蔡順枝高等橋梁結(jié)構(gòu)重點(共16頁)

1、 長懸臂(xunb)行車道板（寬度(kund)超過2.5m的懸臂(xunb)）與短懸臂計算的差異？ = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 離主梁支承附近懸臂板是屬于半無限寬度，仍用有效分布寬度難以描述真實受力狀態(tài)。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 將雙向受力的懸臂板，用等效梁（概念：在活載作用下，懸臂行車道板按橫向受彎梁來計算，才可利用“荷載有效分布寬度”的概念來確定板的計算寬度）代替近似處太多。 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 有效分布寬度概念計算短懸臂板還勉強可行，但對長懸臂行車道板因其除沿懸臂跨徑有負彎矩外，無限寬度的板條中還有正彎矩出現(xiàn)。 =

2、4 * GB3 * MERGEFORMAT 短懸臂板按規(guī)范（JTJ023-85）用有效分布寬度尚屬可行。在長懸臂的脊骨梁橋中仍用有效分布寬度方法的公式計算配筋，將造成配筋過少，對結(jié)構(gòu)不安全。自由扭轉(zhuǎn)與約束扭轉(zhuǎn)的不同（應(yīng)力）？ = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 當(dāng)截面縱向翹曲不受約束，截面上只存在扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力而無正應(yīng)力，這種扭轉(zhuǎn)稱為自由扭轉(zhuǎn)。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 如果箱梁扭轉(zhuǎn)時，縱向變形受到約束，則稱為約束扭轉(zhuǎn)。約束扭轉(zhuǎn)除了在箱梁截面產(chǎn)生剪應(yīng)力外，同時產(chǎn)生所謂翹曲正應(yīng)力。 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力有兩項剪應(yīng)力之和，第一

3、項為自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，第二項為由于約束正應(yīng)力的變化而產(chǎn)生的剪應(yīng)力。*箱梁約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力通常是由活載偏載引起扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，在常用對稱預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁截面中，由偏載產(chǎn)生的約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力占活載玩去正應(yīng)力的15%左右。在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中，由于恒載引起的彎曲正應(yīng)力占總應(yīng)力的比例增大，因而在大跨度橋梁中，約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力在總應(yīng)力所占比值較小，在一般設(shè)計中可不予考慮，但對于鋼結(jié)構(gòu)或單邊跳出較長懸壁板的箱梁，該項應(yīng)力所占比例可能增加，設(shè)計中應(yīng)予以重現(xiàn)。*上面計算扭轉(zhuǎn)應(yīng)力前提：畸變在箱梁上產(chǎn)生哪些應(yīng)力？箱形梁截面在扭轉(zhuǎn)荷載作用下，除了產(chǎn)生剛周邊扭轉(zhuǎn)變形外，還產(chǎn)生截面畸變，即周邊變形。箱梁畸變產(chǎn)生變形和內(nèi)力都是

4、反對稱的。對無橫隔板的薄壁箱梁，這種變形是比較明顯的，畸變使箱梁產(chǎn)生橫向彎曲應(yīng)力，同時畸變還導(dǎo)致箱梁截面沿縱向翹曲，產(chǎn)生縱向翹曲應(yīng)力和翹曲剪應(yīng)力，而且應(yīng)力分布也是反對稱的。箱形梁橋變形及應(yīng)力綜述箱形梁橋在承受偏心荷載下，將產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、畸變及橫向撓曲四種變形。縱向彎曲會產(chǎn)生正應(yīng)力和剪應(yīng)力（考慮剪力滯）；箱梁扭轉(zhuǎn)(nizhun)（指剛性扭轉(zhuǎn)）分為自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)，前者產(chǎn)生剪應(yīng)力，后者產(chǎn)生(chnshng)剪應(yīng)力，以及在截面產(chǎn)生翹曲(qio q)正應(yīng)力和由引起的約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力；畸變產(chǎn)生畸變翹曲正應(yīng)力和畸變剪應(yīng)力。以及引起的橫向彎曲應(yīng)力；局部荷載也產(chǎn)生橫向彎曲應(yīng)力及相應(yīng)剪應(yīng)力。綜上所述，對于箱梁

