《桥梁工程》复习思考题

《桥梁工程》复习思考题考试类型与分数：填空15分；简答50分；推导与分析20分；计算15分一、填空题1、拱桥的净跨径是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。2、汽车荷载制动力的方向是行车方向。3、在先张法梁中，钢丝或钢筋主要靠混凝土的握裹力锚固在梁体内。4、拱型腹孔一般在每半跨内不超过主拱跨径的1/4-1/3范围内布置。5、不等跨连续拱桥常采用不同的矢跨比、采用不同的拱脚标高、调整拱上建筑的恒载重量（外观美观）和采用不同类型的拱跨结构四种措施来减小恒载不平衡推力。6、按容许变位方式不同桥梁支座可分为固定支座和活动支座两种。7、简支梁桥的预拱度通常取全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。8、汽车荷载由车道荷载与车辆荷载组成。9、石板拱拱石受压面的砌缝应与拱轴线相垂直。10、靠近桥面伸缩缝处的所有栏杆均应使扶手与柱之间能自由变形。11、拱肋预制安装时接头位置不宜布置在拱顶。12、公路桥梁横断面设计，主要取决于桥面宽度和不同桥跨结构横截面的形式。13、实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方。14、装配式简支梁桥常用的块件划分方式主要有纵向竖缝划分、纵向水平缝划分和纵横向竖缝三种。15、桥梁总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和。16、桥梁上的作用可分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。17、简单体系拱是指行车系结构不参与主拱受力的拱桥。18、桥梁支座是设置在桥梁上、下部结构之间的传力和连接装置，它必须满足上部结构的变形要求，使桥梁实际受力情况符合结构计算图式。19、作用的代表值一般可分为标准值、频遇值和准永久值。20、承载能力极限状态设计时应采用标准值作为作用的代表值。21、拱的推力随矢跨比的减小而增大。22、混凝土的徐变是指在应力不变时，应变随时间而持续增长的特性。二、简答题1、桥面构造主要包括哪几部分？各部分作用是什么？桥面构造通常包括桥面铺装、防水和排水设施、伸缩缝、人行道（安全带）、缘石、栏杆和灯柱等。桥面铺装的作用：保护属于主梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎的直接磨损，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能使车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。桥面防水作用：迅速排除雨水，防止构件冻融破坏及钢筋腐蚀。桥梁伸缩缝作用：①保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自有变形；②使车辆在设缝处能顺利通过和防止雨水、垃圾泥土等渗入阻塞。安全带和防撞护栏的作用：保护行车安全；高出行车道，宽度大于等于0.25m,高25-35cm，护栏是为了防止车辆突破、下穿或翻越桥梁而设置。灯柱与照明的作用：保证行车安全舒适，景观悦目，要限制眩光。2、拱圈应力调整的常用方法有哪些？分别简述其原理。（1）假载法调整应力，假载法：就是通过改变拱轴系数来变更拱轴线，使拱顶、脚两截面的控制应力接近相等。（2）用临时铰调整应力：拱圈施工时，在拱顶、拱脚设临时铰。由于临时铰存在，拱圈成为静定的三铰拱，待拱上建筑完成后，再用高标号水泥砂浆封固，成为无铰拱，由于在恒载作用下是静定结构，拱的恒载弹性压缩以及封铰前已发生的墩台变位均不产生附加内力，从而减小了拱中的弯矩。（3）用千斤顶调整内力：在拱架上将两半拱建成两悬臂梁，在拱顶处预留壁龛形缺口，拱上建筑之前，在拱顶预留接头处上、下设置两排千斤顶，形成偏心力，可使拱顶产生负弯矩，拱脚产生正弯矩，达到消除弹性压缩、收缩及徐变产生的内力。另外，采用拱架施工时，设置千斤顶还可以起到脱架的作用。（4）改变拱轴线调整应力，有意识的改变拱轴线，使拱轴线与恒载压力线造成有利的偏离，同样可以消除拱顶、拱脚处的偏大弯矩，达到调整拱圈应力的目的。3、在梁桥重力式桥台计算时，台后的土侧压力如何考虑？台后的土侧压力一般按主动土压力计算，其大小与土的压实程度有关。因此，在计算桥台前端的最大应力，向桥孔一侧的偏心和向桥孔方向的倾覆与滑动时，按台后填土尚未压实考虑；当计算桥台后端的最大应力，向路堤一侧的偏心和向路堤方向的倾覆与滑动时，则按台后填土已经压实考虑。4、装配式梁桥设计中块件划分应遵循的原则是什么？①按实际可能的预制、运输和起重条件等，确定拼装单元的最大尺寸和重量；②块件的划分③桥墩承受最大横桥向的偏载、最大竖向荷载，在这种组合情况下，桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩，它是用来验算横桥方向上的墩身强度、基地应力、偏心以及桥墩的稳定性。16、现浇法施工对支架有哪些具体要求？支架是施工时的临时承重结构，需要进行设计计算，以保证支架具有足够的强度、刚度、支架基础的牢固可靠、构件的结合紧密，并要求具有足够的纵、横、斜三个方向的连接杆件，使支架形成整体。支架必须设置预拱度，还要设置落架设备，保证落架时对称、均匀，不应使简支梁发生局部受力过大的状态。三、推导与分析题1、试推导实腹式悬链线拱的拱轴线方程（提示：）实腹式悬链线拱：采用恒载压力线(不计弹性压缩)作为拱轴线。 拱顶截面仅有(由于对称性) 对拱脚截面取矩，， 对任意截面取矩：，，，令，，可得令，得到拱轴线方程：―――――悬链线方程试用图表达荷载横向分布系数沿桥跨的变化规律。以三跨连续预应力混凝土梁桥为例，图示常用预应力筋的布置方式。试推导无铰拱拱脚相对角变引起的各截面内力表达式（假定右拱脚发生相对转角，以顺时针为正）相对角变引起的内力 （顺时针为正）其中：引起的任意截面的内力为：5、推导箱梁的温度自应力的表达式。箱梁温度自应力取单位梁长=1的微分段，当纵向纤维之间自由伸缩时：由于约束存在，梁变形最终要服从平截面假定，最终变形应为直线分布：y=0处变形；：截面变形曲率。温度自应变：根据自应力在截面上是自平衡状态：轴力：力矩：代入的表达式，求出。四、计算题1、计算跨径l=19.50m的桥梁横断面如图所示。试用偏心压力法求荷载位于跨中时①、②、③号梁相应于公路Ⅱ级、人群荷载的横向分布系数mcq和mcr757518013018075700公路Ⅱ级①②③④⑤160160160160（图中尺寸单位：cm）解：此桥在跨度内设有横隔梁具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比为：l/B=2.4>2故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc本梁桥各根主梁的横截面均相等，n=5，主梁间距为1.6m则：由绘制①号梁的影响线，图中按《桥规》规定确定汽车荷载的最不利荷载位置，再由计算横向影响线的零点位置，设零点到①号梁的距离为X则：解得x=4.80正好是④号梁的外置，零点位置已知后，就可以求出相应各荷载位置的影响线竖标值、，设人行道缘石至①号梁轴线距离为，=（7.00-41.60）/2=0.30m，①号活载横向分布系数可计算如下： 对于②号梁对于③号梁2、计算跨径l=19.50m的桥梁横断面如图所示。试用杠杆原理法求荷载位于支点处时①、②、③号梁相应于公路Ⅱ级、人群荷载的横向分布系数moq和mor。757518013018075700公路Ⅱ级