桥梁工程山大本科考试题库及答案

桥梁工程山大本科考试题库及答案一、选择题1.桥梁按体系划分可分为（）A.梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥B.简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥C.木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥D.公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥答案：A解析：桥梁按体系划分，主要有梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥。选项B是梁桥的具体分类；选项C是按材料分类；选项D是按使用功能分类。2.以下哪种基础形式适用于地基承载力较低、上部结构荷载较大的情况（）A.扩大基础B.桩基础C.沉井基础D.管柱基础答案：B解析：桩基础可以通过桩将上部结构的荷载传递到深层较坚硬的土层或岩层上，适用于地基承载力较低、上部结构荷载较大的情况。扩大基础一般适用于浅层地基较好的情况；沉井基础多用于大型桥梁或特殊地质条件；管柱基础适用于深水、岩面不平、覆盖层很厚的情况。3.对于钢筋混凝土梁桥，其钢筋的主要作用是（）A.承受拉力B.承受压力C.提高混凝土的耐久性D.增强混凝土的抗裂性答案：A解析：在钢筋混凝土梁桥中，混凝土的抗压能力较强，而抗拉能力较弱。钢筋的主要作用是承受拉力，与混凝土共同工作，提高梁的承载能力。虽然钢筋对提高混凝土的耐久性和抗裂性有一定帮助，但不是主要作用。4.拱桥的拱轴线形式通常有（）A.圆弧线、抛物线、悬链线B.直线、折线、曲线C.正弦曲线、余弦曲线、正切曲线D.双曲线、椭圆线、螺旋线答案：A解析：拱桥的拱轴线形式常见的有圆弧线、抛物线和悬链线。圆弧线构造简单，施工方便；抛物线适用于恒载分布比较均匀的情况；悬链线能较好地与拱上结构恒载作用下的压力线相吻合。5.桥梁伸缩缝的作用是（）A.保证梁体的自由伸缩和位移，防止雨水和杂物进入梁体B.增加桥梁的美观性C.提高桥梁的整体刚度D.减少桥梁的振动答案：A解析：桥梁伸缩缝的主要作用是保证梁体在温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下能够自由伸缩和位移，同时防止雨水和杂物进入梁体，保护梁体结构。它对桥梁的美观性有一定影响，但不是主要作用；伸缩缝的设置会使桥梁在伸缩处的刚度有所降低；它与减少桥梁振动关系不大。二、填空题1.桥梁的基本组成包括上部结构、下部结构和（附属设施）。解析：桥梁的基本组成部分为上部结构（如梁、拱等）、下部结构（包括桥墩、桥台和基础）以及附属设施（如伸缩缝、栏杆、照明设施等）。2.梁桥的受力特点是主要承受（弯矩和剪力）。解析：梁桥在荷载作用下，梁截面会产生弯矩和剪力，通过梁的受弯和受剪来传递和承受荷载。3.拱桥按拱上建筑的形式可分为（实腹式拱桥）和（空腹式拱桥）。解析：实腹式拱桥的拱上建筑采用填料将拱腹填满；空腹式拱桥的拱上建筑设有腹孔，减轻了拱上建筑的自重。4.桥梁的净跨径是指（相邻两个桥墩（或桥台）墩座间的净距）。解析：净跨径是衡量桥梁跨径大小的一个重要指标，它反映了桥梁跨越障碍物的实际能力。5.预应力混凝土梁桥按施工方法可分为（先张法预应力混凝土梁桥）和（后张法预应力混凝土梁桥）。解析：先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力钢筋；后张法是在混凝土构件达到一定强度后，在预留孔道中穿入预应力钢筋并张拉锚固。