桥梁工程复习思考题.doc

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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？

桥梁（bridge）就是供车辆（汽车、列车）和行人等跨越障碍（河流、山谷、海湾或其他线路等）的工程建筑物、支座

上部结构、下部结构、

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。

对梁式桥，设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平净距L0,称为桥梁的净跨径。

各孔净跨径之和，称为总跨径，它反映出桥位处泄洪能力的大小。

桥跨结构相邻两支座间的距离L1,称为计算跨径。

桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。

桥长：

对梁桥，两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离LT，可称为桥梁全长。

桥面（或铁路桥梁的轨底）至桥跨结构最下缘的垂直高度h，称为桥梁建筑高度。

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？

按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系和组合体系。

梁作为承重结构，主要是以其抗弯能力来承受荷载的。

拱桥（图1.2（c））的主要承重结构是具有曲线外形的拱圈（archring）。

在竖向荷载作用下，拱圈主要承受轴向压力，但也受弯、受剪。

拱趾处的支承反力除了竖向反力外，还有较大的水平推力（thrust）。

但大跨度悬索桥的主要承重结构为缆。

组合体系桥（combinedsystembridge）指承重结构采用两种基本体系，或一种基本体系与某些构件（梁、塔、柱、斜索等）组合在一起的桥。

4.请根据各类桥梁的力学特点，你认为各自有竞争力的跨度范围是什么？

适用于什么样的地质条件？

（思考题）

第二章桥梁工程的规划与设计

1.什么是桥梁的净空（限界）？

它有什么用途？

是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。

建筑限界：

路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。

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？

桥梁立面、断面和平面布置。

桥面高程的确定：

1）由线路纵断面确定；

2）由设计洪水水位、通航净空、建筑高度确定。

桥梁总长：

根据水文计算确定。

既要保证过水空间又要保证经济。

孔径布置：

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。

方向：

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？

现行标准设计有哪些跨度？

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？

各部分的作用是什么？

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