桥梁复习题.doc

1. 我国古代桥梁的形式、技术水平和意义形式：大型浮桥；以木桩为墩桩，上置木梁、石梁的多孔桩栏式桥梁；由藤、竹、铁索吊桥（发展为大跨径吊桥、斜拉桥）；石桥、石拱桥；开合式浮梁桥（浮桥；多孔桩柱式桥梁；吊桥；斜拉桥；石梁桥；拱桥；开合式桥）技术水平：我国古代桥梁不但数量惊人，而且类型也丰富多彩，几乎包含了所有近代桥梁最主要形式，较世界各国，我国同期桥梁技术水平较高，且规模较大，跨径较大。其中以推石桥为首，富有民族风格的石拱桥，结构精巧，便于泄洪，驰名中外，而湘子桥是世界上最早的开合式桥，结构类型之多，施工条件之困难，实属罕见。意义：2. 桥梁有几部分组成，分别起到何种作用？桥垮结构：在线路中断时跨越障碍的主要承载结构桥墩和桥台：支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。桥台还需要抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡与坍塌。支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。不仅要传递很大的荷载，并且要保证桥跨结构能产生一定的变位。（锥形护坡：保证迎水部分路堤边坡的稳定。）在路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置石砌的锥形护坡，以保证迎水部分路堤边坡的稳定3. 目前桥梁分别按跨径、桥面的位置、桥梁的用途、材料、结构体系、跨越方式、施工方法划分分别有那些形式？分类因素桥梁类型跨径特殊大桥；大桥；中桥；小桥桥面位置上承式桥；下承式桥；中承式桥桥梁用途公路桥；铁路桥；公路铁路两用桥；农桥；人行桥；运水桥及其他专用桥梁承重材料圬工桥；钢筋混凝土桥；预应力混凝土桥；钢桥；木桥结构体系梁式桥；拱式桥；刚架桥；吊桥；组合体系桥跨越方式跨河桥；跨线桥；高架桥；栈桥施工方法4. 桥梁的设计程序分为那些阶段，分别有哪些主要内容？前期工作阶段：工程预可行性研究报告阶段和工程可行性研究报告阶段；设计工作阶段：初步设计、技术设计和施工图设计第一阶段：初步设计除了着重解决桥梁总体规划问题（如桥位选定、分孔、桥型、纵横断面布置等）以外，尚需初步拟定桥梁结构的主要尺寸，估算工程数量，提供主要材料的用量和全桥造价的概算指标，然后请上级单位审批。第二阶段：技术设计对初步设计的补充修改、深化和完善。进一步研究解决所批准桥式方案的总体和细部的技术问题，并提交详细的结构设计图纸和工程数量，修正工程概算。第三阶段：编制施工图根据批准的初步设计中核定的修建原则、技术方案和总投资额等进一步加以具体化的技术文件。在这一设计阶段中，必须对桥梁各部分构建进行详细的设计计算，绘制施工详图，编制施工组织设计和施工预算。5. 什么是梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥、组合体系、墩支桥、杆吊桥？桥的类型定义梁式桥一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构拱桥主要承重结构是拱圈或拱柱。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力刚架桥主要承重结构式梁或板和主柱或竖墙整体结合在一起的钢架结构。梁和柱的连接具有很大的刚性悬索桥均用悬挂在两边塔架上的强大绳索作为主要承重结构斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。用高强钢材制成的斜拉索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基组合体系根据结构受力特点，由几种不同体系的结构组合而成的桥梁墩支桥杆吊桥一种梁和拱的组合体系。其中梁和拱卫主要承重结构，两者相互配合共同受力。由于吊杆桥将梁向上（与荷载挠度方向相反）吊住，这样就减少了梁中弯矩6. 行车道板的作用、有效工作宽度及假设作用：直接承受车辆轮压的刚进混凝土板，既保证了梁的整体作用，又将活载传于主梁。有效工作宽度：直接承压部分+共同分担荷载的相邻部分的板宽总和。假设：l 近似将车轮和桥面的接触面看作矩形l 荷载在铺装层内的扩散程度偏安全地假定呈45角扩散7. 恒载内力、活载内力计算时考虑哪些因素？恒载内力：桥梁跨径、（主梁、横隔梁、桥面铺装层、栏杆和人行道）自重作用力。 结构自重、桥面铺装及附属设备的重量、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位作用、水浮力、长期作用于结构上的人工预施力以及混凝土的收缩和徐变作用活载内力：冲击系数、汽车荷载折减系数、横向分布系数、车道均布荷载、车道集中荷载、最不利影响线 汽车荷载和人群荷载。同时对于汽车荷载应计其冲击力、制动力和离心力。对于可变作用包括支座摩阻力、温度（均匀温度和梯度温度）作用、风荷载、流水压力和冰压力等8. 横向分布系数有哪些方法和各自的计算原则与假定？计算方法计算原则假定杠杆原理法把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。