桥梁工程上册复习题.docx

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桥梁工程上册复习题

名词解释

1桥梁：

交通工程中跨越障碍具有承载能力的人工结构物。

2净跨径：

对于设支座的桥梁为相邻两墩，台身顶内缘之间的水平净距，不设支座的桥梁为上，下部结构相交处内缘之间的水平净距，用l0表示。

3总跨距：

多孔梁桥中各孔净跨径的综合El表示。

4计算跨径：

对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁，为上，下部结构的相交面之中心间的水平距离，用l表示。

5标准跨径：

对于梁式.板式桥，是指两相邻墩中心线之间的距离或桥墩中线至桥台台背前缘间距离；拱式桥和涵洞指净跨径。

6桥梁全长：

桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。

7桥梁高度：

桥面与低水位间的高差，或为桥面与桥下线路路面之间的距离。

8桥下净空：

为满足同行或行车行人的需要和保证桥梁安全而对上不结构底缘一下规定的空间界限。

9.桥梁建筑高度：

上部结构底缘至桥面的垂直距离。

10容许建筑高度：

公路定线中所确定的桥面高程，对通航净空顶部高程之差。

11净失高：

对于拱式桥，净矢高是指从拱顶截面下缘至相邻两拱截面下缘最低点之连线的垂直距离.

12计算失高：

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。

13矢跨比：

拱桥中拱圈的计算失高与计算跨径之比。

14主桥：

在规模较大的桥梁中跨越主要障碍物的桥跨；引桥：

连接主桥与路堤的桥跨部分。

15梁式桥：

是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。

16结构稳定性：

使桥梁结构在各种外力作用下，具有能保持原来形状和位置的能力。

17横断面设计：

是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。

18通航净空：

是在桥孔中垂直与流水方向所规定的空间界限。

19永久作用：

结构适用期间，其量值不随时间变化或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用，包括结构重力，预加应力，土的重力，土侧压力，混凝土收缩及徐变作用，水的浮力和基础变化作用。

20可变作用：

结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。

包括汽车荷载，汽车荷载的冲击力，离心力，制动力及其一起的土侧压力，人群荷载风荷载，流水压力，冰压力，温度作用和支座摩阻力。

21冲击作用：

汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整，发动机震动等原因，会引起桥梁结构的震动，从而造成内力增大。

22偶然作用：

在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的做用，包括地震作用。

船舶或漂流物撞击力和汽车撞击作用。

23温度作用：

包括均匀温度差（引起温度次内力）和温度梯度差（产生自应力，变化受到约束时同样引起次内力）

24作用：

引起桥涵结构反应的各种原因的统称两类，一类是直接施加于结构上的外力，另一类是以间接地形式作用于结构上。

25单向板：

通常把板长边和短边之比≥2的板称为单向板，仅在短跨方向布置受力钢筋，而在长跨方向按构造配筋即可。

26双向板：

通常把板长边和短边之比<2的板称为双向板，需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。

27板的有效工作宽度：

对于桥面板载荷载作用下不仅直接承受的宽度为a的板条受力，其邻近的的板也参与工作，共同承受车轮荷载所产生的弯矩的区域

28.荷载横向分布系数：

某根主梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数。

29.影响线：

单位荷载沿横向作用在不同位置时对某梁所分配的荷载比值变化曲线。

30预拱度：

为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度，通常需要在桥梁施工时设置反向挠度称为预拱度。

31预应力度：

是由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。

36分段悬臂浇筑法：

悬臂浇筑施工目前主要采用挂蓝悬臂浇筑施工。

挂蓝悬臂浇筑施工利用悬吊式的活动脚手架（或称挂蓝）在墩柱两侧对称平衡地浇筑梁段混凝土（每段长2~5m），每浇筑完一对梁段，待达到规定强度后张拉预应力筋并锚固，然后向前移动挂篮，进行下一梁段的施工，直到悬臂端为止

37劲性骨架施工法：

是根据钢支架法演变和发展而来的一种施工方法，主要用于混凝土拱桥的施工。

拱肋施工时，先做劲性骨架，再利用劲性骨架作为支架浇筑拱肋混凝土，拱肋混凝土达到强度后，在后续的施工过程中和成桥后的受力中，劲性骨架可作为结构的一部分参与受力

38剪力键：

剪力键又称连接键，设在钢梁上翼缘的顶面，其主要作用是承受钢梁和混凝土翼缘板之间界面上的纵向剪力，抵抗两者之间的相对滑移，保证混凝土板面板与钢梁共同作用

39部分斜拉桥：

它的外形与斜拉桥相似，有主梁、索塔和斜拉索，但一般而言其桥塔比较矮，它的受力特点介于预应力混凝土连续梁桥和斜拉桥之间

40顶推施工法：

顶推施工法的施工原理是沿桥纵轴方向的后台开辟预制场地，分节段浇筑或拼装混凝土梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借肋不锈钢与四氟乙稀模压板特制的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落梁，更换正式支座，完成桥梁施工

