺寸力求標(biāo)準(zhǔn)化，增強(qiáng)可換性，種類盡量減少。5、

7、連續(xù)梁橋溫度應(yīng)力計(jì)算的基本假定是什么？沿橋長的溫度分布是均勻的；混凝土?xí)r勻質(zhì)彈性材料；梁變形服從平截面假定；豎向溫度應(yīng)力和橫向溫度應(yīng)力可分別計(jì)算，最后疊加。6、連續(xù)體系梁橋與簡支梁橋相比有哪些特點(diǎn)？自重輕、材料省、適應(yīng)較大跨度連續(xù)體系梁橋?qū)俪o定結(jié)構(gòu)體系，溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降等會(huì)引起附加內(nèi)力。橋墩上只設(shè)一排支座，從而減小相應(yīng)橋墩尺寸。支點(diǎn)附近的負(fù)彎矩易引起上翼緣開裂，對結(jié)構(gòu)耐久性不利。連續(xù)梁橋更適宜行車。施工技術(shù)較為復(fù)雜，當(dāng)跨度較大時(shí)不利于預(yù)制安裝，往往要現(xiàn)澆。連續(xù)梁可做成變截面，支點(diǎn)附近梁高加大，可進(jìn)一步降低跨中彎矩，且能適應(yīng)抵抗支點(diǎn)處較大剪力。對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，預(yù)應(yīng)力筋的布置難于

8、發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)（預(yù)應(yīng)力合力的偏心靠近截面重心）。7、拱橋設(shè)計(jì)中拱軸線的選擇應(yīng)滿足哪些方面的要求？常用的拱軸線形式有哪幾種？滿足的要求：盡量減小拱圈截面的彎矩，使主拱圈在計(jì)入彈性壓縮、溫降、碎收縮影響下各主要截面應(yīng)力相差不大，且最大限度減小截面拉應(yīng)力，最好不出現(xiàn)拉應(yīng)力。對于無支架施工的拱橋，應(yīng)滿足各施工階段的要求，并盡可能少用或者不用臨時(shí)性施工措施。計(jì)算簡便，易為生產(chǎn)人員掌握。線形美觀，便于生產(chǎn)。拱軸線的線形：圓弧線、懸鏈線、拋物線。8、拱橋輕型橋臺(tái)設(shè)計(jì)的基本假定是什么？（1）在水平推力作用下，輕型橋臺(tái)將繞基底重心產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而無滑動(dòng)，這是與拱橋重力式橋臺(tái)的根本差別，后者是不考慮這個(gè)變位的；（2）

9、臺(tái)后的計(jì)算土壓力是由靜止土壓力和橋臺(tái)位變所引起的彈性抗力所組成；（3）橋臺(tái)的剛度較大，它本身的變形相對于整個(gè)橋臺(tái)的位移甚微，因此可以忽略不計(jì)。9、簡支斜交板橋在垂直荷載作用下的受力性能主要有哪些特征？a荷載有向兩支承之間最短距離方向傳遞的趨勢；b各角點(diǎn)受力情況可以用比擬連續(xù)梁的工作來描述；c在均布荷載作用，當(dāng)板軸線方向的跨長相同時(shí)，斜板橋的最大跨內(nèi)彎矩比正橋要小，跨內(nèi)縱向最大彎矩或最大應(yīng)力的位置隨斜交角的變大而自中央向鈍角方向移動(dòng)。角在15度以內(nèi)時(shí)，近似按正交板橋計(jì)算；d在上述相同情況下，斜板橋的跨中橫向彎矩比正橋要大，可以認(rèn)為橫向彎矩增大的量，相當(dāng)于跨徑方向彎矩減小的量。10、荷載橫向分布計(jì)

10、算方法主要有哪幾種？各自的基本假定是什么？杠桿原理法：橫向結(jié)構(gòu)視作在主梁上斷開而簡支其上的簡支梁偏心壓力法：橫隔梁視作剛性極大的梁，計(jì)及主梁抗扭時(shí)，又稱修正偏心壓力法橫向錢接板(梁)法：相鄰主梁間視作較接，只傳遞剪力橫向剛接梁法：相鄰主梁間視作剛性連接，傳遞剪力和彎矩比擬正交異性板法：將主梁和橫隔梁剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板11、橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些基本原則？使用上的要求：安全、適用、耐久；經(jīng)濟(jì)上的要求：技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，經(jīng)濟(jì)合理；結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造上的要求：要有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性；施工上的要求：便于制造和架設(shè),施工安全；美學(xué)上的要求：與周圍景觀協(xié)調(diào)，優(yōu)美的外觀；環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)

11、發(fā)展12、橋梁伸縮縫應(yīng)滿足哪些構(gòu)造要求？自由伸縮和轉(zhuǎn)動(dòng)；牢固可靠；車輛行駛時(shí)平順、無突跳和噪聲；防止雨水滲入和及時(shí)排除，防止污物侵入和阻塞；易于安裝、檢查、養(yǎng)護(hù)和清理污物；造價(jià)低等。13、活載內(nèi)力計(jì)算表達(dá)式S(1)(mKYKm?qK)中，各字母表示的含義是什么？S一所求截面的彎矩或剪力；1一汽車荷載沖擊系數(shù)；一汽車荷載橫向力折減系數(shù);m1沿橋跨縱向與車道集中荷載PK位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù);m2沿橋跨縱向與車道均布荷載qk所布置的影響線面積中心位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù);Pk一車道集中荷載；qk一車道均布荷載；Yk一沿橋跨縱向與Pk位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線最大坐標(biāo)值；一彎矩、剪力影響線面積。14、箱形拱