利用反力影响线求主梁所受最大荷载，利用各根主梁的荷载影响线，可根据汽车和人群的最不利荷载位置求得相向的横向分布系数忽略主梁之间横向结构的联系作用偏心压力法把横隔梁视作刚性极大的梁，当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法。桥梁受荷后各主梁的变形类似于杆件偏心受压的情况修正偏心压力法铰结板法把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力与弯矩。对于弹性板梁，荷载与挠度成正比关系刚接梁法把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力与弯矩。在铰接梁桥计算理论的基础上，在接缝处补充引入赘余弯矩，就可建立计及横向刚性接特点的赘余力正则方程比拟正交异性板法将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板9. 横梁的作用与受力特点作用：为了保证主梁共同受力和加强结构的整体性，横隔梁本身或其装配接头应具有足够的强度。受力特性：横隔梁内力十分繁而复杂，其中跨中横隔梁受力最大10. 简支梁主梁的变形计算的刚度取值和标准？一般通过计算梁的变形（通常指竖向挠度），以确保结构具有足够的刚度，恒载挠度并不表征结构的刚度特性，他不难通过施工时预设的反向挠度或预拱度加以抵消。伴随活在产生的活载挠度，使梁引起反复变形，变形的幅度（即挠度）愈大，对行车影响也越大。因此在桥梁设计中就需要通过演算活载挠度来体现结构特性。钢筋混凝土和预应力受弯物体，在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚度用结构力学方法计算对于变截面连续梁，当支座截面刚度不大于跨中截面刚度的两倍时，构件刚度仍可使用跨中截面刚度。11. 桥墩、桥台的类型、构造和各自的特点桥墩梁桥桥墩：1）实体式（重力式）墩：这类桥墩主要靠自身重力平衡外力保证桥墩的稳定，适用于作用较大、地基良好的大、中型桥梁，或流水、漂浮物较多的河流中。其缺点是圬工体积较大与阻水面积较大。其墩身较为厚实2）桩（柱）式桥墩：其结构特点是由分离的两根或多根（立柱）所组成，是桥梁中采用较多的形式，其外形轻巧大方、圬工统计较多3）钢筋混凝土薄壁式墩和空心墩：减少墩圬工体积减轻自重，一般在流速大且夹有大量泥沙，石块，可能有船与漂浮物处不适用4）柔性（排架）墩：其主要特点是通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力传到全桥各个柔性墩或相邻的刚性墩上，以减少单一柔性墩所受到的水平力，从而达到减少墩身截面的目的拱桥桥墩：采用实体式和桩式墩，与梁式桥桥墩不同1）拱座：拱座相当于梁式桥墩的墩冒是直接支承拱圈的部分，相邻桥跨的拱推力相互抵消后，将不平衡推力相互抵消后将不平衡推力传至墩身。2）单向推力墩：多于45孔的拱桥，为了承受永久作用引起的单向推力，应每隔3-5孔设置一座能承受这种单向推力的“分段墩”3）相邻两孔推力不相等的桥墩：此时最好以变更相邻的失跨比，调整拱座位置或拱上结构形式而使两孔推力或推力对桥墩基底弯矩大致相等桥台梁桥桥台：1）重力式桥台主要靠自重来平衡台后的土压力，通常用石料、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造。构造简单，不需钢筋，能就地取材，缺点是体积与自重较大。2）埋置式桥台：埋置式桥台台身大部分埋入锥形护坡内，缩短翼墙，仅由台帽两侧耳墙与路堤衔接。所受土压力减少，体积减少，桥长有时增长。3）桩柱式桥台（台后高度超5m）：当前常用桥台形式之一。它比实体埋置式桥台能节省更多的圬工，且施工更为简易。框架式（台后高度超10m）：更节约4）轻型桥台：圬工薄壁轻型桥台是两桥台底部之间，设置若干支撑梁，使桥跨结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力，因而台身厚度较薄，比实体式桥台节省圬工体积约达50%，桥跨结构不宜超过三孔。拱桥桥台：1）齿槛式桥台由前墙、撑墙、后墙板和底板几部分组成，一般适用于软弱地基和陆地较低的中小跨境拱桥。2）空腹式桥台（L形）有前墙，后墙，基础板等部分组成，后墙与底板构成L形。这种桥台充分利用台后背土抗力和底板摩阻力来平衡拱的推力，适用于软土地基、河床无冲刷或冲刷轻微，水位变小的河道上的中等跨径的拱桥。3）组合式桥台由台身和后座两部分组成。台身部分承受拱的竖直压力，后座部分则通过后座底板的摩阻力及后台的土侧压力来平衡共的水平压力。适用于中等跨径。12. 作用在桥梁墩台上的荷载及组合荷载：1）恒载：结构重力、土的重力及土侧压力，预加力，混凝土收缩及徐变作用、基础变位作用及水的活动2）可变作用：车队荷载，汽车冲击力（反对柱式墩台），汽车制动力，流水压力，冰压力，支座摩擦阻力，风力3）偶然作用：地震作用和船只或漂浮物等的撞击作用组合分为：承载能力极限状态和正常使用极限状态1）只有在墩台上可能同时出现作用，才进行其效应组合，往最不利组合2）对墩台产生有利影响时，不参与3）施工阶段：施工人员与机具设备作为临时荷载4）多个偶然作用不同时参与组合。