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、单项选择题（每题1分，共15分）1.桥梁按受力体系分类，以下哪一类桥梁在竖向荷载作用下，支座仅产生竖向反力？A.梁式桥B.拱式桥C.刚架桥D.悬索桥2.在桥梁设计中，用于衡量桥梁跨越能力，通常指桥梁两端支座中心线之间水平距离的是？A.计算跨径B.标准跨径C.净跨径D.总跨径3.我国《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）中，将汽车荷载分为公路-I级和公路-II级，其划分的主要依据是？A.桥梁的跨径B.桥梁的结构形式C.公路的等级D.设计车速4.在预应力混凝土简支梁中，为防止施工阶段预拉区（梁顶部）出现过大拉应力而开裂，常采用的措施是？A.增加预应力筋数量B.设置马蹄形截面C.布置弯起预应力筋D.布置非预应力纵向受力钢筋5.桥梁墩台基础设计中，需要进行地基承载力验算。对于明挖扩大量础，确定其基底最小埋置深度时，不需要考虑下列哪个因素？A.地基土的冻胀深度B.河流的冲刷深度C.地基的承载力D.施工开挖的难易程度6.拱桥的拱轴线形状直接影响主拱圈的受力状态，对于恒载压力线与拱轴线重合的拱，其主拱圈截面内主要承受哪种内力？A.弯矩和轴力B.轴力C.弯矩和剪力D.剪力7.在悬索桥的结构体系中，主要承担结构体系整体刚度的构件是？A.主缆B.吊索C.加劲梁D.索塔8.桥梁支座的作用不包括以下哪一项？A.传递上部结构的支承反力B.保证结构在活载、温度变化等因素下的自由变形C.参与结构受力，提供额外刚度D.适应墩台不均匀沉降9.对于多跨连续梁桥，采用悬臂浇筑法施工时，为承受施工阶段的不平衡弯矩，在墩顶设置的临时固结措施属于？A.永久作用B.可变作用C.偶然作用D.施工临时荷载10.桥梁伸缩装置的主要功能是？A.传递剪力B.适应梁体温度伸缩和徐变变形C.提高桥梁整体性D.增加行车舒适性11.在钢筋混凝土梁的斜截面抗剪承载力计算中，若计算表明仅靠混凝土即可满足抗剪要求，则理论上？A.必须按构造要求配置箍筋B.可不配置箍筋C.必须配置弯起钢筋D.必须增大截面尺寸12.桥梁结构进行承载能力极限状态设计时，以下哪种作用（荷载）组合不考虑？A.基本组合B.偶然组合C.标准组合D.地震组合13.对于位于河流中的桥墩，计算其承受的流水压力时，作用点位置取在？A.墩底B.墩顶C.水面处D.计算水位线以下1/3水深处14.在预应力混凝土构件的后张法施工中，孔道压浆的主要目的是？A.保护预应力筋免于锈蚀B.增强预应力筋与混凝土的粘结C.减少预应力损失D.A和B15.桥面铺装层直接承受车辆轮载的磨损和冲击，其本身属于？A.主要承重结构B.传力结构C.附属结构D.既是附属结构也参与主梁受力二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、错选不得分，少选得1分）1.桥梁总体规划设计的基本原则包括？A.安全、耐久B.适用、经济C.美观、环保D.技术先进E.便于快速施工2.下列荷载中，属于《公路桥涵设计通用规范》中规定的永久作用（恒载）的有？A.结构自重B.土侧压力C.基础变位影响力D.汽车冲击力E.预加力3.梁式桥支座的类型包括？A.板式橡胶支座B.盆式橡胶支座C.球形钢支座D.拉力支座E.减隔震支座4.桥墩按受力特点可分为？A.重力式桥墩B.实体桥墩C.柱式桥墩D.轻型桥墩E.柔性墩5.大跨度斜拉桥的拉索在立面布置上，主要有哪几种形式？A.辐射形B.竖琴形C.扇形D.星形E.混合形三、填空题（每空1分，共15分）1.桥梁的三个主要组成部分是：______、______和______。2.桥梁设计洪水频率标准中，高速公路上的特大桥通常采用______年一遇的洪水频率进行设计。3.我国公路桥梁设计采用的作用（荷载）分为三类：______、______和______。4.在行车道板计算中，车轮荷载通过桥面铺装层呈______度角扩散传递。5.预应力混凝土结构中，根据预应力筋与混凝土的粘结情况，可分为______预应力混凝土和______预应力混凝土。6.拱桥的矢跨比是指______与______之比，是影响拱桥受力性能的重要参数。7.