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结构工程师-一级专业考试-桥梁结构[单选题]1.城市中某主干路上的一座桥梁,设计车速60km/h,一侧设置人行道,另一侧设置防撞护栏,采用3×40m连续箱梁桥结构形式。桥址处地震基本烈度8(江南博哥)度。该桥拟按照如下原则进行设计:①桥梁结构的设计基准期100年;②桥梁结构的设计使用年限50年;③汽车荷载等级城-A级;④防撞护栏等级采用A级;⑤地震动峰值加速度0.15g;⑥污水管线在人行道内随桥敷设。试问,以上设计原则何项不符合现行规范标准?()[2018年真题]A.①②④⑥B.②③④⑥C.②④⑤⑥D.②③④⑤正确答案:C参考解析:①项正确,根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)第3.0.8条,桥梁结构的设计基准期应为100年。②项错误,根据《城市桥规》第3.0.2条表3.0.2(见表7-1),3×40m连续箱梁桥属于大桥。根据第3.0.9条表3.0.9(见表7-2),特大桥、大桥、重要中桥的设计使用年限为100年,中桥、重要小桥的设计使用年限为50年,小桥的设计使用年限为30年。表7-1桥梁按总长或跨径分类表7-2桥梁结构的设计使用年限③项正确,根据《城市桥规》第10.0.3条表10.0.3(见表7-3),城市主干路桥梁设计汽车荷载等级为城-A级。表7-3桥梁设计汽车荷载等级④项错误,根据《城市桥规》第10.0.8条表10.0.8(见表7-4),设计车速为60km/h的主干路的防撞护栏等级最低应为SBm级。表7-4护栏防撞等级⑤项错误,根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166—2011)第1.0.3条表1.0.3(见表7-5),地震基本烈度8度,地震动峰值加速度取0.20g或0.30g。表7-5地震基本烈度和地震动峰值加速度的对应关系⑥项错误,根据《城市桥规》第3.0.19条规定,不得在桥上敷设污水管。答案选C项。[单选题]2.高速公路上某一跨20m简支箱梁,计算跨径19.4m,汽车荷载按单向双车道设计。试问,该简支梁支点处汽车荷载产生的剪力标准值(kN),与下列何项数值接近?()[2018年真题]A.930B.920C.465D.460正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.1条第2款规定,汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。根据第4.3.1条表4.3.1-1(见表7-6),高速公路上的桥梁,汽车荷载用公路-Ⅰ级。根据第4.3.1条第4款规定,公路-Ⅰ级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5kN/m。根据表4.3.1-2(见表7-7)集中荷载标准值为:2(L0+130)=2(19.4+130)=298.8kN。根据第4.3.1条第4款第1项,计算剪力效应时,集中荷载标准值乘以1.2系数,双车道应乘以2。根据表4.3.1-5(见表7-8),横向2车道的横向车道布载系数为1。则简支梁支点处汽车荷载产生的剪力标准值为:VKQ=2×(0.5×19.4×10.5+298.8×1.2)=920.82kN。选项中与结果最接近的是920,因此答案选B项。表7-6各级公路桥涵的汽车荷载等级表7-7集中荷载标准值Pk取值表7-8横向车道布载系数[单选题]3.某公路立交桥中的一单车道匝道弯桥,设计行车速度为40km/h,平曲线半径为65m。为计算桥梁下部结构和桥梁总体稳定的需要,需要计算汽车荷载引起的离心力。假定,该匝道桥车辆荷载标准值为550kN,汽车荷载冲击系数为0.15。试问,该匝道桥的汽车荷载离心力标准值(kN),与下列何项数值接近?()[2018年真题]A.108B.118C.128D.148正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.3条第1款规定,汽车荷载离心力标准值由车辆荷载标准值(不计冲击力)乘以离心力系数C计算得到,且C=v2/127R,其中v表示设计行车速度;R表示平曲线半径。根据《公桥通规》第4.3.3条第2条规定,考虑车道数影响,按表4.3.1-5,单车道横向车道系数为1.2。汽车荷载离心力标准值为:1.2×550×402/(127×65)=127.92kN。选项中与结果最接近的是128,因此答案选C项。[单选题]4.某滨海地区的一条一级公路上,需要修建一座跨越海水滩涂的桥梁。桥梁宽度38m,桥跨布置为48+80+48m的预应力混凝土连续箱梁,下部结构墩柱为钢筋混凝土构件。拟按下列原则进行设计:①主梁采用三向预应力设计,纵桥向、横桥向用预应力钢绞线;竖向腹板采用预应力钢筋,沿纵桥向布置间距为1000mm;②主梁按部分预应力混凝土B类构件设计;③桥梁墩柱的最大裂缝宽度不大于0.2mm;④桥梁墩柱混凝土强度等级采用C30。试问,以上设计原则何项不符合现行规范标准?()[2018年真题]A.①②B.②③④C.①③④D.②③正确答案:B参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)表4.5.3(见表7-9),海水环境为Ⅲ类环境。表7-9混凝土强度等级最低要求①正确,根据《公路混凝土规》第9.4.1条规定,预应力混凝土梁当设置竖向预应力钢筋时,其纵向间距宜为500~1000mm。②错误,根据《公路混凝土规》条文说明第6.4.2条规定,B类预应力混凝土构件,应有选择地使用,地处有侵蚀物质严重影响的桥梁,不应采用B类预应力混凝土构件。③错误,根据《公路混凝土规》第6.4.2条规定,钢筋混凝土构件:Ⅲ类和Ⅳ类环境最大裂缝宽度不应超过0.15mm。④错误,根据《公路混凝土规》表4.5.3(见表7-9),海水环境最低混凝土强度等级C35。故答案选B项。[单选题]5.某一级公路上的一座预应力混凝土梁桥,其结构安全等级为一级。经计算知:该梁的跨中截面弯矩标准值为:梁自重弯矩2500kN·m;汽车作用弯矩(含冲击力)1800kN·m;人群作用弯矩200kN·m。试问,该梁跨中作用效应基本组合的弯矩设计值(kN·m),与下列何项数值最接近?()[2018年真题]A.6400B.6300C.5800D.5700正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.5条公式(4.1.5-1),承载能力极限状态下作用基本组合的效应设计值计算公式为:式中,γ0为结构重要性系数,取1.1;γGi为第i个永久作用效应的分项系数,取1.2;γQi为汽车作用效应的分项系数,取1.4;φc为在作用组合中除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数,人群取0.75。则该梁跨中作用效应基本组合的弯矩设计值Mud=1.1×(1.2×2500+1.4×1800+0.75×1.4×200)=6303kN·m。[单选题]6.某矩形钢筋混凝土受弯梁,其截面宽度1600mm、高度1800mm。配置HRB400受弯钢筋16根28,间距100mm单层布置,受拉钢筋重心距离梁底60mm。经计算,该构件的跨中截面弯矩标准值为:自重弯矩1500kN·m;汽车作用弯矩(不含冲击力)1000kN·m。试问,该构件的跨中截面最大裂缝宽度(mm),与下列何项数值最接近?()[2018年真题改编]A.0.05B.0.08C.0.12D.0.26正确答案:D参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第6.4.3条规定,矩形钢筋混凝土构件截面最大裂缝宽度公式为:Wcr=C1C2C3(σss/Es)[(c+d)/(0.30+1.4ρte)]式中,C1=1.0;C2=1+0.5Ml/Ms;C3=1.0;σss=Ms/(0.87Ash0);h0=1800-60=1740mm。纵向受拉钢筋配筋率:ρte=As/(bh0)=16×615.8/(1600×1740)=0.00354<0.01;取ρ=0.01。钢筋的弹性模量:Es=2.0×105MPa,保护层厚度取c=50mm。