桥梁工程试卷整理

名词解释名词解释 1 拱桥的计算跨径 相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离 2 拱桥的净矢高 拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离 3 五点重合法 拱轴线在全拱有五点 拱顶 两点和两拱脚 与其相应三铰拱恒载4 l 压力线重合 4 漂浮体系 塔墩固结 塔梁分离 主梁除两端有支承外 其余全部用拉索悬吊的斜拉 桥体系 属于一种在纵向可稍作浮动的多跨弹性支承连续梁 5 半漂浮体系 斜拉桥塔墩固结 主梁在塔墩上设置竖向支承 成为具有多点弹性支承 的三跨连续梁 6 单向推力墩 又称制动墩 它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时 能承受住单侧拱的恒载水平推力 以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍 7 拱桥的计算矢高 拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离 8 净矢跨比 拱圈 或拱肋 的净矢高与净跨径之比 9 系杆 系杆的含义就是一个将两拱脚相互联系在一起的水平构件 使得墩台不承受水 平推力 10 轻型桥台 借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力的桥台 它的体积轻巧 自重 较小 一般由钢筋混凝土材料建造 11 拱桥的净跨径 每孔拱跨两个起拱线之间的水平距离 12 计算矢跨比 拱圈 或拱肋 的计算矢高与计算跨径之比 13 重力式桥台 重力式桥台靠自身重量来平衡外力而保持其稳定 14 桥梁全长桥梁全长简称桥长 对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离 对于无桥台的桥梁为桥面系行车道长度 15 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 如拱桥 刚构桥等 为上 下部结构的相交面之中心间的水平距离 16 板的有效分布宽度板的有效分布宽度是将车轮荷载产生的总弯矩除以荷载中心处 的最大单宽弯矩所得之值 有效工作宽度范围内的内力按照最大弯矩计算 17 矢跨比拱圈 或拱肋 的净矢高与净跨径之比 或计算矢高与计算跨径之比 18 桥面铺装为了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 在桥面板上铺筑的水泥混凝土或者沥青混凝土 它能对车辆轮重的集中荷 载起一定的分布作用 19 设计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称为设计洪水位 20 合理拱轴线 各种荷载作用下拱圈截面只受轴向压力 而无弯矩作用 能充分利用圬 工材料的抗压性能 21 拱桥的弹性中心在计算无铰拱的内力时 为了简化计算工作 使求解三个赘余力的 联立方程的副系数全部为零 并解为三个独立的一元一次方程所采用的结构弹性中心 22 轻型桥台借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力的桥台 它的体积轻巧 自 重较小 一般由钢筋混凝土材料建造 填空填空 1 根据拱肋和系杆相对刚度的大小 可将系杆拱桥分为柔性系杆刚性拱 刚性系杆柔性 拱 刚性系杆刚性拱三类 2 拱桥的设计标高主要有桥面标高 拱顶底面标高 起拱线标高和基础底面标高四个 3 在推导实腹式悬链线拱的拱轴方程时有两个基本假定 一个是将结构的恒载压力线作 为拱轴线 另外一个是不考虑弹性压缩 4 混凝土拱桥的施工方法按其主拱圈成型的方法 可以分为就地浇筑法 预制安装法 转体施工法三大类 5 斜拉桥主要有主梁 索塔和斜拉索三大部分组成 6 对于公路和城市道路中的两塔三跨式斜拉桥 合理的边主比为 0 40 0 45 7 斜拉桥的索面形状主要有辐射形 竖琴形和扇形三种基本类型 8 斜拉桥的悬臂施工方法可以采用悬臂浇筑和悬臂拼装两种 9 拱桥按照拱上建筑的形式可以分为空腹式拱桥和实腹式拱桥 10 