桥梁工程复习题.docx

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桥梁工程复习题

桥梁工程复习题

1.桥梁是由哪几个基本组成部分组成的？

答：

桥梁一般由桥跨结构、桥墩和桥台等几部分组成。

2.简述桥梁净跨径、总跨径、计算跨径。

简述桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建筑高度。

答：

①净跨径：

对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距；对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

②总跨径：

是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泄洪水的能力。

③计算跨径：

对于具有支座的梁式桥，是指桥跨结构相邻及两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。

④桥梁高度：

简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的距离。

⑤桥下净空高度：

是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。

⑥建筑高度：

是桥上行车路面（或轨顶）高程至桥跨结构最下缘之间的距离。

⑦容许建筑高度：

公路（或铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）高程，对通航净空顶部高程之差。

3.简述桥梁净矢高、计算矢高、矢跨比。

答：

①净矢高：

是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。

②计算矢高：

是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。

③矢跨比：

是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。

4.按照桥梁受力特点，桥梁可分为哪几种类型，其受力特点是什么？

简述桥梁设计的基本要求。

答：

①梁式桥：

在竖向荷载作用下无水平反力，主要承受弯矩和剪力。

②拱式桥：

主要承重结构是拱圈和拱肋，在竖向荷载作用下桥墩和桥台将承受水平推力。

③刚架桥：

主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性，在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥和拱桥之间。

④悬索桥：

用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。

在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚定结构。

也是具有水平反力的结构。

⑤斜拉桥：

斜拉桥由斜索、塔柱和主梁组成，用高强钢材制成的斜拉索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱，在通过塔柱基础传至地基。

基本要求：

使用上的要求、经济上的要求、结构尺寸和构造上的要求、施工上的要求、美观上的要求。

5.在桥梁设计资料调查时，为什么要调查新建桥位上下游有无老桥。

大型桥梁正规设计工作中，一般分为“预可”和“工可”研究阶段，试简述这两个阶段的内容和不同之处。

答：

调查上下游有无老桥，是为了确定新桥建设的必要性以及建设规模的大小，还可以为新桥建设提供资料。

“预可”：

主要目标是解决建设工程的上报立项问题。

在报告中从经济、政治、国防等方面详细阐述建桥理由和工程建设的重要性和必要性，初步讨论技术上的可行性；通过多个桥位的综合比较后，选定桥位和确定建桥规模。

“工可”：

在“预可”的基础上着重研究和制定桥梁设计的技术标准，包括：

设计荷载标准、桥面宽度、通航标准（通航净宽和净高）、设计车速、桥面纵向和横向坡度、竖曲线与平曲线半径等。

6.简述桥梁设计程序。

答：

①“预可”和“工可”研究阶段；②初步设计；③技术设计；④施工图设计。

7.桥梁纵横断面设计包含哪些内容。

答：

纵断面设计：

①桥梁总跨径的确定；②桥梁的分孔；③桥梁高程的确定。

横断面设计：

决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。

8.试述什么是永久作用，可变作用，偶然作用。

答：

①永久作用：

亦称恒载，它是在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。

②可变作用：

在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。

③偶然作用：

在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其持续时间较短而数值很大。

9.在桥梁的计算中，什么时候用车道荷载，什么时候用车辆荷载。

答：

桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。

10.汽车车道荷载可分为哪两个级别，它们的大小分别为多少。

答：

公路——Ⅰ级和公路——Ⅱ级。

1公路——Ⅰ级：

均布荷载标准值qk=10.5kN/m，集中荷载取值：

计算跨径小于等于5m时，Pk=180kN，计算跨径大于等于50m时，Pk=360kN，在5~50m之间时，按直线内插法求得。

2公路——Ⅱ级：

均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk按公路——Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。

11.装配式梁桥和整体式梁桥相比具有什么优点。

答：

①桥梁构件的形式和尺寸趋于标准化，有利于大规模工业化制造；

②在工厂或预制厂内集中管理进行工业化预制生产，可充分采用先进的半自动或自动化、机械化的施工技术，以节省劳动力和降低劳动强度，提高工程质量和劳动生产率，从而显著降低工程造价。

