桥梁工程试题及答案简答问答和思考题.doc

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三、名词解释（15%，每题3分）

1、净跨径

梁式桥的净+径指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。

2、永久作用：

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。

3、合理拱轴线：

在某一荷载作用下使得拱的各个截面弯矩为零的拱轴线。

4、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。

5、弹性中心：

使得δ12=δ21的刚臂端部几何位置。

三、简答题（20%，每题5分。

请简要回答下列各题。

）

1、伸缩缝的作用是什么？

如何计算伸缩缝的变形量？

伸缩缝的作用：

保证桥跨结构在气温变化、活载作用、砼收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，使车辆在设缝处平顺通过，防止雨水、垃圾、泥土等渗入阻塞，减少噪音。

伸缩缝的变形量Δl：

主要考虑温度伸长量Δ+tl、缩短量Δ−tl，收缩徐变量sΔl，安装误差量EΔl。

2、桥面排水系统如何进行设计？

桥面设置横坡（1.5%~2%）。

桥面纵坡>2%，桥长<50m，不设泄水孔;桥面纵坡>2%，桥长>=50m，设一个泄水管;桥面纵坡<2%，每隔6~8m设一个泄水管.泄水管:

要求过水面积不小于2~3cm2/m2，左右对称或交错排列,距缘石20~50cm，可在人行道下设置。

3、支座有何作用？

简支梁桥的支座按静力图式有哪几种？

板式橡胶支座的构造和工作特点？

支座的作用：

传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形，使上、下部结构的实际受力符合结构的静力图式。

静力图式：

固定支座、活动支座。

板式橡胶支座：

由橡胶片和加劲层组成。

活动机理：

利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ，利用其剪切变形实现水平位移Δ。

4、拱桥总体布置的主要内容有哪些?

拱桥的主要标高有哪些?

拱桥矢跨比大小对结构受力有何影响？

拱桥总体布置的主要内容：

桥址方案比较，确定桥位，根据水文、地质情况，合理拟定桥梁的长度、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈的矢跨比等。

拱桥的主要标高：

桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高、基础底面标高。

矢跨比是设计拱桥的主要参数之一。

恒载的水平推力Hg与垂直反力Vg之比值:

随矢跨比的减小而增大.当矢跨比减小时，拱的推力增大，反之则推力减小。

推力大，相应的在拱圈内产生的轴向力也大，对拱圈自身的受力状况是有利的，但对墩台基础不利。

三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）

1、 永久作用

被近似地认为在设计基准期内是不变的，它的代表值只有一个，即标准值。

2、 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。

3、 铰接板（梁）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。

4、 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。

5、 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。

三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）

1、 计算跨径

对于带支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离；对于不设支座的桥梁如拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点的水平距离，或拱轴线两端点之间的水平距离。

2、 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。

3、 合理拱轴线

当拱的轴线与压力线完全重合时，各截面的弯矩和剪力都为零，只有轴力，各截面上产生均匀分布的正应力，材料能得到充分利用，从力学观点上看，这是最经、合理的，因此，在某种固定荷载作用下，拱的所有截面的弯矩均为零的轴线称为拱的合理拱轴线。

4、净矢高

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。

5、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。

5、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。

问答题（30%，每题6分）

1、支座有何作用？

简支梁桥的支座按静力图式有哪几种？

板式橡胶支座的构造和工作特点？

支座的作用：

传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形，使上、下部结构的实际受力符合结构的静力图式。

静力图式：

固定支座、活动支座。

板式橡胶支座：

由橡胶片和加劲层组成。

活动机理：

利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ，利用其剪切变形实现水平位移Δ。

2、“杠杆法”将桥跨结构作怎样的处理？

它适用于什么情况？

“杠杆法”忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开，当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。

“杠杆法”适用于计算何在靠近主梁支点是的横向分布系数，且适用于横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁。

3、装配式简支梁设计中块件划分遵循的原则？

重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力，尺寸应满足建筑限界的要求；结构构造简单，尽可能少用接头；接头耐久可靠，具有足够刚度保证结构整体性；块件形状和尺寸标准化。

4、影响斜板桥受力因素和受力特点？

影响因素：

斜交角;宽跨比b/l；支承形式。

受力特点：

1）、简支斜板桥的纵向主弯矩比跨径为斜跨长，宽度为b的矩形板要小，并随斜交角的增大而减小；2）、斜板的荷载一般有向支承边最短距离传递的趋势；3）、纵向最大弯矩的位置，随φ角的增大从跨中向钝角部位移动；4）、斜板桥中除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分线垂直方向上将产生接近于跨中弯矩值相当大的负弯矩，但分布范围较小并迅速削减；5）、斜板桥的最大纵向弯矩虽比相应的正板小，可是横向弯矩却比正板大得多，尤其是跨中部分的横向弯矩；6）、斜板桥在支承边上反力很不均匀；7）、斜板的受力特点可以用Z字行连续梁来比拟；8）、斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大的扭矩，抗扭刚度对扭矩的影响与正桥很大区别。

