桥梁工程复习思考题Word文件下载.docx

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与经济、技术、结构体系、桥式、通航要求、地形地质以及水文情况有关。

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？

永久作用（permanentaction）可变作用（variableaction）偶然作用（accidentalaction）

2.绘出铁路列车“中—活载”和公路汽车荷载的图式（含新旧规范）。

铁路特种活载和普通活载间是什么关系？

3.使用铁路中—活载加载和公路汽车荷载加载时各有什么规定？

4.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？

车辆以一定速度过桥时，由于动力影响，桥梁实际产生的活载应力和变形大于按活载静重计算所得的结果，这种动力效应常称为冲击作用。

冲击力受线路状态（如道路不平顺）、车辆类型（如机车的偏心轮作用）以及桥梁结构形式等因素的综合影响。

5.你认为公路桥规中根据桥梁基频来制定冲击系数有何道理？

桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。

不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的冲击系数。

6.制动力和牵引力各是怎样产生的？

其大小、方向和作用点如何？

制动力是车辆减速或制动时的惯性力。

方向：

与行车方向一致。

牵引力是车辆起动或加速时车辆与路面（或钢轨）间作用的摩阻力。

与行车方向相反。

作用点：

铁路轨顶以上2m，公路桥面以上1.2m。

但在计算墩台时移至支座中心处，不计因此而产生的竖向力和力矩

7.风荷载的基本风压是如何确定的？

风荷载标准强度计算时，还应考虑哪些因素？

怎样计算列车、桥跨和墩台受到的风力？

8.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？

9.怎样利用中—活载的换算均布活载表进行结构内力计算？

（联系结构力学，认真思考）

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？

2.理想的桥梁伸缩缝应满足哪些要求？

现在常用的伸缩缝有哪些类型？

伸缩装置的构造应满足下列要求：

①在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩；

②装置本身及其与结构的连接牢固可靠；

③车辆驶过时应平顺、无突跳与噪声；

④可防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；

⑤安装、检查、养护、清污均简易方便。

需要强调的是，在设置伸缩装置处，栏杆与桥面铺装都需要断开

五类，即对接式、钢制支承式、橡胶组合剪切式、模数支承式、无缝式伸缩装置。

3.为什么梁与梁之间要留梁缝？

引起梁长变化的因素有哪些？

为满足结构按照设计的计算图式变形，同时桥面又能保证车辆平顺通过，就要在相邻两梁端之间，或梁端与桥台之间，或梁的铰接位置处（这些位置的梁体断缝称为伸缩缝，expansionjoint）的桥面（公路桥是路面，铁路桥是钢轨）设置伸缩装置。

4.铁路有碴桥面的道碴有何作用？

现在客运专线大力推广无碴轨道，你认为有碴和无碴各自的优缺点是什么？

有渣道床作用：

减弱对桥的冲击；

缓和列车的振动；

防止枕木移位；

将车轮集中荷载分布到梁顶面；

调整轨底标高。

铁路桥面—无碴道床：

如整体道床

优点:

轨道摆动小、行车安全性好；

减少线路维修工作量。

缺点：

对梁体的徐变变形、下部结构的工后沉降要求严格。

5.桥面的防排水系统有何作用？

常用的构造措施和施作方法有哪些？

为防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥的耐久性，除在桥面铺装内设置防水层外，还应使桥上的雨水被迅速引导排出桥外，为此需设计一个完整的排水系统。