5、在偏心荷載作用下，在橫截面上縱向正應(yīng)力=+，剪應(yīng)力=+；在縱截面上，有橫向彎曲正應(yīng)力=+剪力滯效應(yīng)概念？箱梁彎曲時，按照初等梁彎曲理論，翼緣板和底板正應(yīng)力均勻分布，但實際上，薄壁箱梁彎曲時，翼緣板的正應(yīng)力沿寬度分布并非如此，通常情況下是靠近腹板的翼緣板正應(yīng)力要大些，而遠離腹板的翼緣板正應(yīng)力逐漸減小。原因：由于翼緣板上剪應(yīng)力分布的不均勻，肋板處翼緣剪應(yīng)力最大，遠離肋板的翼緣剪應(yīng)力逐漸減小，剪應(yīng)力沿翼緣板分布的不均勻引起翼緣板縱向的剪切變形也是不均勻的，通常遠離腹板的翼緣板其縱向位移滯后于靠近肋板翼緣板的縱向位移，由此造成翼緣板彎曲正應(yīng)力分布呈曲線形狀。這種由于翼緣板的剪切變形不均勻，造成彎曲正應(yīng)

6、力沿梁寬方向不均勻分布的現(xiàn)象稱為剪力滯。剪力滯與箱梁尺寸(ch cun)關(guān)系？ 跨寬比越?。▽挾塘海?，上下板對截面(jimin)形心慣性矩占整個截面對形心慣性矩的比重越大，剪力滯越嚴重。 剪力滯沿跨長方向(fngxing)影響程度（變化趨勢）。 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 簡支梁承受(chngshu)集中荷載：集中荷載越接近支點值越大； = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 簡支梁承受(chngshu)均布荷載：值在支點(zhdin)約1.2，往跨中方向值越來越小； = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 連續(xù)梁承受均布荷載(hzi)：以等截面二等跨連續(xù)梁

7、為例，值沿跨徑變化圖，在反彎點處趨于無窮大。 T梁截面翼緣的有效寬度：有效寬度是處理剪力滯對工程影響的一個簡便實用方法，主要應(yīng)用于基于簡單梁理論計算的桿系結(jié)構(gòu)模型設(shè)計計算時的修正。有效寬度主要思路是根據(jù)翼緣板實際正應(yīng)力變化的貴了在箱梁或T梁的翼緣板的實際幾何寬度上選取其中一部分作為有效工作截面參與(cny)截面幾何特征（慣性矩）的計算，然后按簡單梁理論計算翼緣板的彎曲應(yīng)力，這是以合理減小箱梁截面，提高計算彎曲應(yīng)力，達到考慮剪力滯應(yīng)力放大作用。有效寬度確定簡單(jindn)方法如下：下圖為翼緣板實際(shj)應(yīng)力分布，最大應(yīng)力為。假定沿翼緣板厚度方向沒變化，翼緣板上正應(yīng)力合力為。有效寬度B區(qū)域內(nèi)

8、應(yīng)力按簡單梁理論分布，其值為，所產(chǎn)生合力為。令得9、以懸臂梁為例，說明負剪力滯效應(yīng)：遠離肋板的翼板的縱向位移滯后于近肋板的翼板的縱向位移，使彎曲應(yīng)力的橫向分布呈現(xiàn)不均勻狀態(tài)，靠近肋板的應(yīng)力要比遠離肋板處的應(yīng)力大很多，這種現(xiàn)象稱為剪力滯效應(yīng)。當(dāng)懸臂梁受荷載彎曲時，不僅在固定端附近的截面有剪力滯效應(yīng)，使得肋板與翼板交界處的應(yīng)力要比彎曲初等梁理論求得的值大得多，而且剪力滯沿縱向的變化也很復(fù)雜，在均布荷載作用下，在離固定端一定距離（越1/4）后，則會出現(xiàn)負剪力滯效應(yīng)，即近肋板的翼板的縱向位移剪力滯后于遠離肋板的翼板的縱向位移，出現(xiàn)了翼板中心的應(yīng)力反而要大于翼板與肋板交界處的應(yīng)力，這種與剪力滯相反的效應(yīng)