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.6条规定,短期效应组合弯矩值:Ms=1500+0.7×1000=2200kN·m;长期效应组合弯矩值:Ml=1500+0.4×1000=1900kN·m;C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×1900/2200=1.4318。则钢筋应力为:σss=Ms/(0.87Ash0)=2200×106/(0.87×16×615.8×1740)=147.5;裂缝宽度为:Wtk=C1C2C3(σss/Es)[(c+d)/(0.30+1.4ρte)]=1.0×1.4318×1.0×(147.5/200000)×(50+28)/(0.30+1.4×0.01)=0.26mm。[单选题]7.某高速公路上一座50m+80m+50m预应力混凝土连续梁桥,其所处地区场地土类别为Ⅲ类,地震基本烈度为7度,设计基本地震动峰值加速度0.10g。结构的阻尼比ξ=0.05。当计算该桥梁E1地震作用时,试问,该桥梁抗震设计中水平向设计加速度反应谱最大值Smax,与下列哪个数值接近?()[2018年真题]A.0.116B.0.126C.0.135D.0.146正确答案:D参考解析:根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01—2008)第3.1.2条表3.1.2(见表7-10)规定:该桥梁属于桥梁抗震设防类别中的B类。根据《公桥震则》第5.2.2条规定:Smax=2.25CiCsCdA。式中,Ci为桥梁抗震重要性系数,根据《公桥震则》第3.1.4条表3.1.4-2(见表7-11)注,高速公路上桥梁E1地震作用时,其抗震重要性系数取B类括号内数值,即0.5;Cs为场地系数,根据《公桥震则》第5.2.2条表5.2.2(见表7-12),取1.3;Cd为阻尼调整系数,根据《公桥震则》5.2.4条,结构的阻尼比ξ为0.05时,取1.0;A为水平向设计基本地震动峰值加速度0.10g。则该桥梁抗震设计中水平向设计加速度反应谱最大值为:Smax=2.25×0.5×1.3×1.0×0.10=0.14625。故选D项。表7-10结构混凝土耐久性的基本要求表7-11各类桥梁的抗震重要性系数Ci表7-12场地系数Cs[单选题]8.某标准跨径3×30m预应力混凝土连续箱梁桥,当作为一级公路上的桥梁时,试问,其主体结构的设计使用年限不应低于多少年?()[2017年真题]A.30B.50C.100D.120正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第1.0.5条规定,跨径总长L=3×30=90m,查表1.0.5得本桥分类为中桥。根据第1.0.4条表1.0.4(见表7-13),一级公路的中桥,设计使用年限为100年。表7-13桥涵设计使用年限(年)[单选题]9.某一级公路的跨河桥,跨越河道特点为河床稳定、河道顺直、河床纵向比降较小,拟采用25m简支T梁,共50孔。试问,其桥涵设计洪水频率最低可采用下列何项标准?()[2017年真题]。A.1/300B.1/100C.1/50D.1/25正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第1.0.5条规定,跨径总长L=25×50=1250m,查表1.0.5得本桥分类为特大桥。根据第3.2.9条第3款规定,对由多孔中小跨径桥梁组成的特大桥,其设计洪水频率可采用大桥标准,查表3.2.9可得一级公路大桥设计洪水频率为1/100。[单选题]10.某高速公路立交匝道桥为一孔25.8m预应力混凝土现浇简支箱梁,桥梁全宽9m,桥面宽8m,梁计算跨径25m,冲击系数0.222,不计偏载系数,梁自重及桥面铺装等恒载作用按154.3kN/m计,如图7-1,试问:桥梁跨中弯矩基本组合值(kN·m),与下列何项数值最为接近?()[2017年真题]。图7-1A.23900B.24400C.25120D.26290正确答案:D参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.1条第3款表4.3.1-1,查表4.3.1-1得:高速公路汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。根据4.3.1条第4款第1项规定,公路-Ⅰ级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5kN/m,集中荷载标准值Pk取值见表4.1.3-2。计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以系数1.2。故车道荷载:qk=10.5kN/m。集中荷载:Pk=2(L0+130)=2×(25+130)=310kN。根据表4.3.1-4规定,桥涵设计车道数,桥面宽度8m,故桥涵设计车道数取2。根据表4.3.1-5规定,横向车道数取2道,故横向车道布载系数取1.0。根据表4.3.1-6规定,纵向折减系数不予折减。根据第4.1.5条式(4.1.5-1)计算,分别求出永久作用、汽车作用标准值。恒载作用跨中弯矩标准值:MGk=1/8×154.3×252=12055kN·m。双车道汽车作用跨中弯矩标准值:M1k=M1kq+M1kp。M1kq=2×1/8×10.5×252=1641kN·mM1kp=2×1/4×310×25=3875kN·mM1k=1641+3875=5516kN·m根据表4.1.5-1,高速公路设计安全等级为一级,故结构重要性系数取1.1。根据表4.1.5-2,永久作用分项系数取1.2。根据第4.1.5条第1款,汽车荷载车道荷载计算取分项系数1.4。跨中弯矩基本组合为:Mud=1.1×[1.2×MGk+1.4×(1+μ)×M1k]=1.1×[1.2×12055+1.4×1.222×5516]=26293kN·m。[单选题]11.某梁梁底设一个矩形板式橡胶支座,支座尺寸为纵桥向0.45m,横桥向0.7m,剪切模量Ge=1.0MPa,支座有效承压面积Ae=0.3036m2,橡胶层总厚度t<sub>e=0.089m,形状系数S=11.2;支座与梁墩相接的支座顶、底面水平,在常温下运营,由结构自重与汽车荷载标准值(已计入冲击系数)引起的支座反力为2500kN,上部结构梁沿纵向梁端转角为0.003rad,试问,验证支座竖向平均压缩变形时,符合下列哪种情况?()[2017年真题]A.支座会脱空、不致影响稳定B.支座会脱空、影响稳定C.支座不会脱空、不致影响稳定D.支座不会脱空、影响稳定正确答案:C参考解析:根据《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4—2019)第5.4.3条规定,橡胶弹性体体积模量Eb=2000MPa。第5.4.7条规定,支座抗压弹性模量为:Ee=5.4GeS2=5.4×1.0×11.22=677.4MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第8.7.3条第3款式(8.7.3-8),计算板式橡胶支座竖向平均压缩变形为:根据第8.7.3条第3款式(8.7.3-9):θ·la/2=0.003×0.45/2=0.000675m=0.675mm<δc,m,支座不会脱空。0.07te=0.07×0.089=0.00623m=6.23mm>δc,m,竖向变形量满足稳定要求。[单选题]12.某预应力混凝土弯箱梁中沿中腹板的一根钢束,如图7-2所示A点至B点,A为张拉端,B为连续梁跨中截面,预应力孔道为预埋塑料波纹管,假定,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015,预应力钢绞线与管道壁的摩擦系数μ=0.17,预应力束锚下的张拉控制应力σcon=1302MPa,由A至B点预应力钢束在梁内竖弯转角共5处,转角1为0.0873rad,转角2~5均为0.2094rad,A、B点所夹圆心角为0.2964rad,钢束长按36.442m计,试问,计算截面B处的后张预应力束与管道壁之间摩擦引起的预应力损失值(MPa),与下列何项数值最为接近?()[2017年真题]图7-2A.190B.250C.260D.300正确答案:D参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第6.2.2条规定,后张法构件张拉时,预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失,可按下式计算:σl1=σcon[1-e-(μθ+kx)]。