桥梁工程复习资料(1).doc

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桥梁工程复习资料1、 名词解释1、 作用效用组合：指桥梁结构在设计使用期限内可能同时受到的桥规规定的几种特定作用各自效用内力的加权之和。2、 设计洪水位：按规定的设计洪水频率计算所得高水位。 3、 （设计）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；对于不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距lo。4、 总跨径：多孔桥梁中各孔净跨径之和，它反映了桥下宣泄供水的能力5、 计算跨径：对于有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。对不设支座的桥梁（拱桥、刚构桥），为上下部结构的相交面之中心间的水平距离。6、 标准跨径：对于梁式桥、板式桥，以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为准；对于拱式桥和涵洞，以净跨径为准。7、 桥梁全长：简称桥长L，对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离；对无桥台的桥梁为桥面系行车道长度。8、 桥下净空：为满足通航（行人、行车）的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限9、 桥梁建筑高度：是上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。线路底线中所确定的桥面标高，与通航（或桥下通车、人）净空界限顶部标高之差，称为容许建筑高度。显然，桥梁建筑高度不得大于容许建筑高度，可以通过在桥面上布置结构（如斜拉桥、悬索桥）进行控制。10、 桥面净空：是桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。11、 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。12、 计算矢高：拱顶截面拱轴线至相邻两拱脚截面轴线连线的垂直距离。13、 矢跨比：计算矢高和计算跨径之比（要在合理范围内）14、 作用：是指施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。15、 永久作用：在结构使用期内，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。16、 可变作用：在结构使用期内，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。17、 偶然作用：在结构使用期内，出现的概率很小，一旦出现其值很大且持续时间很短的作用。（P28）18、 汽车冲击力：汽车荷载标准值乘以冲击系数。19、 汽车冲击作用：汽车以高速驶过桥梁时，由于桥面的不平整，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。2、 冲击系数：汽车的冲击系数是汽车过桥时，对桥梁结构产生的竖向动力效应增大系数。(跨径，惯性矩有关)20、21、 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。22、 板的有效分布宽度： 板在局部荷裁作用下，不仅直接承压部分参加工作，其相邻的部分板也会共同参与工作，承担一部分荷载，参与工作的总宽度称为板的有效分布宽度。23、 荷载横向分布影响线：荷载在梁的横向上移动作用，对某定点的作用（剪力，弯矩）的竖标值的大小，所形成的点的连线。24、 荷载横向分布系数：对于一座由多片主梁和横隔梁组成的梁桥来说，当桥上有荷载p作用时，由于结构的横向刚性必然会使所有主梁不同程度地参与工作，每片梁所受荷载P的比例称为荷载横向分布系数。25、 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。通常按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度二者之和采用。26、 先张法：在浇筑混凝土前张拉预应力筋，将其临时锚固在张拉台座上，然后绑普通钢筋、立模浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度，逐渐将预应力筋从台座上放松，由于混凝土和预应力筋之间的粘合作用限制了预应力筋的弹性回缩，同时混凝土获得了相应的预应压力。