桥梁工程重点

1.箱形拱桥和肋拱桥主拱圈及上部结构的构造。肋拱：肋拱桥的拱圈由两个或多个独立且平行的肋组成，通常为铰接拱或两个铰接拱，通常由混凝土或钢筋混凝土制成。拱肋形式：拱肋的截面形式主要与跨度有关。为了便于施工，小跨度肋拱桥大多采用矩形截面，经济性较差。大、中跨拱肋桥常做成工字形截面，以减轻结构自重，提高截面应力，但该截面拱肋横向刚度较小。对于跨度大、截面宽的肋拱桥，箱形截面拱肋也可以用来提高拱肋的侧向应力和抗扭能力，节省更多的砌体，但结构和施工复杂。钢筋混凝土拱肋是一种具有良好抗压、中小尺寸、良好塑性和疲劳性能的结构。箱形拱：主拱环：可由单个箱、单腔或多腔箱组成，也可由两个或几个单独的单腔箱组成。特点：截面抗弯、抗扭刚度大，拱圈整体性好；单箱肋稳定性好，可以拱起单箱肋，施工方便，无支撑；箱形截面能够满足主拱圈各截面抵抗正弯矩和负弯矩的需要。自重相对较轻；生产要求高，吊装设备多，主要适用于大跨度拱桥。拱结构：实腹拱结构：组成：拱填料、侧墙、护拱器、变形缝、防水层、排水管、桥面系统等。空心拱的结构与实心腹拱相同，但也有腹孔和腹孔。4.拱桥的伸缩缝和变形缝有什么区别，以及如何设置。伸缩缝通常设置在变形(位移或转角)较大的未知位置，而变形缝设置在变形较小的位置。实腹拱桥的索风通常位于两个拱的上方，并应沿横向桥的方向穿过，将侧壁的整个高度向上延伸至人行道和栏杆。伸缩缝一般做成直线，使结构简单，施工方便。对于空心拱形结构，靠近桥墩(桥台)的第一腹拱圈一般做成三铰拱，在桥台拱铰上方的侧壁、人行道和栏杆上设置伸缩缝，在另外两铰上方的侧壁、人行道和栏杆上设置变形缝。连续桥面结构可用于空心和梁式拱结构，但拱脚上方应采用腹孔墩等措施，使其能相对于墩(台)伸缩变形，并在靠近拱顶的连续桥面上安装伸缩装置。5.不等跨连续拱桥的处理方法。(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能力；(4)采用不同类型的拱跨结构。6.什么是合理的拱轴，常用什么类型的拱轴？合理拱轴线：在拱上各种荷载下采用压力线，即拱轴线与压力线重合，此时无弯矩，充分利用砌体材料的抗压性能。拱轴类型：弧线、悬线、抛物线7.拱轴线系数的含义，悬链线拱轴线方程推导出P358，即均布荷载下的压力线(对应于三个铰接拱)。P361拱轴系数：拱脚恒载与拱顶恒载之比。8.m和yl/4/f之间的关系，P361yl/4/f增加，m减少。10.空心悬链线拱桥采用五点重量法确定拱轴线系数。拱轴系数m 1)的解假定初始m0；2)根据已知的矢跨比和拱轴系数，求出1/4截面和拱脚截面上对应的半拱悬臂自重的弯矩，进而计算出整个拱建筑在1/4截面和拱脚截面上的弯矩；3)根据以下公式计算新拱轴线系数M温度变化：根据拱圈材料的物理性质，当大气温度高于拱圈的闭合温度(施工中拱圈闭合时的温度)时，会导致拱体首先在谷底膨胀；防止，当大气温度低于封闭温度时，会导致拱体相对收缩。混凝土的收缩：混凝土的收缩类似于温度的下降，通常会转化为额外的温度下降。12.提高和降低拱轴线系数如何影响主拱圈的拱脚和拱冠弯矩，为什么？当m增加时，拱轴上升；相反，当m减小时，拱轴减小。原因y1/4与m成反比。13.拱桥稳定性计算的类型：(1)稳定性验算防止面内失稳：采用无支架施工的拱桥或在拱架施工完成前采用支架；(2)横向稳定性检查以防止平面外失稳：拱圈宽度小于跨度的1/2014.拱桥的施工方法有哪些：少支撑施工法、悬臂施工法(悬臂浇筑法、悬臂拼装法)、刚架法、转体施工法(垂直和平面)、拱组合桥施工法(少支撑先梁后拱施工、无支撑先拱后梁、平面平衡转体施工)。15.拱桥的优点和缺点：优点：跨越能力大；利用当地材料节约钢材和水泥；耐用性好，维护成本低；美丽的外表；结构简单。