其中,θ=0.0873+4×0.2094+0.2964=1.2213rad,x=36.442m。代入数据计算得:σl1=σcon[1-e-(μθ+kx)]=1302×[1-e-(0.17×1.2213+0.0015×36.442)]=300.4MPa。[单选题]13.某预应力混凝土梁,混凝土强度等级为C50,梁腹板宽度0.5m,在支承区域按持久状况进行设计时,由作用标准值和预应力产生的主拉应力为1.5MPa(受拉为正),不考虑斜截面抗剪承载力计算,假定箍筋的抗拉强度标准值按180MPa计,试问,下列各箍筋配置方案哪个更为合理?()[2017年真题]A.4肢⏂12间距100mmB.4肢⏂14间距150mmC.2肢⏂16间距100mmD.6肢⏂14间距150mm正确答案:A参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第7.1.6条规定,应根据计算所得的混凝土主拉应力,按下列规定设置箍筋:在σtp>0.5ftk的区段,箍筋的间距sv为:sv=fskAsv/(σtpb)。由于σtp=1.5MPa>0.5ftk=0.5×2.65=1.325MPa,因此采用上式计算箍筋间距。已知:b=500mm,fsk=180MPa,σtp=1.5MPa。当sv=100mm,Asv=100×1.5×500/180=417mm2;当sv=150mm,Asv=150×1.5×500/180=625mm2。一肢⏂12为113.1mm2,一肢14为153.9mm2,一肢16为201mm2。A方案:实配Asv=4×113.1=452.4mm2>417mm2,满足计算、布置合理。B方案:实配Asv=4×153.9=615.6mm2<625mm2,不满足计算。C方案:实配Asv=2×201=402mm2<417mm2,不满足计算。D方案:实配Asv=6×153.9=923.4mm2>625mm2,满足计算,配筋过多,布置不合理。[单选题]14.某桥中墩柱采用直径1.5m圆形截面,混凝土强度等级C40,柱高8m,桥区位于抗震设防烈度7度区,拟采用螺旋箍筋,假定,最不利组合轴向压力为9000kN,箍筋抗拉强度设计值为fyh=330MPa,纵向钢筋净保护层50mm,纵向配筋率ρt为1%,混凝土轴心抗压强度设计值fcd=18.4MPa,混凝土圆柱体抗压强度值fc′=31.6MPa,螺旋箍筋螺距100mm,试问,墩柱潜在塑性铰区域的加密箍筋最小体积含箍率,与下列何项数值最为接近?()[2017年真题]A.0.004B.0.005C.0.006D.0.008正确答案:C参考解析:根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01—2008)第8.1.2条规定,对于抗震设防烈度7度、8度地区,圆形墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的最小体积含箍率,按下式计算:ρs,min=[0.14ηk+5.84(ηk-0.1)(ρt-0.01)+0.028]fc′/fyh≥0.004。式中,轴压比ηk=P/(Afcd)=9000×103/(0.25×3.14×1.52×106×18.4)=0.277。代入数据,计算得:ρs,min=(0.14×0.277+0.028)×31.6/330=0.0064。[单选题]15.桥涵结构或其构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计,试问,下列哪些验算内容属于承载能力极限状态设计?()[2017年真题]①不适于继续承载的变形;②结构倾覆;③强度破坏;④满足正常使用的开裂;⑤撞击;⑥地震。A.①+②+③B.①+②+③+④C.①+②+③+④+⑤D.①+②+③+⑤+⑥正确答案:D参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)条文说明第3.1.3条规定,承载能力极限状态:对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态,包括构件和连接的强度破坏、结构或构件丧失稳定及结构倾覆、疲劳破坏等。正常使用极限状态:对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态,包括影响结构、构件正常使用的开裂、变形等。根据第3.1.4条规定,公路桥涵应根据不同种类的作用及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件,考虑以下四种设计状况,进行极限状态设计:①持久状况应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。②短暂状况应作承载能力极限状态设计,可根据需要进行正常使用极限状态设计。③偶然状况应作承载能力极限状态设计。④地震状况应作承载能力极限状态设计。故D项正确。[单选题]16.某大城市位于7度地震区,市内道路上有一座5孔各16m的永久性桥梁,全长80.6m,全宽19m。上部结构为简支预应力混凝土空心板结构,计算跨径15.5m;中墩为两跨双悬臂钢筋混凝土矩形盖梁,三根1.1m的圆柱;伸缩缝宽度均为80mm;每片板梁两端各置两块氯丁橡胶板式支座,支座平面尺寸为200mm(顺桥向)×250mm(横桥向),支点中心距墩中心的距离为250mm(含伸缩缝宽度)。试问,根据现行桥规的构造要求,该桥中墩盖梁的最小设计宽度(mm),与下列何项数值最为接近?()[2014年真题]A.1640B.1390C.1200D.1000正确答案:A参考解析:根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166—2011)第11.3.2条规定,简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离,其最小值按下式确定:a≥70+0.5L。故中墩盖梁的设计宽度应满足:B=2a+b0≥[2×(70+0.5×15.5)+8]×10mm=1635mm。由此可知,A项数值最为接近。[单选题]17.某城市主干路的一座单跨30m的梁桥,可通行双向两列车,其抗震基本烈度为7度,地震动峰值加速度为0.15g。试问,该桥的抗震措施等级应采用下列何项数值?()[2014年真题]A.6度B.7度C.8度D.9度正确答案:C参考解析:根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166—2011)第3.1.1条表3.1.1,查表得该桥的抗震设防分类为丙类;根据3.1.4条第2款规定,乙类和丙类桥梁抗震措施,一般情况下,当地震基本烈度为6~8度时,应符合本地区地震基本烈度提高一度的要求。因此,7度地震区的丙类桥梁抗震措施,应比桥址处的地震基本烈度提高一度,即8度。[单选题]18.某一级公路上一座预应力混凝土桥梁中的一片预制空心板梁,预制板长15.94m,宽1.06m,厚0.70m,其中两个通长的空心孔的直径各为0.36m,设置4个吊环,每端各2个,吊环各距板端0.37m。试问,该板梁吊环的设计吊力(kN)与下列何项数值最为接近?()[2014年真题]提示:板梁动力系数采用1.2,自重为13.5kN/m。A.65B.72C.86D.103正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG3362—2018)第9.8.2条规定,在预制构件自重标准值作用下,当一个构件设有4个吊环时,设计时仅考虑三个吊环同时发挥作用。考虑动力系数1.2,则该板梁吊环的设计吊力为:NA=(13.5×15.94×1.2)/3=86kN。由此可知,C项数值最为接近。[单选题]19.某城市一座主干路上的跨河桥,为五孔单跨各为25m的预应力混凝土小箱梁(先简支后连续)结构,全长125.8m,横向由24m宽的行车道和两侧各为3.0m的人行道组成,全宽30.5m。桥面单向纵坡1%;横坡:行车道1.5%,人行道1.0%。试问,该桥每孔桥面要设置泄水管时,下列泄水管截面积F(mm2)和个数(n),哪项数值较为合理?