在桥面上除设置纵横坡排水外，常常需要设置一定数量的泄水管。

铁路桥较窄，以横坡排水为主，道碴槽板上的雨水流向挡碴墙，沿挡碴墙汇流到横向泄水孔排出。

当公路桥桥面纵坡大于2%，而桥长小于50m时，一般能保证通过桥头引道排水，桥上就可不设泄水管。

此时，可在引道两侧设置流水槽，以免雨水冲刷引道路基。

当桥面纵坡大于2%，桥长大于50m时，就需要设置泄水管，一般每隔12～15m长度设置一个；

当桥面纵坡小于2％时，泄水管就需要设置更密一些，一般每隔6～8m设置一个。

泄水管的过水面积通常按每平方米桥面上不小于2x10-4~3x10-4m2计。

泄水管可沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列，离路缘石的距离为0.10~0.30m。

第五章混凝土简支梁桥

1.铁路、公路钢筋混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？

现行标准设计有哪些跨度？

2.装配式梁为何要分片？

彼此是否需要连结？

有哪些连结方式？

3.主梁有哪些截面型式？

它们各有何优缺点？

4.腹板厚度为何靠近梁端附近增厚？

下翼缘为何加宽？

为何道碴槽板与梁肋相交处设置梗肋？

5.横隔板的作用？

为何端部横隔板厚度较大？

横隔板为何留有方孔？

6.铁路梁挡碴墙中为何要设置断缝？

7.钢筋混凝土简支梁的主要尺寸包括哪些？

拟定时应考虑哪些问题？

8.铁路桥面板计算时，怎样确定其荷载和计算图式？

9.什么是桥面板的有效工作宽度？

怎样确定？

10.主梁的内力计算中，什么是荷载横向分布系数？

常用的计算方法有哪些？

其适用条件如何？

11.预应力混凝土梁同钢筋混凝土梁相比有哪些优缺点？

12.铁路、公路预应力混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？

13.目前我国预应力混凝土梁主要采用的力筋类型和张拉锚固体系有哪些？

14.预应力混凝土梁中，有哪些与钢筋混凝土梁内不同类型的钢筋？

它们的作用是什么？

15.后张梁中，为什么预应力筋多在梁端附近弯起？

其起弯角及曲率半径的取值有何限制？

16.先张梁中，常采用哪些类型的预应力筋？

直线配筋时，为何梁端附近部分的力筋须与混凝土绝缘？

17.掌握杠杆法和刚性横梁法计算横向分布系数。

18.掌握简支梁在中活载和公路汽车荷载作用下，关键截面的最大弯矩、剪力。

第六章简支钢板梁和钢桁梁桥

1．简述钢桥的特点和应用范围。

2钢桁梁有哪些组成部分？

各有什么功能？

3．以下承式简支钢桁梁为例，阐述风荷载的传力路线。

4.简述钢桁梁杆件内力分析的基本原理。

内力分析中简化方法在哪几点与实际结构有差异？

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？

2.在坡道上、车站附近及区间平道上固定支座应如何布置

3.普通钢支座有哪几种类型？

4.简述板式橡胶支座的工作原理。

5.盆式橡胶支座有哪些优点？

说明其工作原理

6.桥墩一般有哪几部分组成？

7.何谓重力式桥墩？

常用型式有哪些？

各适用于何种环境？

8.何谓轻型桥墩？

它主要有哪些类型？

9.桥墩顶帽及托盘的主要结构尺寸如何确定？

10.桥墩型式和截面形状的选择主要取决于哪几方面的条件？

11.为何要进行基底合力偏心检算？

如何进行检算？

12.圬工结构的应力重分布的原因是什么？

如何计算最大应力？

应力重分布计算的基本假定是什么？

13.空心墩的优缺点是什么？

14.当桥墩所支承的两相邻桥跨结构不等跨时，为适应其建筑高度的不同，应作如何处理？

15.桥墩计算时应考虑哪些荷载作用？

实体桥墩应检算哪些项目？

16.怎样检算基底强度、倾覆和滑动稳定性？

17.桥台一般由哪几部分组成？

18.什么是重力式桥台？

常用的型式有哪些？

各适用于何种条件？

19.常见的轻型桥台有哪些型式？

其基本构造和工作原理如何？

20.重力式桥台的长度如何确定？

21.桥台检算中，一般采用哪几种活载布置？

作用在桥台上有哪些荷载？

计算题

1、图1为一钢筋混凝土简支T梁桥，共设五根主梁。

试求：

1用杠杆原理法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线；

2用偏心受压法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线；

3用杠杆法计算1、2、3号梁的荷载横向分布系数。

（先确定汽-20、挂车－80作用的荷载最不利位置）；

4

用偏心受压法计算1、2、3号梁的荷载横向分布系数。

（先确定汽-20、挂车－80作用的荷载最不利位置）。

图1

2、试按铁路规范的方法计算图2所示矩形截面重力式桥墩在偏心压力作用下的最大压应力（若出现拉应力，需进行应力重分布计算），其中，弯距增大系数为

。

（尺寸单位：

cm）

图2

3、某铁路重力式桥墩，基底截面为矩形，截面尺寸为纵向d=230cm，横向b=350cm，竖向力N=12700kN，水平力P=3140kN，纵向弯矩ηM=3815kN-m。