27、 后张法：先制作留有预应力筋孔道的梁体，待其混凝土达到规定强度后，再在孔道穿入预应力筋进行张拉并锚固，最后进行孔道压浆并浇灌梁端封头混凝土。28、 汽车荷载：是公路桥涵上最主要的一种可变荷载。由车道荷载和车辆荷载组成。29、 五点重合法：空腹式无铰拱桥确定的拱轴线与相应三铰拱的结构自重压力线在拱顶、梁1/4点和两拱脚五点重合。30、 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。31、 冲击作用：汽车以较高的速度驶过桥梁时，由于桥面不平整，发动机震动等原因，会引起桥梁结构的振动，从而造成内力增大的动力效应。32、 板的有效宽度：a=M/mmax 其中M为车轮荷载产生的跨中弯矩，mmax为荷载中心处死亡最大单宽弯矩值。2、 填空题1、 桥梁的基本组成部分：上部结构、下部结构、支座和附属设施2、 根据桥梁全长和跨径的不同，分为特殊大桥（1000m）、大桥（1001000m）、中桥（30100m）、小桥（830m）、涵洞。3、 桥梁设计的原则：安全、适用、经济、美观。4、 作用的分类：永久作用、可变作用、偶然作用。公路通规通常将桥梁作用分为三大类，即 永久作用 、可变作用 、偶然作用 。5、 桥涵结构设计分为:持久状况、短暂状况、偶然状况。6、 按承载能力极限状态分，作用效用的组合形式：基本组合、偶然组合。7、 按正常使用极限状态分，作用效用的组合形式：作用短期效应组合，作用长期效应组合。8、 混凝土梁式桥的桥面布置有：双向车道布置、分车道布置、双层桥面布置。9、 当弯道桥的半径R250 m时，应计算汽车荷载的离心力。10、 梁桥的主要截面形式：板梁，肋板式梁桥，箱型梁桥。从受力特点上看混凝土梁式桥分为：简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥。11、 梁式桥的主要截面类型有 板式 、 肋板式 和 箱形截面 。12、我国公路桥规规定设计和计算应满足 承载能力极限状态 和 正常使用极限状态 两类极限状态。13、桥梁的支座不仅要 有足够的承载能力 ，并且要保证桥跨结构能产生一定的 变形 。14、预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，主要有 整体现浇 、 装配-整体施工 、 悬臂施工 、 顶推法施工 和 移动模架施工法 等。15、桥梁中重力式墩台一般由 墩（台）帽 、 墩（台）身 和基础组成。16、梁桥的主要施工方法：整体浇筑法、节段施工法。17、装配式板的横向连接方法：企口混凝土铰连接、钢板焊接连接。横隔梁常用联接有：钢板焊接连接、扣环联接。常用的桥面板横向联接有刚性接头和交接接头。18、装配式简支梁桥的截面形式：形梁桥、T形梁桥、箱形梁桥。19、钢筋混凝土与预应力混凝土桥的常用块件划分方式：纵向竖缝划分，纵向水平缝划分，纵、横向竖缝划分。20、拱桥按桥面位置分为：上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥。 按截面形式分为：板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、钢筋混凝土拱桥。21、 按照拱上建筑采用的不同构造方式，可将拱桥分为：实腹式、空腹式。而空腹式有腹孔、腹孔墩。腹孔分为：梁式腹孔和拱式腹孔；腹孔墩分为：横墙式和立柱式。拱腹填料的做法分为：填充和砌筑。22、规定：填料厚度（包括路面厚度）0.5m的拱桥，设计时不计汽车荷载的冲击力。23.拱铰的形式：弧形铰、铅垫铰、平铰、不完全铰、钢铰。24、拱桥的四大标高：桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高、基础底面标高。25、桥梁墩（台）主要由墩（台）帽、墩（台）身、基础三部分组成。26、桥墩分为：重力式桥墩：靠自身重力来平衡外力、保持其稳定；轻型桥墩。27、桥台分为：重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合桥台。28、梁桥与拱组合桥梁：有推力的、无推力的。 混凝土梁桥的桥面布置：双向车道布置，分车道布置，双层桥面布置29、 常用伸缩缝的类型：镀锌铁皮伸缩缝；钢板伸缩缝；橡胶伸缩缝。30、 关于桥面板计算的力学模型：单向板的、交接悬臂板、悬壁板。