悬索桥的主要承重结构是______，其变形主要由______理论进行分析。8.桥梁墩台基础的常见形式有：______基础、______基础和沉井（沉箱）基础等。9.桥梁的施工方法中，______法是在桥墩两侧对称、平衡地逐段浇筑梁体，最后在跨中合龙。四、简答题（每题5分，共30分）1.简述桥梁纵断面设计的主要内容及设计要点。2.什么是“荷载横向分布”？在梁桥设计中，常用的荷载横向分布计算方法有哪些？（至少列举三种）3.简述预应力混凝土结构相对于普通钢筋混凝土结构的主要优点。4.拱桥的常用拱轴线型有哪些？简述各自的特点及适用情况。5.简述桥面构造通常包括哪些部分？并说明桥面防水层的作用。6.桥梁墩台计算中，需要进行哪些内容的验算？（至少列出四项）五、计算题（每题10分，共20分）1.已知某装配式钢筋混凝土简支T梁桥，标准跨径L=20m，计算跨径l=19.5m，主梁间距2.2m。设计荷载为公路-I级。采用“杠杆原理法”计算1号边梁在汽车荷载作用下的支点处剪力横向分布系数m0。桥梁横断面布置如右图所示（假设图示显示：桥面净宽：净-9+2×1.0m人行道，共5片主梁）。请计算该边梁的汽车荷载支点剪力横向分布系数m0。（提示：按最不利情况，车轮紧贴缘石布置，车轮距离缘石内侧0.5m，车轮着地尺寸a2×b2为0.6m×0.2m沿纵向）。解：（1）确定车轮压力横向扩散宽度：车轮压力通过桥面铺装层（假设厚度为0.1m）按45度角扩散。单个车轮扩散至板顶的宽度：a1=a2+2H=0.2+2*0.1=0.4m(沿横向)（2）绘制支点处荷载横向影响线（杠杆原理法）：对于1号边梁，其横向影响线为在1号梁位处竖标为1，相邻梁位处竖标为0的三角形。（3）布置最不利车轮荷载：公路-I级车辆荷载的轴重及轮距布置按规范。为求边梁支点最大剪力，将车辆的后轴（重140kN）的一个车轮（轮重70kN）尽可能靠近桥缘石布置。已知车轮距缘石内侧0.5m。计算车轮压力扩散边缘到1号梁支座中心的距离。设1号梁中心线距缘石内侧距离为（桥面净宽9m，人行道1m，通常边梁中心线在人行道内侧边缘附近，为简化计算，假设边梁中心线距缘石内侧距离为梁间距的一半即1.1m）。则车轮扩散边缘（靠近桥中心一侧）距缘石内侧距离为：0.5+a1/2=0.5+0.2=0.7m。由于0.7m<1.1m，说明该车轮的扩散压力已覆盖1号梁支座。（4）计算影响线竖标值：设1号梁支座中心线位置影响线竖标为1.0。车轮压力扩散范围（宽度0.4m）内的影响线竖标可近似视为线性变化。车轮压力扩散中心距1号梁支座中心的距离为：1.1-(0.5+a1/2)=1.1-0.7=0.4m。因此，车轮压力扩散中心对应的影响线竖标为：η=1.0-(0.4/1.1)*1.0≈0.636。（更精确应按荷载集度积分，此处简化取中心点竖标）（5）计算横向分布系数m0：对于支点剪力，一个车轮（轮重P）产生的剪力影响线竖标为η。则横向分布系数m0=Ση/2（因为一个车轴有两个轮，但计算一个梁时，只考虑作用于其上的轮子，此处只有一个轮子压上，故Ση=0.636）？注意：横向分布系数定义为单位轮重作用下该梁分配到的荷载。对于车辆荷载，应布置所有车轮求总和。但按杠杆原理法最不利布置，通常只有一侧最外轮对边梁有贡献。因此，对于1号边梁，在支点处，只考虑一个车轮（70kN）作用其上。则该梁分配到的轮重为70*η=70*0.636kN。但横向分布系数m0是相对于轴重还是轮重？规范中汽车荷载横向分布系数是对于车辆荷载的每个车轮而言的，在计算剪力时，m0应取布置车轮后影响线竖标的总和。此处只有一个车轮压上，故m0=η=0.636。然而，标准计算中，对于汽车荷载，横向分布系数通常按一个车道布置车辆荷载（含多个轮）求总和，再除以一个车道的总轴重或与标准车比较。但按杠杆法简化计算题，常直接按一个轮计算其影响线竖标和。为明确，我们按定义：m0=(所考虑主梁在车轮布置下反力或内力影响线竖标之和)/(单个车轮压力)。此处一个车轮，竖标和为0.636，故m0=0.636。答：该边梁的汽车荷载支点剪力横向分布系数m0约为0.636。2.某预应力混凝土简支梁桥，单根预应力筋的张拉控制应力σcon=1395MPa，预应力筋截面面积Ap=140mm²。