基础与土壤的摩擦系数f=0.35。

试检算：

（1）基底的滑动稳定性（桥规规定：

滑动稳定性系数

）。

（2）基底的倾覆稳定性（桥规规定：

倾覆稳定性系数

）

桥梁工程答案及评分标准

2003—2004学年第二学期

一、填空题（每空1分，共16分）

1、一般说来，桥梁的组成可分为两大部分：

上部结构、下部结构。

2、桥梁净空包括桥面净空和桥下净空。

3、预应力筋的主要类型有高强钢丝、粗钢筋、和钢绞线。

4、重力式桥台由台顶、台身和基础组成。

5、桥面板的有效工作宽度与板的支承条件、荷载性质、

荷载位置有关。

6、支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座。

评分标准:

个别错字但不影响内容表达的可不扣分

二、简答题（每题6分，共48分）（注：

提供答案仅包括要点，未展开叙述）

1、铁路的道床有何作用？

1）减弱列车对桥梁的冲击作用；

2）缓和列车的振动；

3）防止枕木移动；

4）将车轮集中荷载分布到梁顶面；

5）调整轨底标高.

基本每项一分,根据表述清晰程度酌情增减.

2、铁路简支桥梁固定支座布置的要求？

1）在坡道上，设在较低一端（优先满足）；

2）在车站附近，设在靠近车站一端

3）在区间平道上，设在重车方向的前端；

4）不宜将两相邻跨的固定支座设在同一桥墩上.

答对三个可给满分,根据表述清晰程度酌情增减.

3、钢筋混凝土简支梁的腹板为何靠近梁端附近增厚？

梁端附近剪力值较大，增厚腹板主要满足抗剪强度需要

答出抗剪需要给四分,根据表述清晰、丰富程度酌情增减.

4、为什么钢筋混凝土低高度梁比普通高度梁的钢筋用量多？

若想低高度梁与同跨度普高梁的承载能力相同,则必须提高混凝土压应力合力（与钢筋拉力合力相等）,为此要采用比普高梁高的标号和较宽的截面尺寸,相应的钢筋的面积也会增多。

答出承载能力与合力大小或内力偶臂关系可给5分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.

5、钢筋混凝土简支梁桥墩在什么情况下应设置纵向预偏心，为什么？

当相邻桥跨不等时，支座反力不同，为减小垂力的偏心距，支座在纵向上对墩中心线不对称布置形成纵向预偏心。

答出反力不同，利用偏距调整弯矩或同样意思可给5分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.

6、先张梁梁端附近的部分预应力钢筋为什么与混凝土绝缘？

为适应梁中内力（主要是弯矩）沿桥跨的变化，梁端自重及活载产生的弯矩很小,防止端部上翼缘混凝土因预应力偏心过大而开裂。

答出适应弯矩变化，防止两端上缘开裂给5分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.

7、为什么将后张法预应力钢筋混凝土梁中的预应力筋进行曲线布置？

（1）适弯矩沿桥跨的变化，跨中弯矩大，两端附近弯矩小；

（2）适应剪力的变化，梁端附近剪力大，弯起筋提供预剪力可满足抗剪需要；

（3）便于预应力钢筋锚具的分散布置。

每个要点2分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.

8、重力式实体桥墩应检算哪些项目？

1）截面合力偏心距；

2）截面强度（应力）；

3）墩身整体稳定性；

4）墩顶弹性水平位移。

5）倾覆与滑动稳定；

6）基底应力与偏心

2004—2005学年第2学期A卷

课程名称:

桥梁工程专业:

土木工程年级:

02级出题教师:

季文玉,徐艳秋,韩冰,卢文良

一、填空题（每空1分，共18分）

1重力式桥墩按墩身截面形式可分为矩形桥墩、圆形桥墩和圆端形桥墩等。

2桥梁的主要组成部分包括桥跨（上部）结构、桥墩台（下部）及桥头锥体等。

3桥梁设计一般遵循的原则包括安全性（及舒适）、适用性、经济性、先进性和美观等。

4荷载横向分布影响线的计算方法主要有：

杠杆原理法、偏心受压法（刚性横梁法）、修正的偏心受压法（刚性横梁法）

比拟板法（G-M）、横向铰结板（梁）法和刚结板（梁）法。

5铁路下承式钢桁梁由桥面、桥面系、主桁、联结系、制动撑架及支座组成。

二、名词解释（每个3分，共12分）

1重力式桥台；

是就地建造的整体式重型结构，主要靠自重来平衡台后的土压力。

2建筑高度；

桥上行车路面（或轨底）至桥跨结构最下缘之间的距离。

3净跨径；

设计洪水位上相邻两个桥墩（桥台）之间的净距。

4钢桁梁桥中的大节点：

有斜杆交汇的节点称为大节点。

三、简答题（每题5分，共35分）

以下为答题的要点，只要能答出主要知识点即可。

另外，对于包含知识点较多的题目，只要学生答对几个主要的知识点也可给满分。

1．简述“全预应力混凝土梁”和“部分预应力混凝土梁”各自的优缺点。

全预应力混凝土梁的优点：

采用混凝土和高强钢筋；

提高抗裂性，增强耐久性和刚度；

尺寸、自重减小；

增大跨度；

预剪力可以提高抗剪能力；

力筋应力变幅小，疲劳性能好。

全预应力混凝土梁的缺点：

徐变上拱度大；

易产生沿力筋的纵向裂缝和锚下裂缝；

造价高

部分预应力混凝土梁的优点：

徐变上拱小；

较少产生沿力筋的纵向裂缝和锚下裂缝；

造价低；

部分预应力混凝土梁的缺点：

刚度较小

2．先张法预应力混凝土梁中一些预应力钢筋为何在梁端附近要与混凝土绝缘？

如何实现其与混凝土绝缘？

（1）预应力筋产生的偏心弯矩用来抵抗外荷载产生的弯矩；

（2）简支梁外荷载产生的弯矩沿梁长的分布为跨中大，两端小（基本为零）（3）力筋端部若不绝缘，则力筋产生的负弯矩会导致上缘混凝土开裂。

绝缘的方法：

在力筋上套塑料管等实现力筋与混凝土免粘结

3．在钢桁梁中要设置联结系，它们的作用是什么？

桥门架位于何处？

作用：

（1）将两片主桁连成几何稳定的空间整体

（2）承受各种横向荷载（3）横联还可提高桥跨抗扭（4）纵联还可缩小受压弦杆面外的自由长度，提高其承载力

桥门架位于桥跨端部

4．支座布置原则是什么？

固定支座的布置有何要求？

布置原则为：

（1）对桥跨：

使梁下缘在制动力作用下受压，可抵消一些拉应力；

（2）对桥墩：

让制动力作用方向指向墩中心，使墩受压而不受拉；

（3）对桥台：

让制动力作用方向指向堤岸，使墩台顶部受压，并能平衡一部分台后土压力。

铁路桥规固定支座布置要求：

（1）坡道上，设在较低的一端；

（2）车站附近，设在靠车站一端；

（3）区间平道上，设在重车方向的前端。

5．铁路标准设计系列梁型中，跨度20m的钢筋混凝土低高度梁比同样跨度的普通高度梁的混凝土用量明显多，试分析其原因。

（1）若想得到同样的承载能力，低高度梁钢筋用量多些，为使力筋的重心尽量靠下，需加大下翼缘尺寸，截面变为工字形，下缘混凝土用量多

（2）从抗剪角度看，需提高腹板厚度

（3）从满足抗弯刚度角度看，上翼缘的尺寸也需加大

综上所述，混凝土用量增多

6．铁路有碴桥面中的碎石道床有哪些作用？

缓和列车的振动；

防止枕木移位；

将车轮荷载分布到梁顶；

调整轨面标高；

7．试举属于永久荷载、可变荷载的具体桥梁设计荷载各3例。

永久荷载包括：

结构自重、桥上附加恒载（桥面、人行道及附属设备）、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩和徐变的影响力等。