12、的主要特點(diǎn)有哪些？箱形拱截面挖空可達(dá)50%-70%,與板拱相比，可減輕自重，節(jié)省造價(jià)。與雙曲拱相比，在相同截面下，可增大截面抵抗彎矩，且抗扭剛度更大，橫向整體性好，穩(wěn)定性好，同時(shí)，能適應(yīng)各截面正負(fù)彎矩變化，適用于大跨度。15、梁橋重力式橋墩應(yīng)考慮哪些基本荷載組合？目的是什么？并畫出橋墩活載布置圖式。橋墩在順橋向承受最大豎向荷載的組合，它是用來驗(yàn)算墩身強(qiáng)度和基底最大應(yīng)力。因此，除了計(jì)算永久作用(恒載)外，應(yīng)在相鄰兩橋跨滿布汽車荷載或人群荷載的一種或兩種。橋墩在順橋向承受最大水平荷載的組合，在這種組合情況下，橋墩各截面在順橋向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩，它是用來驗(yàn)算墩身強(qiáng)度、基地應(yīng)力、偏心及橋墩的

13、穩(wěn)定性。橋墩承受最大橫橋向的偏載、最大豎向荷載，在這種組合情況下，橋墩各截面在橫橋向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩，它是用來驗(yàn)算橫橋方向上的墩身強(qiáng)度、基地應(yīng)力、偏心以及橋墩的穩(wěn)定性。16、現(xiàn)澆法施工對支架有哪些具體要求？支架是施工時(shí)的臨時(shí)承重結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以保證支架具有足夠的強(qiáng)度、剛度、支架基礎(chǔ)的牢固可靠、構(gòu)件的結(jié)合緊密，并要求具有足夠的縱、橫、斜三個(gè)方向的連接桿件，使支架形成整體。支架必須設(shè)置預(yù)拱度，還要設(shè)置落架設(shè)備，保證落架時(shí)對稱、均勻，不應(yīng)使簡支梁發(fā)生局部受力過大的狀態(tài)。三、推導(dǎo)與分析題試推導(dǎo)實(shí)腹式懸鏈線拱的拱軸線方程yichkmi2,i,k2-d-mi)Hgf實(shí)腹式懸鏈線拱：采用

14、恒載壓力線（不計(jì)彈性壓縮）作為拱軸線。拱頂截面僅有Hgg（由于對稱性Qd0)對拱腳截面取矩,HgfHg對任意截面取矩:HgyiMx,yiMx/Hq入ggxgdgxgdili,dyid2li2Hg令k2d2ydx2(mdxgdd2MxHgdx2ggjgdflid,可得(mi*gxHgmgd，(m1)gd/fB(mi）,得到拱軸線方程:yimi(chki)懸鏈線方程2、試用圖表達(dá)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化規(guī)律。3、以三跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋?yàn)槔?，圖示常用預(yù)應(yīng)力筋的布置方式。預(yù)應(yīng)力筋（假定右拱腳發(fā)生相對轉(zhuǎn)角B,B4、試推導(dǎo)無錢拱拱腳相對角變引起的各截面內(nèi)力表達(dá)式以順時(shí)針為正）相對角變引起的內(nèi)力X1

15、11X222H0(B順時(shí)針為正)X333V0B1(fys)1/2sinb(fys)cosBl/22cos其中：tgHV引起的任意截面的內(nèi)力為:MX1X2yX3xNX2cosmX3sin23QX2sinX3cos5、推導(dǎo)箱梁的溫度自應(yīng)力s的表達(dá)式。箱梁溫度自應(yīng)力syycT(y)取單位梁長ds=1的微分段，當(dāng)縱向纖維之間自由伸縮時(shí):t(y)Ty)由于約束存在，梁變形最終要服從平截面假定，最終變形應(yīng)為直線分布f(y)0y0：y=0處變形；：截面變形曲率。溫度自應(yīng)變：()yt()yf()yt(»(0y)s()yE()yET(y(0y)根據(jù)自應(yīng)力在截面上是自平衡狀態(tài)：軸力：N=Eh(y)b(y

16、)dyEhT(y)(°y)b(y)dy=EhT(y)b(y)dy0AAyc0力矩：MEh()yb()yyyd)y.EhT()y)by(yyd)yI0-hT(y)b(y)(yyc)dy0-hT(y)b(y)dyy。A代入s的表達(dá)式，求出s。四、計(jì)算題1、計(jì)算跨徑l=19.50m的橋梁橫斷面如圖所示。試用偏心壓力法求荷載位于跨中時(shí)、號梁相應(yīng)于公路n級、人群荷載的橫向分布系數(shù)mcq和mcr1807007575公路n級160160130180160160（圖中尺寸單位：cm）解：此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁具有強(qiáng)大的橫向連接剛性,且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：l/B=2.4>2故可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)mc本梁橋各根主梁的橫截面均相等,n=5,主梁間距為1.6m則:5a225.60112a1al1(21.6)252525.60aii10.601155i121.62(1.6)0225.601115繪制號梁的影響線,圖中按橋規(guī)規(guī)定確定汽車荷載的最不利荷載位置，再11、15計(jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)到號梁的距離為0.60.2解得x=4.80正好是號梁的外置，零點(diǎn)位置已知后，就可以求出相應(yīng)各荷載位置的影響線豎標(biāo)值q、r,設(shè)人行道緣石至號梁軸線距離為號活載橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：=(7.00-41.60)/2=0.30m,mcq1