照拱圈截面形式可分为板拱 板肋拱桥 箱型拱 双曲拱 钢管混凝土拱桥和劲性骨 架混凝土拱桥 11 空腹式拱上建筑按照腹孔构造 可以分为梁式拱上建筑和拱式拱上建筑 12 按照索距布置 现代斜拉桥经历了稀索体系 中密索和密索体系三个阶段 13 桥梁的墩台主要由墩台帽 墩台身和基础三个部分组成 14 拱桥按照桥面系的位置分为上承式拱桥中承式拱桥和下承式拱桥 15 双曲拱桥主拱圈通常由拱肋 拱板 拱波和横向联系四个部分组成 16 空腹式悬链线拱在用 五点重合法 确定拱轴系数 m 时 要求拱轴线与三铰拱的恒载压 力线保持五点重合 17 拱桥的转体施工法按照旋转的几何平面 可以分为平面转体竖向转体或者二者相结合 18 按照塔 梁 墩相互连接方式 斜拉桥可以划分为漂浮体系 半漂浮体系 塔梁固结 体系和刚构体系四种结构体系 19 梁桥墩台从总体上可以分为重力式墩台和轻型墩台 20 概括的说 桥梁五大件是指桥跨结构 支座系统 桥墩桥台和墩台基础 21 公路桥规 规定 汽车车道荷载为公路 II 级 均布荷载标准值为 7 875kN m 计算 跨径等于 45 米时的集中荷载标准值为 255kN 22 从承重结构的静力体系上分类 混凝土梁式桥可分为简支梁 连续梁 和悬臂梁 23 拱桥中常见的拱轴线形主要有圆弧线 抛物线 悬链线三种 24 下承式组合体系拱桥一般由拱肋 吊杆 系杆 横向联系和桥面系组成 25 中承式组合体系拱桥一般由拱肋 吊杆 立柱 系杆 横向联系和桥面系组成 26 根据拱肋和系杆相对刚度的大小 可将系杆拱桥分为柔性系杆刚性拱 刚性系杆柔性 拱 刚性系杆刚性拱三类 判断题判断题 1 拱桥与梁桥最大的区别在于 竖向荷载作用下拱桥除了竖向力之外还将产生水平推 力 o 2 实际拱桥的拱轴线只有圆弧线 悬链线和抛物线三种 x 3 斜拉索的垂度效应一般采用等效弹性模量予以考虑 o 4 如果拱轴线与拱上荷载产生的压力线相吻合 则此时拱圈各截面只有轴向力而无弯 矩 剪力 o 5 悬链线的线型特征可用曲线在 L 4 的竖向坐标表示 它随拱轴系数 m 增大拱轴线降 低 x 6 实腹式拱桥在从拱顶到拱脚均匀增加的均变荷载作用下 拱圈压力线是一条悬链线 o 7 拱桥矢跨比减小时 拱圈内的轴向力增大 对拱圈的受力是有利的 o 8 空腹式无铰拱中 拱轴线与自重压力线偏离产生的附加弯矩 在拱顶 拱脚位置与 这两个截面控制弯矩的符号相同 x 9 大跨径斜拉桥采用悬臂法施工时 塔梁之间一般不需要临时固结 x 10 钢斜拉桥的边跨应比相同跨径混凝土斜拉桥的跨径小 o 11 拱桥与梁桥最大的区别在于 竖向荷载作用下拱桥除了竖向力之外还将产生水平推力 12 空腹式无铰拱的拱轴线采用悬链线比采用恒载压力线更为合理 13 实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加 这种荷载分布图式的拱圈的压力线是 抛物线 14 对于悬链线拱 拱轴系数 m 增大 拱轴线降低 15 在竖向均布荷载作用下 拱的合理拱轴线为二次抛物线 16 当拱桥的矢跨比减小时 拱的推力增大 17 空腹式无铰拱中 拱轴线与自重压力线偏离产生的附加弯矩 在拱顶 拱脚位置与这 两个截面控制弯矩的符号相同 18 无铰拱桥采用弹性中心计算结构的内力时 可以取悬臂曲梁或简支曲梁为基本结构 19 大跨径斜拉桥采用悬臂法施工时 塔梁之间一般不需要临时固结 20 斜拉索的垂度效应一般采用等效弹性模量予以考虑 21 现代斜拉桥一般采用稀索体系 x 22 在跨径一定时 矢跨比大于某一数值时 可不计恒载弹性压缩影响产生的附加内力 o 23 大跨径斜拉桥采用悬臂法施工时 塔梁之间一般不需要临时固结 x 24 斜拉索的垂度效应一般采用等效弹性模量予以考虑 o 25 实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加 这种荷载分布图式的拱圈的压力线是 抛物线 x 26 对于悬链线拱 拱轴系数 m 增大 拱轴线抬高 o 27 在均匀径向均布荷载作用下 如水压力 拱和合理拱轴线为一圆弧形 o 28 拱桥的水平推力与垂直反力之比值 随矢跨比的减小而增大 o 29 空腹式无铰拱中 拱轴线与自重压力线偏离产生的附加弯矩 在拱顶 拱脚位置与这 