基本可变荷载

　包括：

列车活载、汽车或平板挂车或履带车、

由列车活载和汽车活载引起的冲击力、

曲线上的离心力、

由活载引起的土侧压力。

公路桥中的人群荷载。

铁路桥梁的列车横向摇摆力等。

其他可变荷载

包括：

制动力或牵引力、风力、温度力、流水压力、水压力和施工荷载等。

2004—2005学年第2学期B卷

1常用重力式桥台的形式有u形、T形、埋式、耳墙式桥台和挖台等。

2桥梁用普通钢支座有平板、弧形、摇轴、辊轴支座4种类型。

3通常将桥梁设计荷载分为三大类：

永久荷载、可变荷载、偶然荷载。

4桥梁净空包括桥面净空和桥下净空。

5柱式桥墩的型式主要有单柱式、多柱式、哑铃式和混合柱式四种。

6进行扩大基础检算时，常进行基底的倾覆稳定性和滑动稳定性检算。

7我国古代隋朝时期修建，位于河北赵县的著名古桥是赵州桥（安济桥）。

1可变荷载；

设计使用期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。

2桥渡；

桥梁、桥头引线和导流防护工程等建筑物的总称

3先张法；

指先张法预应力混凝土梁中先张拉预应力钢筋后浇筑梁体混凝土的建造方法。

4荷载横向分布影响线；

指P=1在梁上作横向移动时，某主梁在同一纵向坐标上所分配到的不同荷载作用力。

三、简答题（每题5分，共40分）

1．试给出公路桥台计算时的三种最不利车辆荷载布置情况。

（1）、车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上；

（2分）

（2）、车辆荷载仅布置台顶上或桥跨结构及台顶上；

（3）、车辆荷载布置在桥跨结构上、台顶上及台后填土的破坏棱体上。

（1分）

2．引起简支梁梁长变化的主要原因有哪些？

伸缩缝要满足哪些基本要求？

温度变化是影响伸缩量的主要因素。

混凝土的徐变和收缩；

各种荷重所引起的桥梁挠度；

地震影响、纵坡等也引起梁长变化。

理想的伸缩缝应满足：

使桥梁自由伸缩，牢固耐用，平顺，防止雨水和杂物渗入阻塞，维修方便。

3．后张法预应力混凝土梁中的预应力钢筋为何一般多在梁端附近弯起？

其起弯角的大小对梁的内力有何影响？

为什么要限制曲率半径？

弯起的原因：

（1）预应力筋用来抵抗外荷载产生的弯矩，而弯矩从跨中向两端逐渐变小，因此力筋位置可以适应这种变化而向上移动

（2）从抗剪的角度，弯起可产生预剪力（3）便于两端锚具布置。

弯起角的大小影响预应力损失大小进而影响抵抗内力的能力，另外对抗剪有影响，对弯起点附近的混凝土受力有影响，弯起越剧烈对混凝土越不利，限制弯曲半径也是为了防止弯曲处的径向力过大引起混凝土破坏。

4．在后张法预应力混凝土梁中，要进行管道压浆和封端作业，它们的目的是什么？

压浆：

是混凝土和力筋粘结，便于发挥力筋强度从而提高梁的承载能力、抗裂和耐久性；

保护力筋免受腐蚀。

封端：

主要是防止锚具免受腐蚀。

5．钢桁梁的制动撑架的作用是什么？

主要是使制动力顺利传递给固定支座，另外较少横梁侧向挠曲的弯矩。

6．简述板式橡胶支座的工作原理。

工作原理：

竖向荷载作用下，嵌入橡胶片之间的钢板将限制橡胶的侧向膨胀，提高了支座的竖向刚度；

水平力作用下，钢板间的橡胶产生剪切变形，实现其水平位移。

梁端发生转动时，橡胶支座通过内外不均匀压缩自动适应。

7．铁路钢筋混凝土梁挡碴墙为什么要设置断缝？

答：

因挡碴墙高于梁顶面许多，如不将它断开，则在竖向荷载作用下挡碴墙顶面承受很大的压力，会导致该处混凝土压碎破坏，其目的是使挡碴墙不参与主梁的工作。

8．跨度≤6m的铁路钢筋混凝土分片板式截面梁，两片梁之间是否需要联结？

为什么？

不需要任何联结。

因为板底支承面较宽，截面重心又较低，不会发生侧向倾覆。

B卷

填空题：

每空1分

柱式桥墩的主要型式主要有单柱式、多柱式、哑铃式和混合式。

支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座。

钢桁梁的联结系分为横向联结系和纵向联结系两种。

常用的重力式桥台有U型桥台、T型桥台、埋式桥台、耳墙式桥台及挖台。

名词解释：

每题4分

支座：

支座是桥跨结构的支承部分（1分）。

它的作用是将桥跨结构的支承范例传递给墩台（1分），并保证桥跨结构在荷载（包括温度）作用下能满足设计所要求的变形（1分），并且保证桥跨结构的实际支承情况与所取计算图式相符（1分）。

钢桁梁的主桁：

主桁是桁梁桥的主要承重结构（2分），它将承受的荷载传递给支座（1分）。

主桁由上弦、下弦和腹杆组成（1分）。

简答题：

每题6分

简述重力式实体桥墩的分类及各自的适用条件。

重力式实体桥墩按截面形式分为矩形、圆形和圆端形（3分）。

矩形桥墩适用于无水、静水或靠近岸边水流流速小处（1分）。

圆形桥墩适用于流向不稳定或水流与桥梁法线斜交角大于15度，且桥梁不宽的情况（1分）。

圆端形桥墩一般用于斜交角小于15度的水中桥墩（1分）。

给出桥台计算时的三种最不利车辆荷载布置情况。

1、车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上；

2、车辆荷载仅布置台顶上或桥跨