()[2014年真题]提示:每个泄水管的内径采用150mm。A.F=75000,n=4.0B.F=45000,n=2.0C.F=18750,n=1.0D.F=0,n=0正确答案:A参考解析:根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)第9.2.3条第4款规定,当桥面纵坡小于1%时,桥面泄水管的截面积不宜小于100mm2/m2。故取泄水管的截面积为100mm2/m2。故泄水管面积为:F=25×(24+3×2)×100=75000mm2。泄水管个数为:n=75000/[(1/4)×π×1502]=4.24,取n=4。由此可知,A项数值最为接近。[单选题]20.某高速公路上的一座高架桥,为三孔各30m的预应力混凝土简支T形梁桥,全长90m,中墩处设连续桥面,支承采用水平放置的普通板式橡胶支座,支座平面尺寸(长×宽)为350mm×300mm。假定,在桥台处由温度下降、混凝土收缩和徐变引起的梁长缩短量Δl=26mm。试问,当不计制动力时,该处普通板式橡胶支座的橡胶层总厚度te(mm)不能小于下列何项数值?()[2013年真题]提示:假定该支座的形状系数、承压面积、竖向平均压缩变形、加劲板厚度及抗滑稳定等均符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD3362—2018)的规定。A.29B.45C.53D.61正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第8.7.3条第2款规定,水平放置的板式橡胶支座,橡胶层总厚度应符合下列规定:①不计制动力时te≥2Δl;②为保证受压稳定,矩形支座la/10≤te≤la/5(式(8.7.3-6))。上面两式中,Δl为支座由上部结构温度力、混凝土收缩和徐变引起的剪切变形,已知Δl=26mm;la为矩形支座短边尺寸(亦即支座纵桥向尺寸),已知la=300mm。题目四个选项中:A项,te=29≤la/10(300/10=30)不符合规定;B项,te=45≤2Δl(2×26=52)不符合规定;D项,te=61>la/5(300/5=60)也不符合规定;C项,因30<te(53)<60,即la/10<te<la/5,又te=53>2Δl=52,符合规定。[单选题]21.某二级公路,设计车速60km/h,双向两车道,全宽(B)为8.5m,汽车荷载等级为公路-Ⅱ级。其下一座现浇普通钢筋混凝土简支实体盖板涵洞,涵洞长度与公路宽度相同,涵洞顶部填土厚度(含路面结构厚)2.6m,若盖板计算跨径l计=3.0m。试问,汽车荷载在该盖板跨中截面每延米产生的活载弯矩标准值(kN·m)与下列何项数值最为接近?()[2013年真题]提示:两车道车轮横桥向扩散宽度取为8.5m。A.16B.21C.25D.27正确答案:A参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.1条第2款规定,涵洞计算应采用车辆荷载,且公路-Ⅱ级与公路-Ⅰ级汽车荷载的车辆荷载标准值相同,其主要技术指标及立面、平面尺寸分别见《公桥通规》表4.3.1-3及图4.3.1-2可知,车轮纵桥向着地长度为0.2m,横桥向着地宽度为0.6m,车辆作用于洞顶路面上的两个后轴各重140kN,轴距1.4m,轮距1.8m,如图7-5所示。图7-5根据第4.3.4条第2款规定,计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时,车轮按其着地面积的边缘向下作30°分布,当几个车轮的压力扩散线相重叠时,扩散面积以最外边的扩散线为准。计算如下:①纵桥向单轴扩散长度为:a1=2.6tan30°×2+0.2=1.5×2+0.2=3.2m>1.4m,两轴压力扩散线重叠,所以应取两轴压力扩散长度,a=3.2+1.4=4.6m。②双车道车辆,两后轴重引起的压力为:q活=(2×2×140)/(4.6×8.5)=14.32kN/m2。可得双车道车辆,两后轴重在盖板跨中截面每延米产生的活载弯矩标准值为:M=ql2/8=(1/8)×14.32×32=16.11kN·m。[单选题]22.某城市桥梁,宽8.5m,平面曲线半径为100m,上部结构为20m+25m+20m三跨孔径组合的混凝土连续箱形梁,箱形梁横断面均对称于桥梁中心轴线,平面布置如图7-6所示,判定在恒载作用下,边跨横桥向A1、A2、D1、D2两组支座的反力大小关系,并指出下列所示的何组关系式正确?()图7-6A.A2>A1;D2<D1B.A2<A1;D2<D1C.A2>A1;D2>D1D.A2<A1;D2>D1正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.3条式(4.3.3)可知,由于离心力的作用,行车过程中弯道内侧车轮压力较大,且内侧半径小,需提供更大室外向心力,从而使得桥梁内侧支座反力较大。[单选题]23.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2018)第9.1.2条规定,当纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不小于6mm、间距不大于100mm的钢筋网,其理论依据是()。A.使受拉主钢筋受力均匀B.减少混凝土保护层的厚度C.对保护层采取有效的防裂措施D.防止混凝土保护层在施工过程中剥落正确答案:C参考解析:混凝土保护层是保证受力主钢筋不发生锈蚀破坏的重要环节,当混凝土保护层较厚时易产生混凝土干缩、温度等裂缝,裂缝集中且宽度较大,对受拉主钢筋的防护产生不利,因此需设钢筋网防止混凝土保护层过早开裂。[单选题]24.某预制混凝土简支空心板,截面尺寸如图7-7所示。截面承受的弯矩组合设计值Md=565kN·m。空心板采用C25混凝土,HRB335钢筋,结构重要性系数γ0=0.9。fcd=11.5MPa,fdiv=1.23MPa,fsd=280MPa,ζb=0.56。若将空心板截面换算为等效的I形截面,等效截面尺寸为上翼缘厚度hf′=95mm,下翼缘厚度hf=95mm,腹板厚b=456mm,则混凝土受压区高度x为()mm。图7-7A.120.5B.153.5C.172.5D.192.5正确答案:C参考解析:截面有效高度h0=450-40=410mm。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第5.2.3条规定,由于fcdbf′hf′(h0-hf′/2)=11.5×1000×95×(410-95/2)/106<γ0Md</sub>=0.9×565=509kN·m。则该截面为第Ⅱ类T形截面。令受压区高度为x,根据式(5.2.3-2)规定,代入数据可得:γ0Md=fcdbx(h0-x/2)+fcd(bf′-b)hf′(h0-hf′/2),即:0.9×565×106=11.5×456x(410-x/2)+11.5×(1000-456)×95×(410-95/2)。整理可得:x2-820x+111769=0,解得混凝土受压区高度为x=172.5mm。根据表5.2.1,C25混凝土,HRB335钢筋相对界限受压区高度ξb=0.56。根据式(5.2.2-3)和式(5.2.2-4)规定,hf′=95mm<x=172.5mm<ξbh0=0.56×410=229.6mm。[单选题]25.某公路桥梁由若干l=20m的等跨梁组成,桥宽12m。桥梁的总体布置如图7-8所示。下部结构采用柔性墩,桥墩支承于基岩上,采用的是C30混凝土;截面尺寸为:顺桥向0.6m,横桥向4m,0号、1号、2号、3号、4号、5号墩计算高度依次为10m、10m、6m、6m、8m、8m。各单跨梁除0号墩及5号墩上分别设置滑动支座外,其他桥墩上分别设置固定支座(五跨一联)。在该柔性墩台桥梁结构中,由汽车荷载产生的水平制动力为200kN,并假定作用在该五跨一连的0~5号墩间的梁上。则2号墩所承受的水平制动力值(假定作用在墩顶)最接近于()kN。图7-8A.50B.75.82C.100D.200正确答案:B参考解析:在汽车水平制动力作用下,由于柔性墩台结构体系的构造特点,1~4号墩顶的水平位移值应相同,各墩水平制动力应按各墩的水平抗推刚度来分配。运用水平位移公式δT1=δT2=δT3=δT4,δi=Tihi3/(3EiIi),即可求得水平制动力作用在各墩顶的数值与方向。