41铰接板法：

对于预制板（梁），沿桥的纵向连接时，用现浇混凝土企口缝或仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接的无中间横隔梁的装配式桥，这类结构的受力状态实际接近于数根并列而相互间横向铰接的狭长板（梁），利用横向铰接板（梁）理论来计算荷载横向分布系数的方法称为铰接板（梁）法

42悬臂拼装法：

悬臂拼装法是将预制好的梁段，用驳船运到桥墩的两侧，然后通过悬臂梁上的一对起吊机械，对称吊装梁段，待就位后再施加预应力，如此下去，逐渐接长

43荷载横向分布系数：

某根梁所承受的最大荷载是各个轴数的倍数

44弹性中心：

使得δ12=δ21的刚臂端部几何位置

45.桥面净空：

桥梁行车道，人行道上方应保持的空间界限。

46冲击系数u：

竖向动力效应的增大系数，等于汽车荷载的冲击力处以汽车荷载标准值。

47汽车制动力：

指车辆在减速或制动时，为克服车辆的惯性力而在路面与车辆之间产生的滑动摩擦力。

48桥涵结构极限状态：

承载能力极限状态和正常使用极限状态。

49吻合束：

按实际荷载作用下的弯矩图线形作为束曲线的线形，便是吻合束的线形。

50.徐变变形：

在长期持续荷载作用下，混凝土棱柱体继瞬时变形以后，随b时间增长而持续产生的那一部分变形量称为。

51徐变系数：

自家在龄期后至某个时刻，棱柱体内的徐变应变值与瞬时应变（弹性应变）值之比，可表示fy（t，t0）=ec比ee。

52温度梯度：

当桥梁结构受到日照温度影响后，温度沿梁截面高度变化的形式。

53温度次盈利：

结构因受到自然环境温度的影响（升温或降温）将产生伸缩或弯曲变形，当这个变形受到多余约束时，便会在结构内产生附加内力。

54温度自应力：

结构在非线性温度梯度影响下产生挠曲变形时，因梁耀服从平截面假定，致使截面内各纤维层的变形不协调而互相约束，从而在整个截面内产生一组自相平衡的应力。

55桥跨结构：

在线路中断时跨越障碍的主要承重结构。

56桥墩和桥台：

支承桥跨结构并将横载和车辆等活载传至地基的建筑物。

57上部结构：

桥跨结构，下部结构：

桥墩或桥台（包括基础）

58支座：

在桥跨结构与桥墩或桥台的支撑处所设置的传力装置。

59锥形护坡：

在路堤与桥台衔接处，一般还在桥台两侧设置石砌的锥形护坡，用来保证迎水部分路堤边坡的稳定。

60低水位：

枯水季节的最低水位；高水位：

洪峰季节河流中的最高水位。

61设计洪水位：

桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。

62截面核心矩：

保证截面上.下缘均布出现拉应力的偏心压力允许作用的范围。

63剪力铰：

是一种传递竖向剪力，但不能传递水平推力和弯矩的联结构造。

64假载法：

通过改变拱轴系数来变更拱轴线，使拱顶.拱脚两截面的控制应力接近相等。

65单向推力墩：

当一侧桥孔破坏时，能承受单侧拱的恒载水平推力。

66重力刚度：

指柔性的主缆因承受巨大的恒载内力而被张紧后，具有了抵抗进一步变形的能力。

67次内力：

超静定结构因各种强迫变形而在多余约束处产生的附加内力。

68弯桥：

桥轴线在平面内为曲线的桥梁。

69重力式桥墩：

依靠自重平衡外力的桥墩。

70牛腿：

悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造。

71剪力滞：

宽翼缘箱形截面梁在对称垂直荷载的作用下，其上下翼缘在宽度方向上的分布不均匀，这种现象称为剪力滞或剪滞效应。

简答题

绪论

1.桥梁的作用是什么？

它是由哪几个主要部分组成的？

各部分的主要作用是什么？

答：

1、在功能上是交通工程的咽喉2、是国民经济发展的需要3、人民生活的需要

4、国防的需要5、作为景观

2.解释以下几个术语：

总跨径（桥梁孔径）、净跨径、计算跨度、桥长、建筑高度、桥渡。

答：

总跨径：

多孔桥梁各孔净跨径的总和。

反应了桥梁宣泄洪水的能力。

净跨径：

对于设支座的桥梁，为相邻两墩、台身顶内缘间的水平净距。

不设支座的桥梁为上下部结构相交处内缘间的水平净距。

计算跨径：

对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离，不设支座的桥梁，为上下部结构相交面中心间水平距离。