31、 荷载横向分布计算方法：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板法、横向刚接梁法、比拟正交异性板法。32、 杠干原理法主要适用于计算支点处的横在横向分布系数；偏心压力法主要是用于具有可靠横向联系的窄桥，计算其跨中的何在横向分项系数。33悬臂体系和连续体系梁桥的施工方法：逐孔施工法（落地支架施工、移动模架施工）、节段施工法（悬臂浇筑、悬臂拼装）、顶推施工法（单点顶推、多点顶推）。34、混凝土拱桥的施工方法：就地浇筑法（有支架施工法、悬臂浇筑法）、预制安装法（缆索吊装设备、伸臂式起重机）转体施工法（平面转体施工法、竖向转体施工法）3、 问答题 1、 T型梁行车道板结构形式有哪几种？各按什么力学模式计算？（1）通常对于矩形的四边支承板，当其边长比或长宽比（la/lb）等于或大于2时，便可近似地按仅由短跨承受荷载的单向受力板来设计，而长跨方向只要配置适当的构造钢筋即可。（2）对于la/lb2的装配式T形梁桥，如果在两主梁的翼板之间：a）采用钢板联接时，则桥面板可简化为悬臂板；b）采用不承担弯矩的铰接缝联接时，则可简化为铰接悬臂板。2、 简述简支斜板桥的主要受力特点及配筋特点一受力特点：（1）最大主弯矩方向，在板的中央部分接近于垂直于支承边；在板的自由边接近于自由边与支承边垂线之间的中间方向（2）在钝角处有垂直于钝角平分线的负弯矩，它随斜度的增大而增加。（3）支承反力从钝角处向锐角处减小，因此，锐角有向上翘起的倾向，同时存在着相当大的扭矩。二配筋特点：A)整体式；方案一：按主弯矩方向的变化配置主筋，其分布钢筋则与支边平行。在钝角处约1/5跨径的范围内配置加强钢筋，在下层其方向与钝角的二等分线平行；在上层与二等分线垂直。在自由边的上层加设一些钢筋网，以抵抗板内的扭矩方案二：在两钝角角点之间的范围内，主钢筋方向与支承边垂直，在靠近自由边处主钢筋则沿斜跨径方向布置，直至与中间部分主筋完全衔接为止。其横向分布钢筋与支承边平行，其余钢筋的配置仍与第一种方案相同。B)配式斜板桥（1）当斜交角=2535时，主钢筋沿斜跨方向布置，分布钢筋平行于支承边方向布置；（2）当=4050时，要布置底层加强钢筋，其方向则与支承边相垂直；当=5560时，除了要布置垂直于支承边的加强钢筋以外，在顶层还要布置与钝角的二等分线相垂直的加强钢筋。3、 简支T梁计算荷载横向分布系数的方法有哪些？杠杆法 偏心受压法 比拟正交异性板法 铰接板（梁）法4、 杠杆法计算荷载横向分布系数的基本假定是什么？按杠杆原理法进行荷载横向分布计算的基本假定是忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当做沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑5、 偏心受压法计算荷载横向分布系数的基本假定是什么？横隔梁近似绝对刚性忽略主梁抗扭刚度6、 杠杆法、偏心受压法、比拟正交异性板法和铰接板法分别适用范围各是什么？a.杠杆原理法适用于计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数mob.偏心受压法计算荷载横向分布适用于桥上具有可靠的横向联接，且桥的宽跨比小于或接近 0.5的情况（一般为窄桥），用于计算跨中截面荷载横向分布系数mcc.比拟正交异性板法也是对于位于跨中的荷载而言的。d.铰接板法适用于现浇混凝土纵向企口缝联结的装配式板桥7、 荷载横向分布系数沿梁跨是如何分布的？对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc，从距支点1/4处起至支点的区段内mx呈直线形过渡至mo8、 横隔梁的作用：在装配式T形梁中保证各根主梁相互连接成整体；它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好；有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，显著加强全桥的整体性；荷载横向分布比较均匀，且可以减轻翼板接缝处的纵向开裂现象。9、 悬索桥受力机理与斜拉桥有何不同？悬索桥可以比斜拉桥的跨度更大。斜拉桥的钢索是斜着的，这样会不断增大钢索的拉力和桥面的轴向压力，这也是为什么斜拉桥的钢索大多集中在索塔的上端的原因。因此间距不能太大，即斜拉桥的跨度不能太大。悬索桥的钢索受力是竖直方向的，随着跨度的增加并不会增加钢索的受力。因此悬索桥的跨度可以比斜拉桥更大。斜拉桥比悬索桥稳定。绷紧的钢索与索塔及桥面根据三钢片原则构成了不变体系，而悬索桥的主索、细钢索、索塔及桥面之间构成的是可变体系。