两个截面控制弯矩的符号刚好相反 o 30 不等跨连续拱桥中 不能采用不同拱脚高程的处理方法 x 31 闻名中外的河北赵县赵州桥建于隋大业初年 约公元 605 年 又称安济桥 它是一座 实腹式圆弧形石拱桥 x 32 在桥梁伸缩缝处增设的泄水管主要布置在伸缩缝上游方向 o 33 栏杆属于桥梁的次要构件 因此在变形缝处无需设置贯通全桥宽度的伸变形缝 x 34 装配式梁桥与整体式梁桥相比 上 下部可同时施工 可加快施工的进度 o 35 现代斜拉桥一般采用稀索体系 x 36 实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加 这种荷载分布图式的拱圈的压力线是 抛物线 x 41 桥梁的总跨径 是多孔桥梁中各孔计算跨径的总和 它反映了桥下泄洪的能力 o 42 刚构桥的受力特性介于梁桥和拱桥之间 o 43 梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于在竖向荷载作用下 梁式桥无水平反力 产生 拱式桥有水平反力产生 o 44 闻名中外的赵州桥建于隋大业初年 约公元 605 年 又称安济桥 位于河北赵县 它 是一座空腹式圆弧形石拱桥 o 45 连续梁的伸缩缝安装时 预留伸缩量的大小必须考虑施工时的气温 o 46 汽车 人群横向分布系数的计算公式分别是 4 qq m rr m x 47 实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加 这种荷载分布图式的拱圈的压力线是 抛物线 x 48 拱桥矢跨比减小时 拱圈内的轴向力增大 对拱圈的受力是有利的 o 简答简答 1 不等跨连续拱桥有哪几种处理方法 答 不等跨连续拱桥主要有以下 4 种处理方法 1 采用不同的矢跨比 2 采用不同的拱脚标高 3 调整拱上建筑的恒载重量 4 采用不同类型的拱跨结构 2 拱桥中有几种情况需要设置铰 答 拱桥中需要设置铰的情况有四种 1 按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈 2 按构造要求需要采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈 3 需设置铰的矮小腹孔墩 即将铰设置在墩上端与顶梁和下端与底梁的连接处 4 在施工过程中 为消除或减小主拱圈的部分附加内力 以及对主拱圈内力作适 当调整时 需要在拱脚处设置临时铰 3 按照索距的布置 现代斜拉桥多为 密索 体系 试叙述采用密索的主要优点 答 索距小 主梁弯矩小 索力较小 锚固点构造简单 锚固点附近应力流变化 小 补强范围小 利于悬臂架设 易于换索 斜拉桥采用悬臂法架设时 索间距宜为 5 15m 混凝土主梁因自重大 索距应密些 较大的索距适合于钢或钢 混凝土组合主梁 4 试叙述箱形拱桥的主要特点 答 截面挖空率大 减轻了自重 箱形截面的中性轴大致居中 对于抵抗正负 弯矩具有几乎相等的能力 能较好地适应主拱圈各截面的正负弯矩变化的需要 由于是闭 合空心截面 抗弯和抗扭刚度大 拱圈的整体性好 应力分布较均匀 单条肋箱刚度较 大 稳定性好 能单箱肋成拱 便于无支架吊装 制作要求较高 吊装设备较多 主要 用于大跨径拱桥 5 什么是理想的拱轴线 为什么公路拱桥以恒载压力线作为拱轴线 答 理想的拱轴线是在各种荷载作用下拱圈截面只受轴向压力 而无弯矩作用 这就 能充分利用圬工材料的抗压性能 但事实上是不可能获得这种拱轴线的 因为除恒载外 拱圈还要受到活载 温度变化和材料弹塑性变形等因素的作用 公路拱桥的恒载占全部荷 载的比重较大 随着跨径的增大 恒载所占的比重将增大 因此 以恒载压力线作为设计 拱轴线 可以认为基本上是适宜的 6 拱桥为什么要设置单向推力墩 常见的单向推力墩有哪几种 答 单向推力墩又称制动墩 它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏 时 能承受住单侧拱的恒载水平推力 以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍 重力式单向推力墩则要做得厚实一些 采用立墙式和框架式 