9、稱為負剪力滯。懸臂箱型梁是負剪力滯效應(yīng)表現(xiàn)最為突出的典型結(jié)構(gòu)，橋梁中的懸臂箱梁以及懸臂施工階段均屬懸臂體系，這種體系多會出現(xiàn)負剪力滯效應(yīng)，而且應(yīng)特別關(guān)注，容易造成翼板的破損與失穩(wěn)。10、曲線橋有別于直線(zhxin)橋的特點： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 曲線橋外邊緣(binyun)彎曲應(yīng)力大于內(nèi)邊緣，而直線橋中無此特征； = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 曲線橋外邊緣(binyun)撓度大于內(nèi)邊緣； = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 曲線橋中無論恒載還是可變荷載都會產(chǎn)生扭矩，彎扭耦合現(xiàn)象在曲線橋中占重要地位。11、曲線橋支座布置問題： = 1

10、* GB3 * MERGEFORMAT 單跨曲梁結(jié)構(gòu)，包括單跨靜定曲梁，單跨超靜定曲梁。對于兩端設(shè)抗扭支承的超靜定曲梁，支承的偏心只能改變支承處哥哥支座上的反力分布而絕不能改變梁的扭矩分布。如果一側(cè)支承斜向變化時，改支點截面隨斜角a的增大而增加負彎矩。而a角需到某一個負角內(nèi)，該截面都有正彎矩產(chǎn)生。此負角度將隨彎矩剛度比值的增大而增大。這里規(guī)定當(dāng)曲梁半徑順時針轉(zhuǎn)動與斜支撐線重合時，所得角的銳角為正。反之為負。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 多跨超靜定曲梁，三種支座布置：a）兩端點均設(shè)抗扭支座，中間跨設(shè)鉸支座；b)當(dāng)跨數(shù)較多時，兩端點設(shè)抗扭支座，中間也設(shè)置一抗扭支座，中間跨設(shè)置向

11、外側(cè)有偏心的鉸支座。中間設(shè)偏心鉸支承的連續(xù)曲梁，不僅在造型上比較美觀，而且受力性能也比全抗扭支承或中間為中心鉸支座具有更大的優(yōu)越性。中間鉸支點再外側(cè)方向預(yù)設(shè)一定的偏心值，可以調(diào)整梁內(nèi)的抗扭分布，有利于降低曲梁的扭矩。事實上，偏心點支撐連續(xù)曲梁的內(nèi)力，可以看成是由中心支承時連續(xù)曲梁的內(nèi)力和中心支承曲梁上作用的偏心支承扭矩的內(nèi)力兩部分組成。支承偏心只能調(diào)小曲梁的扭矩，但絕不會消除扭矩。12、斜交(xi jio)板橋受力特征。斜交板與直交板不同，它有許多特殊之處，其受力特征比斜梁排更為突出，斜交板隨寬跨比，抗彎剛度，抗扭剛度，斜交角，支承條件，荷載形式(xngsh)的不同而變化，現(xiàn)扼要說明如下： =

12、 1 * GB3 * MERGEFORMAT 斜交板在均布荷載(hzi)作用下，沿橋跨方向的最大彎矩隨角的增大從跨中向鈍角部位移動； = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 由于斜交，將使縱向彎矩減小，均布荷載比集中荷載時的減小量更為顯著； = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 斜交板的扭矩變化更為復(fù)雜，它與斜交板的抗扭剛度有關(guān)； = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 斜交板在支承處的反力分布很不均勻，鈍角角隅處出現(xiàn)的反力可能比正交板大好幾倍；而在銳角角隅處出現(xiàn)的反力很小，甚至是負反力，因此要埋置螺栓防止其上拔，鈍角處產(chǎn)生負彎矩應(yīng)在板頂層配筋，避免混凝土開裂； =