缺点：自重大，采用铰接拱时对基础条件要求高；随着跨度和桥梁高度的增加，圬工拱桥的总造价增加更多。连续多跨拱桥；建筑高度相对较高。16.箱形拱门的特点是什么？(1)截面空鼓率大，与板拱相比，可以节省大量砌体体积，减轻重量；(2)箱形截面的中性轴大致居中，能更好地适应主拱圈各截面正负弯矩的变化，抵抗正负弯矩的能力几乎相等。(3)由于是封闭的空心截面，弯曲和扭转刚度大，拱圈整体性好，应力分布均匀；(4)单箱肋刚度高，稳定性好，可拱成单箱肋，无支撑施工方便；(5)制造要求高，吊装设备多，主要用于大跨度拱桥。17.拱桥合拢时为什么要强调低温合拢？当温度升高时，拱内会产生压力，拱冠处会产生负弯矩，拱脚处会产生正弯矩，这有利于控制拱冠和拱脚的无铰截面。相反，当温度降低时，将在拱中产生张力，在拱冠处产生正弯矩，在拱脚处产生负弯矩。这对拱冠、拱脚等控制断面非常不利。18.为什么对于常用的桁架拱桥，设置斜腹杆比不设置斜腹杆更好？对于斜腹杆桁架拱桥，每个构件都承受轴向力，具有较大的承载力，这是目前常见的形式。无斜腹杆桁架拱的优点是腹杆少，每个节点只有三个节点，便于布置钢筋和浇筑混凝土。然而，对于斜腹杆，结构保持三角形和相对稳定。然而，没有倾斜的腹杆，并且框架的所有构件主要是用大量的钢弯曲的。由于接头的刚性，接头的二次应力经常导致垂直杆两端在载荷下开裂。19.根据位置不同，刚架拱桥上部结构的支座有哪些类型？具体的结构要求是什么？弦支：设置在桥墩(桥台)的垂直墙上，支撑上弦；拱腿支撑：一般采用“先铰后固”的方法；支撑：采用铰接或固结形式，对拱架内力影响不大。20.钢管混凝土的优缺点。优点：作为22.在桥梁的连续梁拱组合体系中，哪些部位容易出现裂缝或断裂，如何控制。(1)上部承重连续梁拱组合体系中的柱裂缝：柱的上下两端设计为铰接，尤其是短柱；(2)中跨连续梁拱组合体系短钢吊杆断裂：增加短吊杆的截面积，减小应力幅，防止短吊杆水平位移过大(如设置伸缩缝)；(3)下承式连续梁拱组合体系中的拱支撑裂缝：在梁与拱圈连接处的一定长度段，在拱脚的上缘设置预应力索，预应力索的下端锚固在梁体内的适当位置。23.为什么混凝土拱桥的承载能力比梁桥大？梁桥主要是弯曲的，拱桥主要是受压的。普通圆环的弯矩远小于同跨度梁桥的弯矩，在超载p的作用下，N和M同时增大。从应力公式=N/MM/W可以看出，拱圈截面拉应力的增大远小于梁桥截面拉应力的增大。其次，拱结构对拱桥和主拱圈的共同作用具有较大的承载力，一般不包括在设计中，这也是承载力大于桥梁的另一个原因。24.预拱度包括：(1)拱圈自重引起的弹性下沉，即拱架卸载后拱圈自重引起的弹性下沉；(2)拱圈温度变化引起的弹性变形，即拱圈闭合温度与年平均温度之差引起的变形；(3)墩(台)水平位移引起的拱顶下沉，是指公众卸载后墩(台)水平位移引起的弹性下沉。(4)拱受力后的弹性和非弹性变形；(5)荷载后支撑基础的非弹性沉降。25.拱圈内力调整包括：虚载法、临时铰法、变拱轴线法。26.根据腹杆的不同布置，可分为竖向构件、三角形构件、斜向构件和斜向构件。27.拱桥上安装了多少种铰链？(1)按照双铰拱或三铰拱设计的主拱圈；(2)根据结构需要采用两铰拱或三铰拱腹拱圈；(3)需要一个带铰链的小腹孔墩，即在墩的上端(与顶梁连接)和下端(与底梁连接)设置铰链。(4)施工过程中，应在拱脚或拱冠处设置临时铰链，以消除或减少主拱圈的一些附加内力，并对主拱圈的内力进行适当调整。铰链分为弧形铰链、铅垫铰链、平面铰链、不完全铰链和钢铰链。斜拉桥1.斜拉桥结构体系有哪些形式？(1)根据塔、梁、墩的组合，可分为浮式系统、半浮式系统、塔梁固结系统和刚架系统。(2)根据主梁的连续方式，分为连续体系和T型结构体系等。(3)根据斜拉索的锚固方式，分为自锚式、局部地锚式和地锚式。