13. 桥梁支座的作用、各自的受力特性和布置原则作用：1）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 2）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，以使上下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。受力特性：1）固定支座既要固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力和水平力，又要保证主梁发生挠曲时在支承处能自由转动。2）活动支座只是传递竖向压力。主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。应以有利于墩台传递纵向水平力的原则。多跨简支梁：相邻两跨固定支座不宜集中布置在一个桥墩上。若个别桥墩较高，其上布置活动支座。坡桥：固定在较低的桥墩上。14. 支座的类型与构造？类型：1）橡胶支座。具有构造简单、加工方便。省钢材。造价低，结构高度小，安装方便等优点。弱点，橡胶老化。构造分为板式橡胶支座和盆式橡胶支座。板式构造简单，从外型上看就是一块放置在上下部结构之间的矩形黑色橡胶板。盆式构造特点有二：其一是将纯氯丁橡胶块放置在钢制的凹形金属盆内，橡胶处于侧限受压，提高支座承载能力。其二是利用嵌放在金属盘顶面的填充聚四氟乙烯与不锈钢的板相对摩擦系数较小的特性，保证了活动支座能满足梁的水平移动的要求。2）弧形钢板支座。其特点是活动性能好。无橡胶支座日久老化的缺点，特别适用于严寒地区。由两块厚度约为45cm铸钢制成的上、下垫板所组成。上为矩形钢板，下位弧形钢板。3）简易垫层支座。对于小跨径桥梁，直接使板或梁的端部支承在几层油毛毡或石棉做成的简易垫层上面。4）钢筋混凝土摆柱式支座。能更好的保证梁端的自由移动。上下用弧形钢板加强，两侧截平的圆形单辊轴支座，摆柱的高度等于弧形钢板弧面半径的两倍。14. 支座的类型与构造P174 1) 简易垫层支座：直接使板或梁的端部支承在几层油毛毡或石棉做成的简易垫层上面2) 橡胶支座：板式橡胶支座-一块放置在上下部结构之间的矩形黑色橡胶板盆式橡胶支座-P1763) 弧形钢板支座：由两块厚度约为45cm铸钢制成的上、下垫板所组成15. 支座的受力特点和板式橡胶支座的计算方法？固定支座受到竖向压力与水平力，活动支座只收到竖向压力。板式橡胶支座的设计与计算包括支座尺寸、验算支座受压偏转情况以及验算支座的抗滑稳定性。15.支座受力特点和板式橡胶支座的计算方法作用：1.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 2.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，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图示。P17316. 桥梁的规划设计分为哪方面？分别有哪些主要内容？1）使用上的要求：包括车辆与行人的安全畅通，未来交通量的增长，下部泄洪，安全通航、通车。保证使用年限。2）经济上的要求。体现其经济的合理性，进行详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等消耗为最少。也要考虑运营条件，养护和维修的费用。3）结构尺寸和构造上的要求：整个桥梁结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的刚度、强度、稳定性、和耐久性。4）施工上的要求：桥梁结构应便于制造和架设，保证工程质量和施工安全。5）美观上的要求：一座桥梁应具有优美的外型，应与周围的景观相协调。还应使结构的造型与力学行为相协调。16.桥梁的规划设计分为哪些方面，分别有哪些主要内容前期工作阶段：工程预可行性研究报告阶段和工程可行性研究报告阶段；设计工作阶段：初步设计、技术设计和施工图设计17. 桥梁美学的原则？1）一座桥梁应具有优美的外形，应与周围的景观相协调。合理的结构布局和轮廓造型是桥梁美观的主要因素，决不应把美观片面地理解为豪华的西部装饰。2）优秀的、结构上既有特色且又美观的桥型方案，应使结构的造型和力学行为相协调。不能让结构上的“标新立异、具有特色、与众不同”影响到其力学行为，显著提高经济造价和增加施工难度，尤其是影响结构的耐久性和行车安全。17.桥梁美学的原则合理的结构布局和轮廓造型是桥梁美观的主要因素，绝不应该把美观片面的理解为豪华的西部装饰。此外，优秀的、结构上既有特色且又美观的桥型方案，应使结构的造型与力学行为相协调。18. 什么是永久荷载、可变荷载、其它可变荷载、偶然荷载？基本可变荷载与其它可变荷载包括哪些？1）永久荷载：它是在设计使用期内，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课忽略不计的作用。可变荷载、其它可变荷载：是在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。偶然荷载：偶然荷载包括地震力作