三、判断题1.桥梁的总跨径越大，其跨越能力越强。（√）解析：总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，总跨径越大，说明桥梁能够跨越更大的障碍物，其跨越能力越强。2.钢筋混凝土梁桥的裂缝是不允许出现的。（×）解析：在正常使用情况下，钢筋混凝土梁桥允许出现一定宽度的裂缝，但裂缝宽度应控制在规范允许的范围内，以保证结构的耐久性和正常使用功能。3.拱桥的拱脚截面主要承受拉力。（×）解析：拱桥的拱脚截面主要承受压力，因为拱桥是一种以受压为主的结构，拱在荷载作用下产生的推力和竖向力使拱脚截面承受较大的压力。4.桥梁的基础埋置深度越深越好。（×）解析：基础埋置深度应根据地质条件、上部结构荷载等因素综合确定。虽然适当增加埋深可以提高基础的稳定性，但埋置过深会增加施工难度和造价，并非越深越好。5.桥梁伸缩缝的宽度只与温度变化有关。（×）解析：桥梁伸缩缝的宽度不仅与温度变化有关，还与混凝土的收缩徐变、梁体的弹性变形等因素有关。四、简答题1.简述桥梁设计的基本原则。答：桥梁设计应遵循以下基本原则：（1）安全性原则：桥梁结构应具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受各种设计荷载的作用，保证在使用过程中不发生破坏或过大变形，确保行车和行人的安全。（2）适用性原则：桥梁应满足交通流量和运输能力的要求，具有良好的通行条件，如桥面宽度、净空高度等应符合相关标准，同时要考虑排水、通风等使用功能。（3）经济性原则：在满足安全和适用的前提下，应尽可能降低工程造价，包括材料成本、施工成本、维护成本等。合理选择桥型、基础形式和建筑材料，优化设计方案，以达到经济合理的目的。（4）美观性原则：桥梁作为城市或地区的重要建筑景观，应与周围环境相协调，具有良好的视觉效果。在设计中可以运用美学原理，对桥梁的外形、色彩等进行精心设计。（5）环保性原则：桥梁建设应考虑对周边环境的影响，尽量减少对生态环境的破坏，采取有效的环保措施，如减少噪音、粉尘污染，保护水资源等。（6）耐久性原则：桥梁结构应具有足够的耐久性，能够抵抗自然环境和使用过程中的各种侵蚀和破坏，保证在设计使用年限内正常使用，减少维修和更换的频率。2.简述桩基础的分类及各自的特点。答：桩基础按不同的分类方式有多种类型，以下是常见的分类及特点：（1）按施工方法分类：预制桩：预制桩是在工厂或施工现场预先制作好，然后通过锤击、静压等方法将其沉入地基中。其优点是桩身质量易于控制，桩的承载力较高，施工速度快；缺点是打桩时噪音大、振动大，对周围环境有一定影响，且桩的长度调整不太灵活。灌注桩：灌注桩是在施工现场的桩位处成孔，然后在孔内放置钢筋笼并浇筑混凝土而成。其优点是可以根据不同的地质条件和设计要求调整桩的直径和长度，对周围环境影响较小；缺点是成孔质量不易控制，桩身质量受施工工艺影响较大，施工速度相对较慢。（2）按桩的承载性状分类：摩擦桩：摩擦桩主要依靠桩侧土的摩擦力来承受上部荷载。适用于地基土较软、桩端持力层承载力较低的情况。其特点是桩的沉降相对较大，桩身轴力沿桩长逐渐减小。端承桩：端承桩主要依靠桩端土的承载力来承受上部荷载，桩侧摩擦力相对较小。适用于地基土较硬、桩端有较好的持力层的情况。其特点是桩的沉降较小，桩身轴力在桩端处较大。（3）按桩的截面形状分类：圆形桩：圆形桩受力性能较好，在各个方向上的抵抗能力较为均匀，施工工艺相对成熟，应用广泛。