13、5 * GB3 * MERGEFORMAT 斜交板的最大縱向彎矩，雖然比同等跨徑的正交橋小，可是橫向彎矩卻比同等大小的正交板橋要大好幾倍，尤其跨中部分產(chǎn)生的橫向彎矩與正交板橋有較大差異，有些場合符號也相反； = 6 * GB3 * MERGEFORMAT 鈍角等分線上垂直方向產(chǎn)生的負彎矩，有時其數(shù)值接近跨中的正彎矩，這一負彎矩隨角的增大而增加，但其范圍不寬，而且迅速減小。13、超靜定簡支斜梁的內(nèi)力，受力特點。 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 超靜定簡支斜梁在豎向荷載作用下的正彎矩較同等跨徑的簡支正梁要小，在斜梁支承處會產(chǎn)生負彎矩，斜交角越大負彎矩也越大； = 2 * GB3 *

14、 MERGEFORMAT 超靜定簡支斜梁的彎矩圖被包在簡支正梁和固端梁之間； = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 在豎向集中荷載P作用下，超靜定(jn dn)簡支斜梁存在扭矩，而相應(yīng)的簡支正梁和固端梁的扭矩均為零，體現(xiàn)了帶抗扭約束支承的斜梁呈彎扭耦合的重要特征。14、梁格法基本概念以及(yj)一般原則15、砼的徐變、收縮對橋梁結(jié)構(gòu)(jigu)產(chǎn)生什么影響？ 16、非線性溫度分布是什么原因(yunyn)引起的？混凝土橋梁竣工后，某一時刻結(jié)構(gòu)內(nèi)部與表面各點的溫度狀態(tài)即為溫度分布。由于混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)較小，在外表(wibio)溫度急變的情況下，內(nèi)部溫度的變化存在明顯的滯后現(xiàn)象，導(dǎo)致每層混

15、凝土所得到的的或擴散的熱量有較大的差異，隨之形成非線性分布的溫度狀態(tài)。17、非線性溫度梯度對靜定(jn dn)及超靜定結(jié)構(gòu)的影響？非線性分布溫度作用產(chǎn)生的自約束效應(yīng)將使構(gòu)件產(chǎn)生變形并發(fā)生結(jié)構(gòu)效應(yīng)。若為靜定結(jié)構(gòu)時，將產(chǎn)生變形為不引起相應(yīng)內(nèi)力；但為超靜定結(jié)構(gòu)時，外部的多余約束將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多余內(nèi)力。但溫度按線性溫度梯度作用在結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)不會發(fā)生自我約束應(yīng)力，但當(dāng)溫度以非線性的折線或曲線形的溫度梯度作用在結(jié)構(gòu)上將產(chǎn)生自我約束應(yīng)力（無論是靜定還是非靜定的）。18、橫向溫度效應(yīng)分析均由自約束效應(yīng)和框架約束效應(yīng)兩部分組成。19、橋梁的空間效應(yīng)的近似處理方法橋梁的空間效應(yīng)實質(zhì)上是相對我們熟悉的滿足全截面假定的

16、、采用開口截面、僅考慮豎向剪力的窄梁而言的。“橫向分布系數(shù)”（各腹板因橫截面受力不均勻而分配到的荷載不同的處理方法）、“有效分布寬度”、“放大系數(shù)”（閉口箱形截面在彎扭變形導(dǎo)致薄壁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力）都是對于空間效應(yīng)的近似處理方法，目的是相同的：即把復(fù)雜斷面的橋梁簡化為窄梁，從而可以采用現(xiàn)行規(guī)范的配筋和驗算體系。20、軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定理想受壓構(gòu)件彈性屈曲需要用到歐拉公式；幾何初始偏心受壓彈性屈曲需要用到perry公式（含壓桿穩(wěn)定系數(shù)）N=fA;等截面軸心受壓構(gòu)件的彈塑性穩(wěn)定用到切線模量理論（較精確且保守）21、 為何足夠的強度阻止不了金屬結(jié)構(gòu)的破壞？疲勞定義？原因是傳統(tǒng)強度理論假定材料勻質(zhì)各