拱桥轻型桥墩则做成斜撑墩与悬臂墩 7 双曲拱桥在施工中如何实现 化整为零 和 集零为整 这样做有何意义 答 双曲拱桥主拱圈通常由拱肋 拱波 拱板和横向联系等几部分组成 双曲拱桥的 主要特点是将主拱圈以 化整为零 的方法按先后顺序进行施工 再以 集零为整 的组 合式整体结构承重 施工时 先将拱圈划分成拱肋 拱波 拱板及横向联系四部分 并预 制拱肋 拱波和横向联系 即 化整为零 然后吊装钢筋混凝土拱肋成拱并与横向联系构 件组成拱形框架 在拱肋间安装拱波 随后浇筑拱板混凝土 形成主拱圈 即 集零为整 这样做的主要目的是减轻吊装重量 8 拱桥轻型桥墩则做成斜撑墩与悬臂墩 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 规定了桥梁的作用有哪三类 分别是怎么定义的 并列举实际工程中相应的典型作用 答 主要有永久作用 可变作用和偶然作用三类 永久作用是指在结构使用期间 其量值不随时间而变化 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 作用和基础变位作用等七种 可变作用是指在结构使用期间 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 这些包括有汽车荷载 汽车荷载的冲击力 离心力 制动力和引起的土侧压力 人群荷载 风荷载 流水压力 冰压力 温度作用和支座摩阻力等十一种 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作用叫偶然 作用 它包括地震作用 船舶或漂流物撞击力和汽车撞击作用 9 杠杆原理法和偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定分别是什么 答 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 而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来 考虑 偏心压力法的基本假定是 1 车辆荷载作用下 中间横隔梁可近似地看作一根刚度 为无穷大的刚性梁 横隔梁仅发生刚体位移 2 忽略主梁的抗扭刚度 即不计入主梁扭矩 抵抗活载的影响 10 简述桥面横坡设置的常用方法 答 桥面横坡的形成通常有三种方法 1 对于板桥 矩形板梁或空心板梁 或就地 浇筑的肋板式梁桥 将墩台顶部做成倾斜的 再在其上盖桥面板 可节省铺装材料并减轻 恒载 2 对于装配式肋板式梁桥 可采用不等厚的铺装层 包括混凝土的三角垫层和等厚 的路面铺装层 方便施工 3 桥宽较大时 直接将行车道板做成双向倾斜 可减轻恒载 但主梁构造 制作均较复杂 11 板的有效分布宽度是如何定义的 试绘出单向板的有效工作宽度的平面图 答 当荷载以 a1 b1的分布面积作用在板上时 板除了沿计算跨径 x 方向产生挠曲变 形外 沿垂直于计算跨径的 y 方向也必然发生挠曲变形 这说明荷载作用下不仅使直接承 压的宽度为 a1的板条受力 其邻近的板也参与工作 共同承受车轮荷载所产生的弯矩 a a x y x x x l 1 b1 方 向 行 车 截面弯矩图 dy 方 x 1 向 行 车 mxmax mx y y a b a l 2 为了计算方便 设想以宽板均匀承受车轮荷载产生的总弯矩 即 a Mdymma xxmax 则得弯矩图形的换算宽度为 maxx m M a 式中 M 车轮荷载产生的跨中总弯矩 可直接由结构力学方法计算得到 mxmax 荷载中心处的最大单宽弯矩值 精确解需由板的空间计算才能得到 上式的即为为 a 板的有效分布宽度 计算题计算题 1 如图所示等截面悬链线无铰拱 拱轴系数 m 2 24 施工合龙温度为 15 主拱线膨 胀系数 1 0 10 5 弹性模量 E 3 0 104Mpa 截面抗弯惯矩为 I 2 0m4 试求大气温 度为 0 时 拱顶和拱脚截面由温度变化引起的弯矩 并绘出弯矩图 计算结果小数 点后面保留两位有效数字 其中弹性中心 fys33 0 EIlfEIdsy s 096 0 22 22 l 36m f 6m y x Ht s y f l 5156 26kN m 10468 76kN m 图