③构件的制造不受季节性影响，并且上、下部构造也可同时施工，大大加快桥梁的建造速度，缩短工期。

④能节省大量支架模板等的材料消耗。

12.简述钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的一般特点。

答：

钢筋混凝土梁桥：

①就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好、美观。

②结构本身的自重大，就地浇筑的钢筋混凝土梁桥施工工期长，支架和模板要消耗很多钢材和木材。

预应力混凝土梁桥：

具有钢筋混凝土梁桥的所有优点外，还有：

①能最有效的利用现代高强度材料（高强混凝土、高强钢材），减小构件截面，显著降低自重所占全部荷载的比重，增大跨越能力，并扩大混凝土结构的适用范围；

②与钢筋混凝土梁桥相比，一般可以节省钢材30%~40%，跨径越大，节省越多。

③全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，扩大了对多重桥型的适应性，提高了结构的耐久性。

④预应力技术的采用，为现代装配式结构提供了最有效的接头和拼装手段。

13.简支梁桥的主要类型及适用跨径是什么。

答：

板桥：

十几米以下。

肋板式梁桥：

20~25m以上。

箱形梁桥：

25~30m。

14.桥面铺装的功用是什么，其类型及适用情况如何。

答：

功用：

保护属于主梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎（或履带）的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。

类型及适用情况：

①普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装：

非严寒地区的小跨径桥。

②防水混凝土铺装：

非冰冻地区的桥梁。

③具有贴式或涂料防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装：

防水要求高，或在桥面板位于受拉区而可能出现裂纹的桥梁上。

15.为什么要设置桥面排水设施。

桥面伸缩缝的功用是什么。

他们适用于哪些伸缩量。

答：

①为防止雨水滞积于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，除在桥面铺装内设置防水层外，应使桥上的雨水迅速引导排出桥外。

②了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图示自由变形，就需要使桥面在两端梁之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。

16.桥面连续措施的实质是什么。

答：

桥面连续措施的实质，就是将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接，伸缩缝处的桥面部分应当具有适应车辆荷载作用所需的柔性，并应有足够的强度来承受因温度变化和制动作用所产生的纵向力。