因此悬索桥的稳定性不如斜拉桥的稳定性好。斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面宽很多。在受力和桥面横截面形状相同的情况下，斜拉桥的最大拉应力比悬索桥小，又因为桥面材料为混凝土，抗压不抗拉，因此斜拉桥的桥面可以比悬索桥的桥面更宽一些。10、 简述T型钢构桥、连续梁桥、连续钢构桥三种结构的主要优缺点及其比较？T型钢构桥：是在简支预应力桥和大跨钢筋土箱梁桥的基础上，在悬臂施工的影响下产生的。其上部结构可为箱梁、桁架或桁拱，与墩固结形成整体，桥型美观 、宏伟、轻型，适用于大跨悬臂平衡施工，可无支架跨越深水急流，避免下部施工困难或中断航运，也不需要体系转换，施工简便。连续梁桥：由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用；由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大；超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感；行车条件好连续钢构桥：有两个以上主墩采用墩梁固结，具有T形刚构桥的优点。但与同类桥（ 如连续梁桥、T形刚构桥）相比：多跨刚构桥保持了上部构造连续梁的属性，跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低，如广东洛溪桥。多跨连续刚构桥则在主跨跨中设铰接，两侧跨径为连续体系，可利用边跨连续梁的重量使T构做成不等长悬臂，以加大主跨的跨径。11、 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，大跨径采用轻质填料，小跨径采用重质填料；（4）采用不同类型的拱跨结构，大跨径采用分离式肋拱结构，小跨径采用板拱结构。12、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。13、桥面铺装的作用：保护桥面板不受车辆轮胎（或履带）的直接磨耗；防止主梁遭受雨水的侵蚀；对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。 14、伸缩缝的作用 ：为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等因素影响下变形的需要，并保证车辆通过桥面时平稳。 15、简支梁桥为何通常要设置预拱度？如何设置？（8分）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预拱度(指跨中的反向挠度)1)钢筋混凝土受弯构件a 当由荷载短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度。b.当不符合上述规定时则应设预拱度，预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之各采用。汽车荷载的频遇值为汽车荷载的标准值的0.7倍，人群荷载的频遇值等于其标准值；预拱度的设置应按最大预拱值没顺桥向做成平顺的曲线。2）预应力混凝土受弯构件a.当预加应力产生的长期反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。b.当预加应力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，应设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用。16.混凝土梁桥的三种基本体系及各自的特点（优缺点）和使用范围： 简支梁桥：主要特点：属于静定结构，主要受跨中正弯矩的控制。 使用范围：简支梁桥一般用于小桥、大桥中的引桥及城市高架桥。 连续梁桥：主要特点：属于超静定结构，在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩。 优缺点：主梁结构简单，施工快捷， 使用范围：桥梁基础相对要求较高，宜用于地基较好的场合。 悬臂梁桥：主要特点：属于静定结构，内力不受基础不均匀沉降的影响，悬臂梁桥在悬臂端与挂梁衔接处的绕曲线都会产生不利于行车的折点，支点截面产生负弯矩，跨中正弯矩比简支梁桥小，跨越能力比简支梁大，但小于连续梁。 使用范围：主跨要增加悬臂与挂梁间的牛腿与伸缩缝构造，并且牛腿处变形大、伸缩缝易损坏、行车不平顺，目前已较少使用。17.