(4)根据塔高，有常规斜拉桥和矮塔部分斜拉桥体系。浮动体系：优点是主跨满载时，塔柱主梁截面没有负弯矩峰值；缺点是悬臂施工时，塔柱处的主梁需要临时固结，当桥梁完成后临时固结解除时，主梁会纵向摆动。半浮式系统：在墩顶设置一个可调节高度的支座或弹簧支座，代替从塔柱中心悬挂下来的缆索(“零缆索”)，支座的反作用力在桥梁建成后进行调节，以消除收缩和徐变等最不利的影响。本发明的优点是塔柱弯矩明显减小2.斜拉桥边跨与主跨的比值在什么范围内更合适？(论文)(1)当主跨有活荷载时，边跨梁端部的端锚索产生正的轴向力(拉力)，而当边跨有活荷载时，锻模锚索产生负的轴向力(拉力解除)，造成较大的应力幅值和疲劳问题。当边跨较小时，边跨主梁的刚度较大，主跨的刚度相应增大，而斜拉索的应力幅也减小。对于活载率较小的公路和城市桥梁，边跨与主跨的合理比例为0.40.45，而对于活载率较大的铁路桥梁，边跨与主跨的比例应为0.20.25。(2)活载经常在边跨梁端部附近产生较大的正弯矩，导致梁体转动，伸缩缝容易损坏。然而，这可以通过加长边梁形成引桥或安装辅助桥墩来解决。3.密集索系统的优点：索距小，主梁弯矩小；索力小，锚固点结构简单。锚固点附近的应力流变化小，加固范围小。有利于悬臂架设；易于更换电缆。4.根据斜拉索的数量和布置，P461斜拉索可分为：单索面(主梁刚度大、自重大、跨越能力小，必须采用箱形截面)、垂直双索面(整体性好)和倾斜双索面(要求塔架高度足够，视野容易凌乱，不利于行车安全)。当采用双索面时，斜拉索的空间索力可以帮助主梁抵抗非对称荷载产生的扭矩，使得具有非常小扭转刚度的边梁甚至板梁截面成为可能。7.斜拉桥中辅助墩的作用是什么？(1)在斜拉桥边跨设置辅助墩可以增加结构体系的整体刚度，即当主跨作用于活载时，辅助墩可以抑制塔体的变形，从而改善塔体和主跨的内力，增加主跨的刚度。(2)边跨聂力明显改善，弯曲度减小，尤其是副墩附近主梁截面内力明显提高。(3)为了克服边跨缆索的提升力，边梁通常需要配有配重。当提供辅助墩时，在梁端和辅助墩之间提供配重更容易。(4)辅助墩安装后，活载引起的梁端转角大大减少，伸缩缝不易损坏。(5)辅助墩设置后，边跨主梁可提前安装墩，施工时可快速将双悬臂状态变为单悬臂状态，从而增强施工安全性。8.为什么三塔或更多的多塔多跨斜拉桥一般很少使用？多塔多跨斜拉桥中塔顶无端锚索，能有效限制其位移。因此，已经柔性的斜拉桥将增加结构的柔性，并且由此产生的变形和内力过大，特别是在抗风性能方面。在相同荷载条件下，三塔斜拉桥的中跨绕组(或振幅)远大于两塔斜拉桥。9.多跨多塔斜拉桥采取了哪些结构措施来保证中间塔的稳定性？主塔采用A型塔和X型框架墩。将两座斜拉桥串联成两座塔；三座独塔斜拉桥串联在一起。中间塔增设有锚固斜拉索；综合治疗。10.为什么斜拉桥很少用于铁路桥梁？由于铁路桥是中跨大跨度的重载桥梁，如果是斜拉桥，跨度不能太大，此时斜拉桥的经济性无法体现。11.为什么斜拉桥不用一根缆索来连接。两边的索力不相等；如果是电缆，则需要在塔架上安装过渡装置垂直跨距比是指中跨主缆的垂度f与其跨距长度l之比。从力学分析可知，当跨距固定时，垂直跨距比变大，主缆中的张力变小，相应地，主缆中使用的钢量变小。然而，为了做到这一点，需要增加塔架，并且悬索桥的整体垂直刚度变小，并且加劲梁易于弯曲。因此，大多数实际的桥在1/11和1/9之间。注：对于单跨悬索桥，边跨主缆的垂度相对较小(为什么)，因此活载刚度相对较大，但在架设过程中主塔顶部必须设置大量鞍座预挠度。3.为什么悬索桥的加劲梁主要是钢结构而不是混凝土结构？(1)悬索桥桥型只有在设计桥梁主孔跨度超过50000m时才具有竞争力；否则，使用混凝土结构不仅昂贵(相对于其他桥梁类型)，而且施工麻烦。在大跨度的情况下，除了混凝土加劲梁的恒载