这样，桥面连续的多孔简支梁桥，在竖向荷载作用下的变形状态属于简支体系，而在纵向水平力作用下则属于连续体系。

17.简述板桥的优缺点是什么。

简支板桥的类型有哪些。

答：

优点：

①建筑高度小，适用于板下净空受限制的桥梁，与其他类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度。

②外形简单，制作方便，既便于采用土模技术，又便于进行工厂化成批生产。

③做成装配式板桥的预制构件时，自重不大，架设方便。

缺点：

跨径不宜过大。

类型：

整体式板桥、装配式板桥、装配—整体式组合板桥、漫水桥。

18.简述装配式简支梁桥的构造类型。

答：

装配式简支梁桥的截面形式：

π形梁桥、T形梁桥和箱形梁桥。

块件的划分方式：

纵向竖缝划分、纵向水平缝划分、纵横向竖缝划分。

19.装配式简支梁桥的截面形式有哪些。

它们各自的特点和优缺点是什么，分别适用于多大跨径范围的桥梁。

答：

①π形梁桥：

截面形状稳定，横向抗弯刚度大，块件堆放、装卸和安装都方便。

用钢筋网来配筋，难以做成刚度大的钢筋骨架。

钢筋用量最多，一般只用于l=6~12m的小跨径桥梁。

②T形梁桥：

制造简单，肋内钢筋可做成刚性的钢筋骨架，主梁之间借助间距4~6m的横隔梁来连接，整体性好，接头也较方便。

截面形状不稳定，运输和安装较复杂，构件桥面板的跨中接头，对板的受力不利。

装配式钢筋混凝土T梁常用跨径约为7.5~20m，装配式预应力混凝土T则为20~40m。

③箱形梁桥：

抗扭能力大，可做成薄壁结构，自重小，横向抗弯刚度大。

箱梁薄壁构件的预制施工比较复杂。

20.通常在装配式梁桥设计中，块件划分应遵循的原则是什么，有哪几种划分方式。

答：

①根据建桥现场实际可能的预制、运输和起重等条件，确定拼装单元的最大尺寸和质量。

②块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处。

③拼装接头的数量要少，接头形式要牢固可靠，施工要方便。

④构件要便于预制、运输和安装。

⑤构件的形状和尺寸应力求标准化、增强互换性，构件的种类应尽量减少。

21.横隔梁在装配式T梁桥中起着什么作用。

答：

保证各根主梁相互连接成整体的作用，它的刚度越大，桥梁的整体性越好，在荷载作用下，各主梁就能更好地共同工作。

22.装配式简支T梁桥中，常布置哪几种钢筋，它们的作用是什么。

答：

纵向主钢筋：

抵抗拉力

架立钢筋：

布置在梁肋的上缘，主要起固定箍筋和斜钢筋并使梁内全部钢筋形成立体或平面骨架的作用。

斜钢筋：

由主钢筋弯起的斜向钢筋用来增强梁体的抗剪强度。

箍筋：

增强主梁的抗剪强度。

分布钢筋：

为防止梁肋两侧面因混凝土收缩等原因而导致裂缝。

23.为什么钢筋混凝土桥梁中要设置混凝土保护层，为什么保护层不宜太薄也不宜太厚。

答：

为了防止钢筋受大气影响而锈蚀，并保证钢筋与混凝土之间的黏结力充分发挥作用，钢筋到混凝土边缘需要设置保护层。

若保护层厚度太小，就不能起到以上作用，太大则混凝土表层因距钢筋太远容易破坏，且减小了钢筋混凝土截面的有效高度，受力情况也不好。

24.装配式简支T梁桥T梁翼板内的钢筋为什么要布置在板上缘，在顺桥向有横隔梁出分布钢筋作了什么特殊处理。

答：

T形翼缘板内的受力钢筋布置在板的上缘，以承受悬臂负弯矩，在顺主梁跨径方向还应设置少量的分布钢筋。

25.简支装配式T梁主梁的横向联接构造有哪几种接头型式。

答：

焊接钢板接头、螺栓街头、扣环接头。

26.在预应力混凝土简支T型梁桥中，为什么常将梁肋下部加宽做成马蹄形。

答：

为适应预应力筋布置的要求，T梁的下缘一般要扩大成马蹄形。

马蹄越宽而矮越经济。

27.在预应力混凝土简支T型梁桥中，纵向预应力筋锚固处，锚具底部对混凝土产生着强大的压力，应力非常集中，为防止锚具附近混凝土裂缝，一般采取哪些方法来加强混凝土的承压能力。