标准跨径：

对于梁式桥、板式桥，为相邻两墩中心线间的距离或桥墩中心线到桥台台身前缘间的水平距离

对于拱式桥和涵洞，以净跨径为准。

桥梁全长：

对于有桥台的桥梁，为两桥台翼墙尾端间的水平距离。

对于不设桥台的桥梁为桥面系行车道的长度、

建筑高度：

桥面到桥跨结构最下缘间的距离。

3.按照力学特性（体系）划分，桥梁有哪些基本类型？

各类桥梁的受力特点是什么？

答：

分为：

梁桥、拱桥、悬索桥、刚构桥、斜拉桥。

受力特点：

梁桥：

是一种在竖向荷载作用下午水平反力的结构。

用的是钢、配筋混凝土、钢-混凝土组合结构。

施工方法有预制装配和现浇。

常用跨径在25米以下。

拱桥：

主要承重结构式拱圈和拱肋。

在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将受水平推力。

用抗压能力强的圬工材料（砖、石、混凝土）和钢筋混凝土。

一般在跨径500米以内。

刚构桥：

主要承重结构是梁与立柱整体结合在一起的刚架结构。

在竖向荷载的作用下，柱脚处有水平反力

斜拉桥：

由塔柱、主梁、斜拉索组成。

基本受力特点是：

受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其他荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。

按施工工艺有工厂预制和现场防护。

悬索桥：

是用悬挂在塔架上的强大缆索作为主要的承重结构。

在桥面系竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的压力.........

承载系统包括缆索、塔柱、锚定。

第二章桥梁工程的规划与设计

2.桥梁设计包括哪些内容？

确定桥梁的高度、长度和孔径划分时，应分别考虑哪些因素？

答：

桥梁的设计包括桥梁的平面、纵断面和横断面的设计。

纵断面的设计包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥道的高程、桥上及桥头引道的纵坡和基础的埋置深度。

桥梁的横断面设计包括确定桥面的宽度和不同桥跨结构横截面的布置。

桥道的高程必须根据设计水位、桥下通航净空的需要，并结合桥型、桥跨径等一起考虑。

桥梁的分孔要考虑经济、通航、冲刷、地质、地形、战备、受力。

桥梁总跨径的确定的基本原则：

1、保证设计洪水能顺利宣泄2、对河流中可能出现的船只、流冰、排筏等能顺利通过3、避免因过分压缩河床引起河道和河岸的不利变迁4、避免因桥前壅水而淹没房屋、农田、村镇和其他公共设施。

第三章桥梁的设计作用（荷载）

1.桥梁设计作用（荷载）分为哪几类？

各类作用（荷载）主要包括哪些作用力？

答：

分为永久作用、可变作用、偶然作用。

永久作用：

在结构使用期间内，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用。

它包括结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩和徐变作用、水的浮力和基础变位作用。

可变作用：

在结构使用期间内，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不能忽略不计的作用。

它包括汽车荷载、汽车荷载离心力、冲击力、制动力及其引起的土侧压力、人群荷载、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用和支座摩阻力。

偶然作用：

在结构的使用期间内出现的概率很小，但一旦出现，其值很大其作用时间很短的作用。

包括地震作用、汽车的冲击作用、船舶或漂流物的撞击力。

2.列车冲击力和汽车冲击力产生的原因是什么？

在计算中主要考虑哪些因素的影响？

汽车的冲击作用：

汽车以较高的速度通过桥梁时，由于桥面不平整，发动机震动等原因，会引起桥梁结构的振动，从而造成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。

3.作用（荷载）效应的组合有什么原则？

公路桥规的作用效应组合有哪几类？

答：

极限状态指整体结构或构件的某一特定状态，超过这一状态界限结构或构件不再满足设计规定的某一功能要求。

承载能力极限状态以塑性理论为基。

分为基本组合和偶然组合。

正常使用极限状态以弹性理论或弹塑性理论为基础。

涉及构件的抗裂、裂缝宽度和挠度的计算。

分为短期效应组合和长期效应组合。

短期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。

长期效应组合为永久作用标准值效应和可变作用准永久值效应相组合。

第四章桥面构造

1.混凝土桥面是由哪些部分组成的？

各部分的作用是什么？

答：

由桥面铺装、排水和防水设施、伸缩装置、人行道、栏杆、灯柱、缘石。

桥面铺装：

1、保护桥面板不受汽车轮胎的磨耗2、保护主梁不受雨水的侵蚀3、对汽车轮重的集中荷载起一定的分布作用。

桥面伸缩装置：

适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土徐变收缩影响下的变形需要，保证车辆能够平稳的通过桥面。