连续梁桥与连续钢构梁桥的比较：连续梁桥世超静定结构，支点截面设计负弯矩一般比跨中界面设计正弯矩大，结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适的优点。连续刚构桥的主梁保持连续，梁墩固结，上下部结构共同承受何荷载，减小了墩顶负弯矩。避免了连续梁的缺点，养护工程量小，施工稳固性好，避免了边跨两端搭架灌注。18.为什么主拱圈的矢跨比是拱桥设计的主要参数之一？ 它不仅影响拱圈内力，还影响拱桥施工方法的选择和构造形式；拱的恒载水平推力与垂直反力之比值，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；应从同航、泄洪和上下部结构受力等综合因素确定矢跨比。不等跨连续拱桥的处理办法：采用不同的矢跨比；采用不同的拱脚高程；调整拱上建筑的恒载大小；采用不同类型的拱跨结构19对于不等跨拱桥采用不同的拱脚标高来改善桥墩、基础的受力状况时，应降低大跨径孔的拱脚标高还是小跨径孔的拱脚标高？为什么？答：应降低大跨径孔的拱脚，因为大跨径的矢跨比大，拱脚降低，减小了拱脚水平推力对基底的力臂，这样可以使大跨与小跨的恒载水平推力对基底所产生的弯矩得到平衡。20、荷载横向分布系数的计算方法常用的有哪几种？荷载位于支点处的荷载横向分布系数计算可用哪一种方法？荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化，目前在设计中如何处理?（7分）常用以下几种荷载横向分布计算方法：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板梁法、横向钢接梁法、比拟正交异性板法。在支点处应用杠杆原理法。对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc，从离支点L/4处起至支点的区段内mx呈直线过渡。对于有多根内横隔梁的情况，mc从第一根内横隔梁起向m0直线过渡。(m0为支点截面横向分布系数；mc为跨中截面的横向分布系数)21梁式桥墩计算一般考虑哪些最不利作用效应组合？答：根据不同的验算内容选择可能出现的各种作用进行最不作用效应组合：（1） 使桥墩各截面产生最大竖向力的效应组合。（2）使桥墩各截面在顺桥方向上产生最大偏心和最大弯矩的效应组合。（3）使桥墩各截面在横桥方向产生最大偏心和最大弯矩的效应组合。22横隔梁内力计算步骤：确定作用在横隔梁上的计算荷载；绘制横隔梁的内力影响线；绘制剪力影响线；截面内力计算；内力组合23、预应力筋的布置种类及其作用和布置位置纵向预应力筋，作用：保证桥梁在恒、活载作用下纵向跨越能力的主要受力钢筋 布置位置：布置在顶、底板和腹板中。横向预应力筋，作用：保证桥梁的横向整体性、桥面板及横隔板横向抗弯能力的主要受力钢筋。 布置位置：顶板和横隔板中。竖向预应力筋，作用：提高截面的抗剪能力24、斜拉桥斜拉桥主要由主梁、索塔、斜拉索组成。荷载传递路径：斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上，将主梁的恒载和车辆荷载传递至索塔，再通过索塔传递至地基。斜拉索（主要承重部分，承受相当大的拉应力）的布置方式：纵向布置方式（辐射形、竖琴形、扇形）；横向（单面索、双面索）。主梁截面形式：较宽的双索面桥，抗风性能良好的半封闭式箱型截面；单索面桥，抗扭刚度大的单箱多室截面。索塔，主要承受轴力，即斜拉索的竖向分力，同时还要承受相邻两跨因车辆活载、温度变化等因素导致的不平衡弯矩的作用。纵向布置：独柱式、A字形、倒Y形。横向布置：独柱形、双柱形、门形或H形、A形、宝石形或倒Y形。25、当桥梁跨度在800米以上时，悬索桥总是被优先考虑？原因是以高强钢丝作为主要承拉结构的悬索桥具有跨越能力大、受力合理、最能发挥材料强度等特点，同时它还以整体造型流畅美观和施工安全快捷等优势而受推崇。26、悬索桥主要由主缆、桥塔（包括基础）、锚碇、吊杆、加劲梁、鞍座及桥面结构等组成。主塔主要是对主缆起支承作用，分担主缆竖向荷载。横桥方向，主塔常采用刚架式、桁架式、两者混合式。顺桥方向，按力学性质可分为刚性塔和柔性塔两种结构形式。主缆索股锚固形式分为：自锚式（不需设置锚碇结构，将主缆直接锚固与加劲梁梁体上，适用于中、小跨径悬索桥）、地锚式（将主缆索股锚于重力式锚碇或隧道式锚碇上）。加劲梁：直接承担竖向活荷载，其变形从属于主缆，分散活载、避免活载作用位置产生过大局部下挠。钢加劲梁截面形式：桁架式、扁平钢箱式。27、拱桥的基本特点:拱式结构在竖向荷载作用下，两端支承除了有竖向