17、向同性且無缺陷，而這些假定和實際情況有很大差別。實際上，材料內(nèi)部不可避免的缺陷和裂紋會在反復(fù)作用的低應(yīng)力下擴展直至斷裂。疲勞(plo)是指材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點或某些點產(chǎn)生局部(jb)的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成 HYPERLINK /view/626716.htm t _blank 裂紋(li wn)、或使裂紋進一步擴展直到完全斷裂的現(xiàn)象。一般，鋼材疲勞破壞分為裂紋萌生、擴展和詩文斷裂三階段。22、正交異性板內(nèi)力及應(yīng)力由哪幾部分組成？正交異性鋼橋面板，是用縱橫向互相垂直的加勁肋連通橋面蓋板所組成的共同承受車輪荷載的結(jié)構(gòu)，可分為三個結(jié)構(gòu)體系：主梁體系：由蓋板和縱肋組成主梁

18、的上翼緣，是主梁的一部分。橋面體系：由縱肋，橫梁和蓋板組成的結(jié)構(gòu)，蓋板成為縱肋和橫梁的共同上翼緣。蓋板體系：僅指蓋板，它被視作支承在縱肋和橫梁上的各向同性連續(xù)板，直接承受車輪局部荷載，并把荷載傳遞給縱肋和橫梁。在荷載作用下，鋼橋面板任意點的內(nèi)力（或應(yīng)力）可由上述三個基本體系的內(nèi)力（或應(yīng)力）經(jīng)適當(dāng)疊加而近似求出。23、正交異性橋面板最突出的缺點：疲勞開裂24、結(jié)合梁計算的特點？基本原理？結(jié)合梁橋是指采用抗剪栓釘（或稱剪力傳遞器）將鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和鋼筋混凝土行車道板結(jié)合在一起共同工作的一種復(fù)合梁式結(jié)構(gòu)。結(jié)合梁材料分布的合理原則，即梁上翼緣應(yīng)是適宜受壓的混凝土板，下緣是有利于受拉的

19、鋼梁。結(jié)合梁受力的關(guān)鍵所在是鋼梁和混凝土板連接部件的抗剪栓釘，該處受力復(fù)雜又是容易產(chǎn)生疲勞破壞的地方，特別是在結(jié)合梁負彎矩工作的鋼筋混凝土板，因為要承受拉應(yīng)力，故如果不施加預(yù)應(yīng)力，則必須充分保證抗剪栓釘?shù)陌踩?。結(jié)構(gòu)梁的計算除了按彈性狀態(tài)分析梁的受力外，還應(yīng)考慮混凝土材料的徐變和收縮效應(yīng)以及由于混凝土板和鋼筋導(dǎo)熱性能不同所產(chǎn)生的溫差應(yīng)力。計算原理：彎曲應(yīng)力：（這里與計算鋼筋混凝土的換算截面剛剛材料相反，原理一致）在混凝土板和鋼梁連續(xù)牢固的前提下，結(jié)合梁彎曲時，截面符合平面變形假定，材料服從胡克定律，故引進兩種材料的彈性模量之比：n0=Est/Eb計算時，在相同位置上混凝土截面換算成1/n0倍的