排水和防水设施：

为了保障桥面行车通畅、安全、防止桥面结构受降水侵蚀。

2、桥面布置应根据道路的等级、桥梁的宽度、行车要求等条件确定。

主要有1、双向行车道布置2、分车道布置3、双层桥面布置。

2.现在常用的伸缩缝有哪些类型？

答：

U型锌铁皮伸缩装置、跨搭钢板式伸缩装置、橡胶伸缩装置、钢梳齿板型伸缩装置等。

第五章混凝土简支梁桥

钢筋混凝土或预应力混凝土梁式桥具有能就地取材、工业化施工、耐久性好、整体性好、适应性强、美观的优点。

板桥的优点建筑高度小、构造简单、施工方便。

缺点是跨径不宜过大。

装配式实心板桥的优点是形状简单、建筑高度小、施工方便。

一般跨劲为1.5-8米。

整体式简支板桥的常用跨径为8米以下。

装配式钢筋混凝土空心板常用跨径为6-13米。

装配式预应力混凝土空心板适用的跨径为8-20米。

混凝土肋梁桥具有受力明确、构造简单、施工方便等优点。

上部构造由主梁、横隔梁、桥面板、桥面构造组成。

主梁是桥梁的主要的承重结构；横隔梁保证各根主梁相互结成整体，以提高桥梁的整体刚度；主梁的上翼缘构成桥面板，承受车辆（人群荷载）的作用。

有整体现浇和预制装配两种施工方法。

整体式简支T梁桥具有整体性好、刚度大，易于做成复杂形状等优点。

装配式简支T形梁桥具有建桥速度快、模板支架少、工期短等优点。

悬臂体系梁桥的布置方式有不带挂孔的单孔双悬臂梁桥和带挂孔的多孔悬臂梁桥。

截面形式有带马蹄形的T形截面，适用于30米以内的钢筋混凝土桥梁；底部加宽的T形截面，适用30-50米预应力混凝土桥梁；箱型截面适用50米以上。

预应力混凝土悬臂梁桥一般在100米以下。

钢筋混凝土T形刚构常用跨径为40-50米，预应力混凝土T形刚构的常用跨径为60-120米。

预应力混凝土梁桥的布置原则：

1、应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式。

2、考虑施工的方便，尽可能少的切断预应力钢筋。

3、符合结构的受力特点。

4、考虑材料经济指标的先进性，预应力束筋在结构的横断面上布置要考虑剪力滞效应。

5、避免使用多次的反向曲率的连续束筋，以降低摩阻损失。

超静定结构的连续梁桥有结构刚度大、变形小、伸缩缝少、行车平稳舒适等优点。

普通钢筋混凝土连续梁桥的适用跨径为15-30米。

预应力连续梁桥的横截面形式有板式、肋梁是和箱型截面。

前两种构造简单、施工方便。

后者具有良好的抗弯和抗扭能力。

板式空心截面常用于跨径15-30米的连续梁桥；肋式截面常用跨径为25-30米；箱型截面适用跨径40-60米或者更大.

3.主梁有哪些截面型式？

它们各有何优缺点？

答：

TT形、T形、箱型。

TT形特点：

截面形状稳定，横向抗弯刚度大，块件堆放、装卸方便。

T形：

制造简单、整体性好、接头也方便。

第六章简支钢板梁和钢桁梁桥

结构混凝土的徐变变形计算的基本假定

1、不考虑结构内配筋的影响

2、混凝土的弹性模量假定为常值

3、采用线性徐变理论

超静定梁的徐变次内力计算方法有狄辛格法、扩展狄辛法、换算弹性模量法、有限元法。

第七章桥梁支座、墩台与基础

1.支座的作用主要表现在哪几个方面？

答；将上部结构的支承反力传递到桥梁墩台，同时保证结构在汽车荷载、温度变化、混凝土徐变和收缩等因素的影响下能自由的变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合的静力图式。