已知从张拉端至计算截面A的管道长度为25m，管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015，预应力筋与管道壁的摩擦系数μ=0.25，管道转角θ=0.3rad（弧度）。请计算截面A处因预应力筋与管道壁摩擦引起的预应力损失σl1。解：根据《公路桥规》，由摩擦引起的预应力损失按下式计算：=其中：σcon=1395MPaμ=0.25θ=0.3radk=0.0015/mx=25m(从张拉端至计算截面的管道长度，在曲线段以管道全长计)代入公式计算：μθ+kx=0.25×0.3+0.0015×25=0.075+0.0375=0.1125e^{-0.1125}≈0.8937(计算器计算)则σl1=1395×[1-0.8937]=1395×0.1063≈148.3MPa答：截面A处因摩擦引起的预应力损失σl1约为148.3MPa。六、综合分析题（每题10分，共10分）1.某跨越V形河谷的公路桥梁，初步拟定方案为：主桥采用主跨150m的上承式钢筋混凝土箱形拱桥，引桥采用30m预应力混凝土简支T梁。请结合该桥位条件与方案，分析回答以下问题：（1）主桥选用上承式拱桥，在受力、施工及适用性方面可能有哪些优缺点？（2）拱桥的拱圈采用箱形截面相比板拱或肋拱有何优点？（3）对于大跨径拱桥，常采用无支架施工方法，请列举两种主要的无支架施工方法并简述其原理。（4）引桥采用简支T梁，通常采用何种施工方法？该施工方法如何与主桥拱桥的施工组织相协调？参考答案一、单项选择题1.A2.A3.C4.D5.D6.B7.C8.C9.D10.B11.A12.C13.D14.D15.D二、多项选择题1.ABCDE2.ABCE3.ABCDE4.AD5.ABC三、填空题1.上部结构，下部结构，附属结构2.3003.永久作用，可变作用，偶然作用4.455.有粘结，无粘结6.计算矢高，计算跨径7.主缆，弹性理论（或挠度理论）8.明挖扩大量础，桩基础9.悬臂浇筑（或悬臂施工）四、简答题1.桥梁纵断面设计主要内容包括：确定桥梁的总跨径、分孔，确定桥面标高、桥头引道标高，设置桥上及桥头引道的纵坡等。设计要点：①桥面标高应满足设计洪水位、流冰、流木、通航净空、车辆行驶等要求；②桥梁纵坡应利于排水和行车，一般不大于3%-4%；③桥头引道与桥面线形平顺连接。2.荷载横向分布是指作用在桥面上的车辆荷载如何在各主梁之间进行分配。常用计算方法有：杠杆原理法（适用于支点附近）、偏心压力法（刚性横梁法，适用于窄桥）、铰接板（梁）法（适用于横向铰接的装配式板/梁桥）、刚接梁法（适用于横向刚性连接的肋梁桥）、比拟正交异性板法（G-M法，适用于由主梁、连续桥面板、横隔梁组成的梁桥）。3.主要优点：①充分利用高强度材料，减轻结构自重，增大跨越能力；②提高构件的抗裂性和刚度，减少变形，改善结构使用性能；③提高结构的耐久性；④截面尺寸小，美观，节约材料。4.常用拱轴线型：①圆弧线：线形简单，施工方便，但与恒载压力线偏差较大，适用于小跨径拱桥。②抛物线：在均布荷载作用下压力线为抛物线，适用于恒载分布比较均匀的拱桥，如空腹式拱桥。③悬链线：在恒载集度随拱轴线纵坐标增加而增大的情况下（如实腹拱），压力线为悬链线，是实腹拱桥最理想的拱轴线。5.桥面构造包括：桥面铺装、防水排水系统、桥面伸缩装置、人行道（或安全带）、缘石、栏杆、灯柱等。桥面防水层的作用是防止雨水或其它水分渗入主梁结构，引起钢筋锈蚀和混凝土腐蚀，从而保护主体结构，延长桥梁使用寿命。6.桥梁墩台计算验算内容通常包括：①强度验算（承载力极限状态）；②稳定性验算（包括纵横向挠曲稳定、倾覆稳定、滑动稳定）；③地基承载力与变形验算（沉降、不均匀沉降）；④墩台顶水平位移验算（正常使用极限状态）；⑤对于特殊形式墩台，还需进行局部应力、疲劳等验算。五、计算题1.（答案见题目计算过程）m0≈0.6362.（答案见题目计算过程）σl1≈148.3MPa六、综合分析题1.（1）优点：上承式拱桥拱圈承压为主，能充分发挥混凝土抗压性能，跨越能力较大；桥面系在拱圈之上，视野开阔，行车舒适；造型美观。缺点：对地基要求高，需要强大的拱脚水平推力；施工工序较多，支架或转体施工难度较大；在V形河谷中，桥墩（台）可能较高。（2）箱形截面抗扭刚度大，整体性好，截面效率高；能够采用节段悬臂浇筑或拼装等先进施工方法；在承受正