又各墩Ei、Ii相同,可得分配系数为:故μ1=0.08187,μ2=0.3791,μ3=0.3791,μ4=0.1599。Σμ=0.08187+0.3791+0.3791+0.1599=1.0。由Ti=∑T×μi可知,2号墩承受的水平制动力为:T2=200×0.3791=75.82kN。[单选题]26.某5片主梁混凝土简支T梁桥,其计算跨径为L=14.5m,设计荷载为公路—Ⅰ级。已求得单片主梁跨中弯矩汽车荷载横向分布系数为0.412,汽车荷载冲击系数为0.125,试计算单片主梁跨中汽车荷载引起的弯矩值最接近于()kN·m。A.364B.390C.613D.994正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.1条第4款第1项规定,公路—Ⅰ级的车道荷载均布荷载标准值和集中荷载标准值分别为:qk=10.5kN/m;Pk=2×(L0+130)=2×(14.5+130)=289kN。已知单片主梁跨中弯矩汽车荷载横向分布系数为0.412,汽车荷载冲击系数为0.125,则单片主梁跨中汽车荷载引起的弯矩值为:M=(1+μ)m(PkL/4+qkL2/8)==1.125×0.412×(289×14.5/4+10.5×14.52/8)=613.48kN·m。选项中与613.48最接近的是613,因此选C项。[单选题]27.某混凝土简支梁桥,计算跨径L=7.5m,梁截面尺寸为;b=300mm、h=750mm。该桥承受永久荷载(不包括梁自重)g=9.875kN/m,均布可变荷载(汽车)q=7.5kN/m。(混凝土容重γ=25kN/m3)。则该桥跨中截面计算弯矩最接近于()kN·m。A.161.7B.166.6C.182.8D.204.6正确答案:D参考解析:由题可知,梁自重为:g1=25×0.3×0.75=5.625kN/m。则永久荷载产生的跨中截面弯矩值为:MG=(g1+g)L2/8=(5.625+9.875)×7.52/8=108.98kN·m。可变荷载产生的跨中截面弯矩值为:MQ=qL2/8=7.5×7.52/8=52.73kN·m。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.6条第1款规定,该桥跨中截面计算弯矩组合值为:Md=1.2MG+1.4MQ=1.2×108.98+1.4×52.73=204.60kN·m。[单选题]28.某预制装配式T形梁桥的翼板(车行道)构成铰接悬臂板,如图7-14所示,其主梁中距1800mm,梁腹板宽180mm。行车道板尺寸:板端厚100mm,板加腋处厚180mm,车行道板容重25kN/m3。桥面铺装为:上层为沥青混凝土,厚80mm,容重23kN/m3;下层为混凝土面层,厚70mm,容重24kN/m3。铰接悬臂板加腋处的每米板宽恒载弯矩最接近于()kN·m。图7-14铰接悬臂板(mm)A.-2.30B.-3.68C.-4.56D.-10.26正确答案:A参考解析:具体计算如下:①每延米板上的恒载g分别为:沥青混凝土面层为:g1=0.08×1.0×23=1.84kN/m;混凝土面层为:g2=0.07×1.0×24=1.68kN/m;T梁翼板自重为:g3=(0.1+0.18)/2×1.0×25=3.5kN/m;故总恒载作用为:g=g1+g2+g3=7.02kN/m。②悬臂板的跨径l0为:l0=(1/2)×(1800-180)/1000=0.81m。③悬臂板加腋处每米板宽恒载弯矩Mg为:Mg=-gl02/2=-7.02×0.812/2=-2.30kN·m。[单选题]29.某预制空心板梁,计算跨径l=12.6m,其截面尺寸如图7-25所示。该梁承受计算剪力作用值为:支点Qi0=236.7kN,跨中Qj1/2=43.7kN,其间按直线变化。采用C30混凝土,HRB335级钢筋7⏂20(面积As=22cm2),as</sub>=3.6cm。仅用HRB335级钢筋⏂10配置箍筋。若经验算需配抗剪钢筋,假定距支点h/2处的计算剪力为229.5kN,最大剪应力发生处的腹板宽度b为23cm,计算得箍筋配筋率(%)为()。图7-25截面尺寸(cm)A.0.13B.0.24C.0.28D.0.54正确答案:C参考解析:因仅设置箍筋,则有效高度为:h0=60-3.6=56.4cm,主梁配筋率为:ρ=As/(bh0)=22/(23×56.4)=0.017。已知Vcs=229.5,根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD3362—2018)第5.2.9条式(5.2.9-2)规定,斜截面内箍筋配筋率为:式中,Vcs为斜截面内箍筋和混凝土共同承担的剪力设计值;α1为异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时,α1=1.0;α2为预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件,α2=1.0;α3为受压翼缘的影响系数,α3=1.1;b为斜截面受压端正截面处截面腹板宽度;h0为斜截面受压端正截面的有效高度;fcu,k为边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值;fsv为箍筋抗拉强度设计值;ρ为斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率,ρ=100ρ=1.7。[单选题]30.某T形梁桥行车道板为刚接板,主梁中距为2.4m,横梁中距为5.8m,桥面铺装层为0.12m。当荷载为公路—Ⅰ级且横桥向仅考虑作用一个车轮时,计算得垂直板跨方向的分布宽度值最接近于()m。A.2.4B.2.5C.2.7D.3.0正确答案:D参考解析:根据题干条件,车道板平面尺寸中,顺桥向La=5.8m,横桥向Lb=2.4m。则有:La/Lb=5.8/2.4=2.42>2。根据《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD3362—2018)第4.2.1条规定,四边支撑的板,当长边长度与短边长度之比等于或大于2时,可按短边计算跨径的单向板设计。根据第4.2.3条规定,后轮的着地长度a2为0.20m,则桥面板上的轮压区域为:a1=a2+2H=0.2+2×0.12=0.44m。令桥面板荷载有效分布宽度a,车轮在跨中时,后轮轴距1.4m,代入式(4.2.3-2),垂直板跨方向的分布宽度为:a=a1+d+L/3=0.44+1.4+2.4/3=2.64m。又d+2L/3=1.4+2×2.4/3=3m,故取垂直板跨方向的分布宽度值a=3.0m。[单选题]31.已知某T形梁截面受压区翼缘尺寸为bf′=40cm,b=20cm,hf′=8cm,h=50cm,h0=46cm,所用混凝土强度等级为C25,R235级钢筋。该梁截面承受计算弯矩M=98kN·m。假定截面为第一类T形截面,混凝土受压区高度为4.89cm,计算受拉钢筋截面面积为()cm2。A.10.52B.11.03C.11.24D.11.54正确答案:D参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第5.2.2条式(5.2.2-2)规定,受拉钢筋截面面积为:As=fcdbf′x/fsd=11.5×400×48.9/195=1153.8mm2=11.54cm2。式中,fcd为混凝土轴心抗压强度设计值;bf′为T形或I形截面受压翼缘的有效宽度;fsd为纵向普通钢筋的抗压强度设计值。[单选题]32.某整体式现浇混凝土简支板梁桥,矩形截面截面尺寸如图7-30所示,主梁截面承受的弯矩组合设计值Mc=136kN·m。该桥采用C25混凝土,HRB335钢筋,结构的重要性系数γ0=1.0,则计算得所需钢筋截面面积As(mm2)最接近于()。图7-30A.600B.1200C.2400D.3600正确答案:B参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第5.2.2条式(5.2.2-1)规定,正截面抗弯承载力计算公式为:γ0Md=fcdbx(h0-x/2)。式中,γ0为桥梁结构的重要性系数;fcd为混凝土轴心抗压强度设计值;x为混凝土受压区高度;h0为截面有效高度;b为矩形截面宽度;Md为构件承受弯矩设计值。梁的有效高度h0=500-30=470mm。