20、等價鋼梁換算截面，并據(jù)此計算各種換算截面的特性。溫度應(yīng)力：結(jié)合梁在溫度變化時，由于混凝土和鋼的導(dǎo)熱率不同，二者之間有溫度變化的滯后現(xiàn)象，即產(chǎn)生溫度差異。當(dāng)這種溫差變形受到約束時，就產(chǎn)生溫差內(nèi)應(yīng)力及溫度應(yīng)力。非線性的組成及各自特點？26、研究拱橋的穩(wěn)定(wndng)問題要抓住以下三點：27、非保守力效應(yīng)的概念(ginin)？對上承式、下承式拱橋的影響情況？傳力構(gòu)件隨著結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)變形而改變傳力方向，進而(jn r)對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，這種力系成為非保守力系。上承式拱橋面內(nèi)失穩(wěn)，由于橋面抗彎剛度較小，當(dāng)拱發(fā)生失穩(wěn)時，立柱受到梁施加的水平約束而變成傾斜，有加速拱肋失穩(wěn)趨勢。上承式拱橋側(cè)傾失穩(wěn)時，立

21、柱受到梁施加的側(cè)向約束而變成傾斜，產(chǎn)生的水平分力有加速其傾斜的趨勢。系桿拱橋（下承式）側(cè)傾失穩(wěn)時，吊桿受到梁施加的水平約束而變成傾斜(qngxi)，產(chǎn)生的水平分力有減緩其發(fā)生失穩(wěn)的趨勢。28、斜拉橋索力優(yōu)化概念(ginin)（1）斜拉橋成橋恒載內(nèi)力分布好壞是衡量設(shè)計優(yōu)劣的重要標準之一。恒載內(nèi)力的優(yōu)化過程也是設(shè)計過程，對于中、邊跨不對稱的斜拉橋結(jié)構(gòu)，可以通過調(diào)整其恒載分布、改變邊跨斜拉索錨固位置等方法來改善結(jié)構(gòu)受力。由于受到設(shè)計施工中各種條件的限值，要求每座斜拉橋都滿足零彎矩狀態(tài)是不可能的也是不現(xiàn)實的。但是，一旦斜拉橋結(jié)構(gòu)體系確定，總能找到一組斜拉索力，它能使結(jié)構(gòu)體系在確定性荷載作用下，某種反應(yīng)

22、受力性能的目標達到最優(yōu)。這組索力對應(yīng)的成橋狀態(tài)就是該目標下最優(yōu)的成橋內(nèi)力狀態(tài)。求解(qi ji)這組最優(yōu)索力，并在斜拉橋中加以實施，也就實現(xiàn)了斜拉橋的恒載受力優(yōu)化。因此，在不改變結(jié)構(gòu)參數(shù)的前提下，斜拉橋恒載狀態(tài)的優(yōu)化，也就轉(zhuǎn)化成為斜拉索力的優(yōu)化問題。（2）索力優(yōu)化的基本概念索梁組成的一次超靜定體系，贅余力用拉索的張力N表示 梁的彎矩為：如果按變形協(xié)調(diào)條件(tiojin)計算贅余力，易得 ：取， ， ，上式變成 ，這一狀態(tài)對應(yīng)(duyng)于斜拉橋一次落架時的恒載內(nèi)力狀態(tài)。 為了優(yōu)化梁的受力，可以根據(jù)需要擬定一個(y )目標函數(shù)，現(xiàn)以梁上彎矩平方和為例，目標函數(shù)為： 將式(1)代入式(3)，使目標函數(shù)f最小的贅余力為：這一狀況相當(dāng)于優(yōu)化后的斜拉橋恒載狀態(tài)。這時的內(nèi)力狀態(tài)是通過索的張拉來實現(xiàn)的，相應(yīng)的索力不能使結(jié)構(gòu)滿足變形協(xié)調(diào)，正是這一張拉力，改善了梁的受力狀況。（3）方法： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 指定受力狀態(tài)的索力優(yōu)化法（剛性支承連續(xù)梁法和零位移法） = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 斜拉橋索力的無約束優(yōu)化法（彎曲能量最小法和彎矩最小法） = 3 * GB3 * M