方形桩：方形桩在某些情况下便于施工定位和模板安装，且在承受水平荷载时具有一定的优势。3.简述拱桥的优缺点。答：拱桥具有以下优点和缺点：优点：（1）跨越能力较大：拱桥可以通过拱的合理设计，将荷载传递到基础和桥墩上，从而实现较大的跨越能力，适用于跨越山谷、河流等障碍物。（2）耐久性好：拱桥主要以受压为主，混凝土和石材等抗压材料在拱桥中能够充分发挥其性能，结构耐久性较好，使用寿命较长。（3）外形美观：拱桥的曲线造型优美，具有较高的艺术价值，能够与周围环境相融合，成为城市或地区的标志性建筑。（4）可就地取材：在山区等石料丰富的地区，拱桥可以采用当地的石材作为建筑材料，降低工程造价。（5）超载能力强：由于拱桥的结构特点，在一定程度上具有较好的超载能力，能够承受比设计荷载稍大的临时荷载。缺点：（1）自重较大：拱桥的拱圈和拱上建筑等结构自重较大，对基础的要求较高，需要较大的基础尺寸和较高的地基承载力。（2）施工难度大：拱桥的施工过程相对复杂，需要搭设拱架或采用特殊的施工方法，如悬臂施工等，施工技术要求高，工期较长。（3）抗震性能较差：拱桥的结构整体性相对较差，在地震作用下，拱圈和拱上建筑容易发生破坏，抗震性能不如梁桥等结构形式。（4）建筑高度较大：为了保证拱的合理受力，拱桥的建筑高度通常较大，这在某些情况下可能会增加引道的长度和造价。4.简述桥梁伸缩缝的类型及适用范围。答：桥梁伸缩缝常见的类型及适用范围如下：（1）镀锌铁皮伸缩缝：这种伸缩缝构造简单，造价低。适用于中小跨径的桥梁，变形量较小的情况，一般用于简易桥梁或对伸缩缝要求不高的地方。（2）橡胶伸缩缝：橡胶伸缩缝具有良好的弹性、防水性和吸震性。适用于中、小跨径桥梁，变形量一般在2080mm之间。它能较好地适应桥梁的伸缩变形，同时能有效防止雨水和杂物进入梁体。（3）模数式伸缩缝：模数式伸缩缝由钢材、橡胶和密封胶等组成，能适应较大的伸缩变形量，一般适用于大、中跨径桥梁，伸缩量可达到1602000mm。它具有良好的耐久性和防水性能，但造价较高，施工要求也较高。（4）梳齿板式伸缩缝：梳齿板式伸缩缝适用于伸缩量较大且车辆行驶平稳性要求较高的桥梁。其特点是伸缩自如，车辆通过时噪音小，但对安装精度要求较高，在使用过程中需要定期维护。5.简述预应力混凝土梁桥的优点。答：预应力混凝土梁桥具有以下优点：（1）提高梁的承载能力：通过施加预应力，使梁在承受外荷载之前预先受压，能够抵消部分或全部由外荷载产生的拉应力，从而提高梁的承载能力，实现更大的跨径。（2）减少裂缝：预应力的存在可以有效抑制混凝土裂缝的产生和发展，提高梁的耐久性和防水性能，延长结构的使用寿命。（3）减轻结构自重：由于预应力混凝土梁可以采用高强度的钢材和混凝土，在满足相同承载能力的情况下，梁的截面尺寸可以减小，从而减轻结构自重，降低基础的负担。（4）提高结构的抗疲劳性能：在反复荷载作用下，预应力可以减少混凝土的拉应力变化幅度，降低结构发生疲劳破坏的可能性，提高结构的抗疲劳性能。（5）改善结构的使用性能：预应力混凝土梁桥在使用过程中变形较小，能够提供更加平稳的行车条件，提高行车的舒适性。（6）可预制装配：预应力混凝土梁可以在工厂预制，然后运输到现场进行安装，施工速度快，有利于提高工程质量和施工效率。五、计算题1.已知一简支梁桥，计算跨径L=20m，永久作用（恒载）产生的跨中弯矩标准值=800kN·m，汽车荷载产生的跨中弯矩标准值=400解：根据承载能力极限状态设计表达式：=其中，永久作用分项系数=1.2，汽车荷载分项系数=1.4，人群荷载分项系数将已知数据代入公式可得：====所以，该梁桥跨中截面按承载能力极限状态设计时的弯矩组合设计值为17