将数据代入公式有:136×106=11.5×250x×(470-x/2),即x2-940x+94607=0,解得混凝土受压区高度x=115mm。由C25,HRB335,查表5.2.1可知相对受压区高度ξb=0.56。根据式(5.2.2-3)规定,混凝土受压区高度x=115mm<ξbh0=0.56×470=263.2mm,满足要求;根据式(5.2.2-2)规定,所需钢筋截面面积为:As=fcdbx/fsd=11.5×250×115/280=1180.80mm2。式中,fsd为纵向普通钢筋的抗压强度设计值。选项中与1180.80最接近的是1200,因此选B项。[单选题]33.图7-32所示混凝土T形梁桥,其计算跨径为19.50m,全长19.96m,横截面布置如图所示。该主梁之间采用刚性连接,由5片主梁构成,跨中及支点设置横隔梁。主粱间距1.7m,边梁外悬臂长度为0.85m。桥梁设计荷载为公路—Ⅰ级。计算1号主梁跨中横向分布系数mc最接近于()。图7-32A.0.529B.0.495C.0.476D.0.326正确答案:A参考解析:由于主梁之间采用刚性连接,故计算荷载位于跨中的横向分布系数采用刚性横梁法,计算公式为:其中,绘制1号梁的横向分布影响线如图7-33所示。图上还列出荷载的最不利布置。当P=1作用在1号梁上(e=3.4m)时,1号梁反力为:η11=1/n+1×e×ai/∑ai2=1/5+1×3.4×3.4/28.9=0.6。当P=1作用在5号梁上(e=-3.4m)时,1号梁反力为:η15=1/n+1×e×ai/∑ai2=1/5+1×(-3.4)×3.4/28.9=-0.2。进而由η11和η15计算横向影响线的零点位置,设零点至1号梁位的距离为x,则有:x/0.6=(3.4×2-x)/0.2,解得x=5.1m。故汽车荷载下,图示最不利荷载位置中最左侧P/2距左侧外缘125cm,1号梁的分布系数为:moq=∑ηq/2=[(4.7+2.9+1.6-0.2)/5.1]×0.6/2=0.529。故1号梁跨中截面由两行汽车车队产生的活荷载横向分布系数最大值为0.529。图7-33[单选题]34.某桥主梁断面高75cm,混凝土强度等级为C25,fcd=11.5MPa,主筋为HRB400级钢筋,则fsd=330MPa。假定计算得跨中弯矩标准值M恒=631kN·m,M活=289kN·m,则按承载能力极限状态估算的钢筋面积最接近于()cm2。提示:可以采用经验公式(α取0.76)计算。A.72B.62C.53D.47正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.5条第1款规定,承载能力极限状态下的荷载效应组合为:Md=γGM恒+γQ1M活=1.2M恒+1.4M活=1.2×631+1.4×289=1161.8kN·m。式中,γG为永久作用效力的分项系数,取值为1.2;γQ1汽车荷载效应的分项系数,取值为1.4;已知结构重要性系数γG=1.0,主梁断面高h=75cm,fsd=330MPa,则根据经验公式计算的钢筋面积为:As=γ0Md/(αhfsd)=1.0×1161.8×106/(0.76×750×330)=6176.5mm2=62cm2。[单选题]35.某混凝土T形梁翼板为铰接悬臂板。T梁翼板容重为25kN/m3;桥面铺装为4cm的沥青混凝土,其容重为21kN/m3;其下为平均厚度7cm的C25混凝土垫层,其容重为23kN/m3。设计荷载为公路Ⅰ级车辆荷载。结构重要性系数γ0=1。T形梁截面尺寸如图7-34所示。当按承载能力极限状态设计时,悬臂根部弯矩的效应组合最接近于()kN·m。图7-34A.-15.51B.-19.05C.-21.46D.-22.35正确答案:C参考解析:根据题干条件,每延米板宽上的恒载内力分别为:沥青混凝土面层g1=0.04×1×21=0.84kN/m;水泥混凝土垫层g2=0.07×1×23=1.61kN/m;T梁翼板自重g3=(0.08+0.14)/2×1×25=2.75kN/m;合计g=∑gi=0.84+1.61+2.75=5.2kN/m。则每米板宽上的悬臂根部弯矩为:MGK=gl02/2=5.2×0.7122/2=1.32kN·m。公路—Ⅰ级汽车荷载后轮作用于铰接缝中心处,轴重P=140kN,轮压分布宽度如图7-35所示;对于重车后轮的着地长度a2=0.20m,宽度b2=0.6m。则车轮荷载分布宽度为:a1=a2+2h=0.2+2×0.11=0.42m;bl=b2+2h=0.6+2×0.11=0.82m。荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:a=a1+2l0=0.42+2×0.71=1.84m;由于车辆荷载两后轮轴距为d=1.4m<a,车轮分布宽度有重叠,故有:a=a1+d+2l0=0.42+1.4+2×0.71=3.24m。已知汽车荷载冲击系数为:1+μ=1.3,则作用于每米宽板条上的弯矩为:MQ=-(1+μ)∑p(l0-b1/4)/(4×a)=-1.3×(2×140)×(0.71-0.82/4)/(4×3.24)=-14.2kN·m。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.6条第1款规定,按承载能力极限状态计算,对于永久作用与可变作用产生同号的内力情况,悬臂根部弯矩的效应组合值为:式中,γGi为永久作用效力的分项系数,根据规范第4.1.6条,取值为1.2;γQ1汽车荷载效应的分项系数,取值为1.4。图7-35共享题干题题16~17:某二级公路上的一座单跨30m的跨线桥梁,可通过双向两列车,重车较多,抗震设防烈度为7度,地震动峰值加速度为0.15g,设计荷载为公路-Ⅰ级,人群荷载3.5kPa,桥面宽度与路基宽度都为12m。上部结构:横向五片各30m的预应力混凝土T型梁,梁高1.8m,混凝土强度等级C40;桥台为等厚度的U型结构,桥台台身计算高度4.0m,基础为双排1.2m的钻孔灌注桩。整体结构的安全等级为一级。[2014年真题][单选题]1.假定,计算该桥桥台台背土压力时,汽车在台背土体破坏棱体上的作用可近似用换算等代均布土层厚度计算。试问,其换算土层厚度(m)与下列何项数值最为接近?()提示:台背竖直、路基水平,土壤内摩擦角30°,假定土体破坏棱体的上口长度L0为2.31m,土的重力密度γ为18kN/m3。A.0.8B.1.1C.1.3D.1.8正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.4条第1款规定,汽车荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力,可按下式换算成等代均布土层厚度h(m):h=∑G/(γBL0)。式中,B为桥台横向全宽,取12m;L0为土体破坏棱体长度,取为2.31m;∑G布置在B×L面积内的车轮总重力(kN):∑G=2×2×140=560kN。故换算土层厚度为:h=∑G/(γBL0)=560/(12×2.31×18)=1.12m。由此可知,B项数值最为接近。[单选题]2.上述桥梁的中间T形梁的抗剪验算截面取距支点h/2(900mm)处,且已知该截面的最大剪力r0v0为940kN,腹板宽度540mm,梁的有效高度为1360mm,混凝土强度等级C40的抗拉强度设计值fdiv为1.65MPa。试问,该截面需要进行下列何项工作?()提示:预应力提高系数设计值为α2取1.25。A.要验算斜截面的抗剪承载力,且应加宽腹板尺寸B.不需要验算斜截面抗剪承载力C.不需要验算斜截面抗剪承载力,但要加宽腹板尺寸D.需要验算斜截面抗剪承载力,但不要加宽腹板尺寸正确答案:D参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第5.2.11条规定,T形截面的受弯构件,其抗剪截面应满足:根据第5.2.12条规定,抗剪满足γ0vd≤0.50×10-3·α2ftdbh<sub>0(kN)时,无需进行斜截面抗剪承载力验算:γ0vd=940kN>0.5×10-3×1.25×1.65×540×1360=757kN根据第5.2.11条规定,若抗剪上限值关系成立,可不增加腹板尺寸;同样,由同规范第5.2.10条规定,当抗剪下限值关系不成立时,则需要进行斜截面抗剪承载力验算。题19~20:某二级公路立交桥上的一座直线匝道桥,为钢筋混凝土连续箱梁结构(单箱单室)净宽6.0m,全宽7.0m。