门式刚架桥的受力特点：

将桥台台身与主梁固结，既省掉了主梁与桥台之间的伸缩缝，改善了桥头的平顺性，又提高了结构的刚性。

缺点：

1、薄壁台身除承受轴向压力外，还承受横向弯矩，并且在基脚处还产生水平推力。

2、基脚无论采用固结或者铰接构造，都会因为预应力、徐变、收缩、温度变化、基础变位等因素，而产生较大的次内力。

3、当基脚采用铰接构造时，固然可以改善基地的受力状态，使地基趋于均匀，但铰的构造比较复杂，特别是当铰支承修建在河水中或被接线路堤掩埋时，不仅施工困难，而且易于腐蚀，难以养护和维修。

4、角隅节点的截面承受较大的负弯矩，因此节点内缘的混凝土会产生很高的压应力，而节点外缘的拉应力虽然由钢筋来承担，但此处的主拉应力常常会使角隅截面产生劈裂的裂缝。

5、施工工期较长。

斜腿刚架桥的结构特点：

优点：

1、其压力线接近于拱桥的受力状态，斜腿以受压为主，比门式刚架的立墙或立柱受力更合理，其跨越能力也大。

2、有较长的伸臂长度，通过调整边跨和中跨的跨长比，可以使两端支座成为单向受压铰支座而不至向上翘起，从而改善行车条件，同时在恒载作用边跨对主跨的跨中弯矩也能起到卸载作用，有利于将主跨的梁高减薄。

3、铰支座不会被水淹没或者被土堤掩埋，故在施工上和维护上都比门式刚架桥简单和容易些。

缺点：

1、其荷载的传递方式使梁截面产生较大的负弯矩峰值，使得通过此截面的预应力钢筋十分密集，在结构布置上比较复杂。

2、预加力、徐变、收缩、温度变化、基础变位等因素都会使斜腿刚架桥产生次内力，受力分析也相对复杂。

3、与地面成40-50度夹角的斜腿在施工上有一定的难度。

全无缝式连续刚构桥的结构特点：

它除了将所有的桥墩与主梁固结外，还将两端的桥台也与主梁刚性固结，形成一座在全桥范围内没有伸缩缝装置的桥梁。

简支斜板桥的受力特点：

1、支承边反力：

支承边反力是呈不均匀分布的，钝角处反力最大，锐角处反力最小，甚至可能出现负反力，使锐角上翘。

2、跨中主弯矩：

对于宽跨比比较大的斜板，其中心处主弯矩方向接近与支承边正交，但在斜板两侧，则无论宽跨比大小，其主弯矩方向接近平行自由边，且弯矩值沿板宽方向分布不均匀。

3、钝角负弯矩：

在钝角处产生负主弯矩，其负主弯矩的方向接近与钝角的二等分线相正交

4、横向弯矩：

比同等跨径的的直桥大得多，沿自由边的横向弯矩还出现反号，靠近锐角处为正，靠近钝角处为负。

5、扭矩：

锐角处有起翘的趋势。

弯梁桥的受力特点：

第一、在外荷载作用下，梁截面内产生弯矩的同时，必然伴随耦合扭矩。

第二、在结构自重作用下，除支点截面以外，弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度，而且曲线半径愈小这种差异越严重

第三、对于两端均有抗扭支座的弯梁桥，其外弧测的支座反力一般大于内弧侧，曲率半径较小时内弧侧还可能出现负反力。

预应力筋的布置原则

1、预配索

2、局部补充索

3、配置非预应力钢筋

4、尽量在顶底板中不要配置呈蛇形状的水平弯曲索来抵抗弯矩，以免造成布索困难

5、内外弧侧预应力筋的张拉力可以取不等值

6、防止腹板发生侧崩，应将预应力索尽可能布置在腹板中朝外的一侧，使内侧混凝土具有足够的抵抗刚度。

混凝土收缩和徐变的差别：

混凝土在长期荷载作用下沿着作用力的方向的变形会随时间不断增长，即荷载不变而变形仍然随时间增大，一般要延续2-3年才逐渐趋于稳定，一般可达0.3-1.5mm/m。

混凝土在干燥过程中，由于毛细孔水的蒸发，形成负压，随着空气湿度的降低负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。

一般条件下极限收缩在（50-90）×10^（-5）mm/m。

不能完全恢复。

混凝土徐变：

混凝土在某一不变荷载的长期作用下（即，应力维持不变时）,产生的塑性变形。

其影响因素有时间、应力条件、加荷龄期、周围环境、水泥用量、材料质量和及级配。

混凝土收缩：

　混凝土收缩是指在混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。

用水量影响收缩、水泥影响收缩、集料等因素影响收缩、环境及养护影响。