5.简述梁桥和拱桥的施工方法及其特点？

梁桥的施工方法主要有：

就地浇筑施工：

在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，预留孔道，在现场浇筑混凝土与施加预应力。

悬臂施工法：

分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。

在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工。

（施工期间不影响桥下通航或行车，充分利用预应力承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，提高桥梁的跨越能力。

）逐孔施工法：

从桥梁的一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环。

顶推施工法：

用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。

拱桥的施工方法主要有：

有支架施工：

拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。

缆索吊装施工：

是无支架施工最主要的方法。

预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。

劲性骨架施工：

在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土。

转体施工法：

将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用动力装置将其转动到桥轴线位置合龙成拱。

四、问答题（24%，每题8分。

）

1、拱桥有哪些主要施工方法？

简述各种施工方法的特点？

拱桥的施工方法主要有：

有支架施工：

拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。

缆索吊装施工：

是无支架施工的最主要的方法。

预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。

劲性骨架施工：

在事先形成的桁架拱骨架上分环分段浇筑混凝土。

转体施工法：

将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用转动装置将其转动到桥轴线位置合拢成拱。

2、桥梁的主要类型有哪些？

拱桥与梁桥在受力性能上有何差别?

桥梁的类型（基本体系）主要有：

梁式桥、拱式桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥。

拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有差别。

梁桥在竖向荷载作用下，支承处仅产生竖向支承反力，而拱桥在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。

由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱主要承受压力。

这样也就可以利用抗拉性能差而抗压性能好的圬工材料修建拱桥。

3、简述梁桥和拱桥的施工方法及其特点。

梁桥的施工方法主要有：

就地浇筑施工：

在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，预留孔道，在现场浇筑混凝土与施加预应力。

悬臂施工法：

分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。

在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工。

（施工期间不影响桥下通航或行车，充分利用预应力承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，提高桥梁的跨越能力。

）

逐孔施工法：

从桥梁的一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环。

顶推施工法：

用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。

拱桥的施工方法主要有：

有支架施工：

拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。

缆索吊装施工：

是无支架施工最主要的方法。

预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。

劲性骨架施工：

在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土。

转体施工法：

将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用动力装置将其转动到桥轴线位置合龙成拱。

四、问答题（每题5分，共20分）

1、为什么说空腹式无铰拱的拱轴线用悬链线比用恒载压力线更合理？

空腹式无铰拱桥，采用“五点重合法”确定的悬链线拱轴线与相应的三铰拱的恒载压力线五点重合，而与无铰拱的恒载压力线实际上并不存在五点重合关系。

由于拱轴线与恒载压力线有偏离，在拱顶、拱脚都产生了偏离弯矩。

研究证明，拱顶的偏离弯矩为负，而拱脚的偏离弯矩为正，恰好与这两截面控制弯矩的符号相反。

说明，在空腹式拱桥中，用“五点重合法”确定的悬链线拱轴线，偏离弯矩对拱顶、拱脚都是有利的，因而空腹式无铰拱的拱轴线用悬链线比用恒载压力线更合理。

2、简支梁中固定支座布置原则是什么？

固定支座的布置，应根据以下原则确定：

（1）对桥跨结构而言，最好使得梁的下缘在制动力的作用下受压，例如固定支座在行车方向的前方。

（2）对桥墩而言，最好让制动力的方向指向桥墩中心，使墩顶圬工在制动力作用下受压而不受拉。

（3）对桥台而言，最好让制动力的方向指向堤岸，使墩台顶部圬工受压，并能平衡一部分台后土压力。

3、伸缩缝的安装宽度应该考虑哪些因素?

（1）由温度变化引起的伸缩量；

（2）由混凝土收缩引起的梁体缩短量−Δs；

（3）由混凝土徐变引起的梁体缩短量−Δc；

（4）由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形而导致的伸缩缝开口量−Δlb 或闭口量+ Δlb。

4、当设计多孔连续拱桥必须采用不等跨径时，可以采用哪些措施来平衡推力？

（1）采用不同矢跨比，大跨径设计成矢跨比大的陡拱，小跨径设计成矢跨比小的坦拱，使相邻两孔在恒载作用下的不平衡推力尽量减小；

（2）采用不同的拱脚标高，将大跨径的拱脚标高降低，小跨径的拱脚升高，可达到对基底弯矩接近平衡；

（3）平衡拱上建筑的恒载重量，大跨径采用轻质