其中一联为三孔,每孔跨径各25m,梁高1.3m,中墩处为单支点,边墩为双支点抗扭支座。中墩支点采用550mm×1200mm的氯丁橡胶支座。设计荷载为公路-Ⅰ级,结构安全等级一级。[单选题]3.假定,该桥中墩支点处的理论负弯矩为15000kN·m。中墩支点总反力为6600kN。试问,考虑折减因素后的中墩支点的有效负弯矩(kN·m),取下列何项数值较为合理?()[2014年真题]提示:梁支座反力在支座两侧向上按45°扩散交于梁重心轴的长度a为1.85m。A.13474B.13500C.14595D.15000正确答案:B参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第4.3.5条规定,计算连续梁中间支点处的负弯矩时,可考虑支座宽度对弯矩折减的影响。但折减后的弯矩不得小于未经折减弯矩的0.9倍。由题意可知,折减弯矩为:M′=qa2/8=(1/8)×(6600/1.85)×1.852=1526kN·m。故折减后弯矩为:Me=M-M'=15000-1526=13474kN·m<0.9×15000=13500kN·m。则考虑折减因素后的中墩支点的有效负弯矩为13500kN·m。[单选题]4.假定,上述匝道桥的边支点采用双支座(抗扭支座),梁的重力密度为158kN/m,汽车居中行驶,其冲击系数按1.15计。若双支座平均承担反力,试问,在重力和车道荷载作用时,每个支座的组合力值RA(kN)与下列何项数值最为接近?()[2014年真题]提示:反力影响线的面积:第一孔ω1=+0.433L;第二孔ω2=-0.05L;第三孔ω3=+0.017L。A.1147B.1334C.1366D.1378正确答案:D参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.1条第4款第3项规定,车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响的线上;集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个影响线峰值处。由题意可知,重力反力为:Rq=q(ω1-ω2+ω3)=158×(0.433-0.05+0.017)×25=158×0.40×25=1580kN公路-Ⅰ级均布荷载反力为:RQ1=qk(ω1+ω3)=10.5×(0.433+0.017)×25=10.5×0.45×25=118kN公路-Ⅰ级集中荷载反力:RQ2=Pk×1.0-260×1=260kN;RQ=1.15×(118+260)=1.15×378=435kN。则Rd=1.1×(1.2×1580+1.4×435)=2756kN。故每个支座的平均反力组合值为:R2=(1/2)×2756=1378kN。由此可知,D项数值最为接近。题24~29:某城市快速路上的一座立交匝道桥,其中一段为四孔各30m的简支梁桥,其总体布置如图7-3所示。单向双车道,桥梁总宽9.0m,其中行车道净宽度为8.0m。上部结构采用预应力混凝土箱梁(桥面连续),桥墩由扩大基础上的钢筋混凝土圆柱墩身及带悬臂的盖梁组成。梁体混凝土线膨胀系数取α=0.00001。设计荷载:城-A级。[2013年真题]图7-3桥型布置图[单选题]5.该桥主梁的计算跨径为29.4m,冲击系数的μ=0.25。试问,该桥主梁支点截面在城-A级汽车荷载作用下的剪力标准值(kN)与下列何项数值最为接近?()提示:不考虑活载横向不均匀因素。A.620B.990C.1090D.1220正确答案:D参考解析:根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)第10.0.2条规定,主梁截面剪力效应应采用车道荷载,并计及汽车的冲击作用。城-A级车道荷载的均布荷载标准值为:qk=10.5kN/m,集中荷载标准值为:Pk=180+[(29.4-5)/(50-5)]×(360-180)=278kN。μ=0.25,且集中荷载的剪力增大系数为1.2,所以梁支点截面在城-A级汽车荷载作用下的剪力标准值为:V=[(1/2×10.5×29.4×1+1.2×278)×(1+0.25)]×2=(15435+333.6)×1.25×2≈1220kN。[单选题]6.假定,计算该桥箱梁悬臂板的内力时,主梁的结构基频f=4.5Hz。试问,作用于悬臂板上的汽车荷载作用的冲击系数的μ值应取用下列何项数值?()A.0.05B.0.25C.0.30D.0.45正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.2条第6款规定,箱梁悬臂板上的冲击系数的μ值应采用0.3。[单选题]7.试问,当城-A级车辆荷载的最重轴(4号轴)作用在该桥箱梁悬臂板上时,其垂直于悬臂板跨径方向的车轮荷载分布宽度(m)与下列何项数值最为接近?()A.0.55B.3.45C.4.65D.4.80正确答案:B参考解析:根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)第10.0.2条第4款规定,计算箱梁悬臂板上的车辆荷载布置见图7-4所示。图7-4根据《城市桥规》第3.0.15条规定,桥梁结构构件的设计应符合国家现行有关标准的规定。本题中的悬臂板应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)计算。①车轮横桥向布置见图7-4,由于悬臂长度为2.0m,小于2.5m。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第4.2.5条规定,垂直于悬臂板跨径方向的车轮荷载分布宽度,可按式(4.2.5)计算,即a=(a1+2h)+2lc,其中桥面铺装厚度h=0.15m。由《城市桥规》第10.0.2条及表10.0.2可知,车辆4号轴的车轮的横桥面着地宽度(b1)为0.6m,纵桥向着地长度(a1)为0.25m。所以平行于悬臂板跨径的车轮着地尺寸的外缘,通过铺装层45°分布线的外边线至腹板外边缘的距离为:lc=1+(0.6/2)+0.15=1.45m。②对于车辆4号轴:纵桥向荷载分布宽度a=(0.25+2×0.15)+2×1.45=0.55+2.9=3.45m<6.0m或7.2m。所以正确答案为B项。[单选题]8.该桥为四跨(4×30m)预应力混凝土简支箱梁桥,若三个中墩高度相同,且每个墩顶盖梁处设置的普通板式橡胶支座尺寸均为(长×宽×高)600mm×500mm×90mm。假定,该桥四季温度均匀变化,升温时为+25℃,墩柱抗推刚度K柱=20000kN/m,一个支座抗推刚度K支=4500kN/m。试问,在升温状态下12#中墩所承受的水平力标准值(kN)与下列何项数值最为接近?()A.70B.135C.150D.285正确答案:A参考解析:桥梁承载力具体计算如下:①墩顶距温度位移零点距离:由于各中墩截面及高度完全相同,支座尺寸也完全相同,本段桥纵桥向为对称结构,故温度位移零点必在四跨总长的中心点处,则12#墩顶距温度位移零点距离L=30m。②升温引起的12#墩顶处水平位移:δ1=L·α·Δt=30×10-5×25=0.0075m。③墩柱的抗推集成刚度:1/K墩=1/(4×K支)+1/K柱,则K墩=4K支·K柱/(4K支+K柱)=(4×4500×20000)/(4×4500+20000)=9474kN/m。④墩所承受的水平力:P1=δ1×K墩=0.0075×9474=71.06kN。此值与A项最接近,因此选A。[单选题]9.该桥桥址处地震动峰值加速度为0.15g(相当抗震设防烈度7度)。试问,该桥应选用下列何类抗震设计方法?()A.A类B.B类C.C类D.D类正确答案:A参考解析:根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166—2011)第3.1.1条表3.1.1规定,本桥位于城市快速路上,其抗震设防分类应为乙类。根据第3.3.3条表3.3.3规定,位于7度地震区的乙类桥梁应选用A类抗震设计方法。[单选题]10.该桥的中墩为单柱T形墩,墩柱为圆形截面,其直径为1.8m,墩顶设有支座,墩柱高度H=14m,位于7度地震区。试问,在进行抗震构造设计时,该墩柱塑性铰区域内箍筋加密区的最小长度(m)与下列何项数值最为接近?