答：

先张法：

将构件端截面加宽，且在锚固区内要配置足够的包围纵向预应力筋的封闭式箍筋或螺旋钢筋。

后张法：

锚具下设置钢垫板和螺旋筋。

28.简述拱桥和梁桥在受力上的区别，圬工材料是什么材料。

答：

拱桥：

在竖向荷载作用下，支承处将同时受到竖向和水平反力的共同作用。

由于水平反力的作用，拱桥承受的弯矩将比相同跨径的梁桥小很多，从而处于主要承受轴向压力的状态。

梁桥：

在竖向荷载作用下，支承处仅受到竖向反力作用。

圬工材料：

砖、石、混凝土等材料。

29.简述拱桥的主要组成部分。

答：

桥跨结构：

拱桥桥跨结构的主要承重构件是曲线形的拱圈，也成为主拱圈或主拱。

下部结构：

由桥墩、桥台及基础等组成，用以支承桥跨结构，将桥跨结构的荷载传至地基，并与两岸路堤相连接。

30.按照不同的静力图式，拱桥的拱圈可分为哪几种形式。

答：

三铰拱、两铰拱、无铰拱。

31.按照行车道在拱圈中不同的位置，可将拱桥分为哪几种形式。

答：

上乘式、中承式、下承式。

32.按照不同的拱圈截面形状，可将拱桥分为哪几种形式。

答：

板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱。

33.选择拱轴线的原则是什么，一般常用的拱轴线有哪几种形式，各自的特点是什么。

答：

原则：

尽可能降低由荷载产生的弯矩。

①圆弧线：

简单，施工最方便，易于掌握。

但在一般情况下，圆弧形拱轴线与恒载压力线偏离较大，使拱圈各截面受力不均匀。

②悬链线：

实腹式拱桥采用悬链线作为拱轴线，在恒载作用下当不计拱圈弹性压缩的影响时，拱圈截面将只承受轴压力而无弯矩。

空腹式拱桥采用悬链线作为拱轴线时，恒载压力线与拱轴线有偏移，而这种偏移对拱圈控制截面的受力是有利的。

③抛物线：

在竖向均布荷载作用下，拱的合理拱轴线是抛物线。

对于恒载强度比较接近均布的拱桥，可采用二次抛物线作为拱轴线。

34.对于多跨连续拱桥，可采用哪些措施来处理不平衡推力。

答：

①采用不同的矢跨比；②采用不同的拱脚高程；③调整上部结构的自重。

（PS：

最好采用等跨分孔的方案）

35.简单体系拱桥中，板拱、肋拱、箱型拱各自的特点和适用跨径是什么。

答：

①板拱：

指拱圈采用实体矩形的拱，多为无铰拱。

所用材料可为石材、混凝土和钢筋混凝土，自重大。

②肋拱：

拱圈由两条或多条分离、平行的拱肋所组成，多为无铰拱，也可为两铰拱。

与板拱相比，较多地节省了混凝土用量，减轻拱体自重，桥墩、桥台的工程量也减少。

③箱形拱：

拱圈可由一个单箱单室或多室箱组成，也可由两个或几个分离单室箱组成。

大量减少圬工用量，减轻结构自重，节省结构造价。

抗弯惯性矩和抗扭惯性矩大。

制作要求高，需要较大的吊装能力。

36.上承式拱桥的拱上建筑包括哪些部分，简述护拱的作用。

答：

实腹式拱上建筑：

由侧墙、拱腹填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面系统等部分组成。

空腹式拱上建筑：

由多跨腹孔构造、桥面结构及其支撑构造（腹孔墩）组成。

重量小、结构轻巧，适合于大、中跨径拱桥，特别是矢高较大的拱桥。

护拱：

在多跨拱桥中，为了便于敷设防水层和排出积水，又设置了护拱。

护拱一般用现浇混凝土或砌筑块片石修筑。

37.空腹式拱上建筑中，腹孔的形式有哪些，各自的特点是什么。

答：

①拱式腹孔：

②梁式腹孔：

38.对于框架结构形式的空腹式拱上建筑，拱上结构与主拱联成整体，在温度变化或受活载作用，矮立柱上下节点为什么易开裂，一般采用何种办法来处理。

答：

对于框架结构形式的空腹式拱上建筑，拱上结构与主拱联成整体，在温度变化或受活载作用，将引起拱上结构变形，并在立柱中产生附加弯矩。

由于矮立柱的刚度较大，附加弯矩也大，立柱上、下节点附近的混凝土极易开裂。

在靠近跨中1~2根矮立柱的上、下端设置较，释放节点弯矩，使其成为主要承受轴向压力的构件。

另外，对于较容易发生裂缝的桥面结构与拱顶相连接处，可采取设置横向贯通缝的构造形式，以减小其连接刚性。

39.拱桥中什么样的情况下要设置铰，一般常用的铰有哪些。

答：

①拱圈按两铰拱或三铰拱设计时；②空腹式拱上建筑，其腹拱圈按构造要求需要采用两铰拱或三铰拱时，或高度较小的腹孔墩上、下端与顶梁、底梁连接处需设铰时；③在施工过程中，为消除或减小拱圈部分附加内力，以及对拱圈内力作适当调整时，往往在拱脚或拱顶设临时铰。

弧形铰、平铰以及其他种类的假铰。

40.为什么拱桥中要设置伸缩缝与变形缝，它们的区别是什么，如何设置。

答：

为了使结构的计算图示与实际的受力情况相符合，保证结构的安全性和耐久性，避免拱上建筑不规则的开裂，除在设计计算中充分考虑外，还需在构造上采取必要的措施。

通常是在相对变形（位移或转角）较大的位置处设置伸缩缝，而在相对变形较小处设置变形缝。

实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方，并应在横桥方向贯通、向上延伸侧墙全高直至人行道及栏杆。

伸缩缝一般做成直线形，以使构造简单，施工方便。

对于空腹、拱式拱上结构，一般将紧靠桥墩（台）的第一个腹拱圈做成三铰拱，并在靠墩台的拱脚上方的侧墙、人行道及栏杆上设置伸缩缝，在其余两铰上方的侧墙、人行道及栏杆设变形缝。

41.中承式拱桥的主要组成部分是什么。

答：

拱肋、纵梁（桥面板）、横梁、吊杆、立柱等。

42.桥梁墩、台各指什么，它们各自的类型有哪些。

答：

桥墩：

指多跨桥梁的中间支承结构物，由墩帽（盖梁）、墩身与基础构成，承受由相邻两跨上部结构支座传来的竖直力、水平力和墩身风力。

桥台：

连接两岸道路的桥路衔接构造物，它除了支承上部结构外，还起着挡土护岸的作用，由台帽、台身和基础构成。

桥墩类型：

梁桥桥墩：

①实体式（重力式）桥墩，②桩（柱）式桥墩，③钢筋混凝土薄壁式墩和空心墩，④柔性（排架）墩。

拱桥桥墩：

①实体式（重力式）桥墩，②桩（柱）式桥墩。

桥台类型：

梁桥桥台：

①实体式（重力式）桥台，②埋置式桥台，③桩柱式桥台，④轻型桥台。

拱桥桥台：

①齿槛式桥台，②空腹式桥台（L形），③组合式桥台。

附加：

支座：

（1）简易垫层支座：

标准跨径小于10m的简支板桥或简支梁桥。

（2）橡胶支座：

①板式橡胶支座：

无加劲层的纯橡胶支座，容许应力约为3000kPa，只适用于小跨径桥梁。

常见的板式橡胶支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层，容许应力达10000kPa，可用于支承反力打3000kN左右的中等跨径桥梁。

②盆式橡胶支座：

竖向承载力分12级，从1000~20000kN，适用于大中型桥梁。

（3）弧形钢板支座：

标准跨径在10~20m，支承反力不超过6000Kn的简支梁桥。

（4）钢筋混凝土摆柱式支座：

标准跨径大于等于20m的梁式桥，支点反力可达5000~6000kN。