()A.1.80B.2.35C.2.50D.2.80正确答案:D参考解析:根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166—2011)第8.1.1条第1款规定,对地震基本烈度7度及以上地区,墩柱塑性铰区域内加密箍筋范围应符合:其加密区的长度不应小于墩柱弯曲方向截面边长或墩柱上弯矩超过最大弯矩80%的范围;当墩柱高度与弯曲方向截面边长之比小于2.5时,墩柱加密区的长度应取墩柱全高。该中墩为墩顶设有支座的单柱墩,在纵桥向或横桥向水平地震力作用下,其潜在塑性铰区域均在墩柱底部,当地震水平力作用于墩柱时,最大弯矩在柱根截面,相应0.8Mmax的截面在距柱根截面0.2H处,即h=0.2H=0.2×14=2.80m,该值大于墩柱直径;另其墩柱高度与弯曲方向截面边长之比为7.78,大于2.5。所以箍筋加密区最小长度应为2.80m。某简支梁桥,计算跨径为20m,采用C30混凝土。该桥由5根主梁和5根横隔梁组成,等高主梁梁高为1.3m,跨中腹板厚度为0.16m,支点处腹板宽度应加宽。假设已计算出在支点处某根主梁的恒载剪力为280kN,活载剪力为185kN。[单选题]11.该主梁支点处的承载能力极限状态剪力值最接近于()kN。A.585B.595C.615D.625正确答案:B参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.5条规定,按承载能力极限状态设计时,效应组合剪力值的计算公式为:Vd=γgVg+γqVq。式中,γg、γq分别为永久作用效应及活载效应的分项系数,根据表4.1.5-2可得,γq=1.4;γg=1.2。将数据代入公式得,该主梁支点处的承载能力极限状态剪力值为:Vd=1.2×280+1.4×185=595kN。[单选题]12.假定截面有效高度h0=0.88h,按承载能力极限状态计算的主梁截面支点最大剪力为630kN,则该主梁在支点处断面的腹板宽度最接近于()m。A.0.18B.0.19C.0.20D.0.24正确答案:C参考解析:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)第5.2.11条式(5.2.11)规定,矩形、T形和I形截面的受弯构件,其抗剪截面应满足:选项中与0.197最接近的是0.20,因此选C项。如图7-9所示某简支梁桥行车道板为铰接悬臂板,铺装层厚度为12cm,设计荷载为公路—Ⅱ级荷载。图7-9铰接悬臂行车道板(cm)[单选题]13.若该桥的计算跨径L=19.5m,梁跨中截面面积A=3.0m2,惯性矩I=1.2m4,弹性模量E=3.35×1010N/m2,试判定公路—Ⅱ级荷载的冲击系数μ最接近于()。A.0.285B.0.290C.0.295D.0.380正确答案:D参考解析:已知:E=3.35×1010N/m2,l=19.5m,Ic=1.2m4,A=3.0m2sup>,g=10m/s2,则mc=G/g=25×3.0/10=7500kg/m。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.2条式(4-3)规定,简支梁桥的自振频率为:式中,l为结构的计算跨径(m);E为结构材料的弹性模量(N/m2);Ic为结构跨中截面的截面惯矩(m4);mc为结构跨中处的单位长度质量(kg/m),当换算为重力计算时,其单位应为Ns2/m2;G为结构跨中处延米结构重力(N/m)。根据第4.3.2条第5款式(4.3.2)规定,当1.5Hz≤f≤14Hz时,冲击系数为:μ=0.1767lnf-0.0157=0.1767×2.26-0.0157=0.383。选项中与0.383最接近的是0.380,因此选D项。[单选题]14.计算得公路—Ⅱ级荷载在悬臂根部每米宽板条上产生的弯矩最接近于()kN·m。A.-18.36B.-15.3C.-10.5D.-9.65正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.2条第6款规定,汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用μ=0.3。已知公路—Ⅱ级汽车荷载后轴重为120kN,则作用于每米宽板条上的弯矩为:M=-(1+μ)P(l0-b/4)/(4a)=-1.3×120×(0.71-0.84/4)/(4×1.86)=-10.5kN·m。某7片主梁预应力混凝土T梁桥,主梁布置如图7-10所示。设计荷载为公路—Ⅰ级。图7-10[单选题]15.确定荷载位于支点处1号梁的汽车荷载横向分布系数m0最接近于的数值是()。A.1.136B.1.000C.0.773D.0.318正确答案:C参考解析:根据杠杆原理法计算。1号梁是边梁,作其横向影响线如图7-11所示,按车轮中线与缘石的距离为0.5m的要求横向布载。则1号梁的横向分布系数为:m0=∑η/2=(0.364+1.181)/2=0.773。图7-11[单选题]16.当桥上作用汽车活载时,假设在横向影响线的竖标值为η21=0.358,η27=-0.072,则2号梁由两列汽车产生的汽车荷载横向分布系数m0最接近于()。A.0.720B.0.626C.0.562D.0.533正确答案:B参考解析:根据题干条件,绘出2号梁的横向分布影响线如图7-12所示,汽车荷载按最不利要求布载,则横向分布系数为:m0=∑η/2=(0.399+0.336+0.290+0.227)/2=0.626。图7-12[单选题]17.假设该桥的计算跨径为29.16m,设计荷载为公路—Ⅰ级荷载,汽车冲击系数μ=0.212。则2号梁的跨中截面最大弯矩最接近于()kN·m。A.4900B.3675C.2607D.1840正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.3.1条第4款规定,公路—Ⅰ级汽车荷载均布荷载标准值和集中荷载标准值分别为:qk=10.5kN/m;Pk=2×(L0+130)=2×(29.16+130)=318.32kN。作出2号梁跨中截面的弯矩影响线见图7-13;集中荷载标准值Pk=277kN作用于影响线峰值处,均布荷载标准值qk=10.5kN/m作用于影响线全跨,则可计算得跨中截面最大弯矩为::M=(1+μ)ζmc(Pkyi+qkω)=1.212×0.626×1×(10.5×106.29+318.32×7.29)=2607.39kN·m。图7-13选项中与2607.39最接近的是2607,因此选C项。某5片主梁混凝土T形梁桥标准跨径L标=20.00m,梁长L=20-0.04=19.96m,计算跨径l0=19.96-2×0.23=19.50m。桥宽B=8.5m(车道宽7.00m)。人群荷载3.0kN/m。主梁布置及尺寸如图7-15所示。图7-15[单选题]18.用杠杆原理法计算1号梁的汽车荷载横向分布系数m1q最接近于()。A.0.238B.0.338C.0.438D.0.538正确答案:C参考解析:1号梁是边梁,作其横向影响线如图7-16所示。按车轮中线与缘石的距离为0.5m的要求横向布载,则汽车荷载的横向分布系数为:m1q=∑ηq/2=[(160-20)/160]/2=0.438。图7-16[单选题]19.用杠杆原理法计算1号梁的人群荷载横向分布系数m1r最接近于()。A.1.222B.1.322C.1.422D.1.522正确答案:C参考解析:作1号梁的横向影响线和人群荷载的布置图如图7-17所示,则人群荷载的横向分布系数为:m1r=ηr=1.422。图7-17某混凝土简支梁桥由多片T形梁组成,其计算跨径L=14.5m,设计荷载为公路—Ⅱ级荷载。其中单片主梁断面尺寸如图7-18所示,混凝土强度等级为C30,fcd=13.8MPa,主筋为HRB335钢筋,fsd=280MPa。已知混凝土容重为25kN/m3。图7-18主梁断面尺寸(cm)[单选题]20.假定不计受压钢筋面积,h0=67.5cm,并假定计算得到跨中弯矩值为:M恒=631.4kN·m,M活=289.3kN·m。试确定按承载能力极限状态计算出的跨中截面钢筋面积最接近于()cm2。A.47.47B.53.23C.65.6D.71.88正确答案:C参考解析:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)第4.1.6条第1款规定,承载能力极限状态下的基本组合为:Mud=1.2M恒+1.4M活=1.

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