桥梁工程试题含答案

桥梁工程试题含答案一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.按桥梁受力体系划分，梁式桥在竖向荷载作用下的主要受力特点是（）A.支座仅产生竖向反力，梁体以受弯为主B.支座产生水平推力，拱圈以受压为主C.梁与柱刚接，柱底产生水平反力D.主缆受拉，桥塔受压为主2.根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015），公路-I级车道荷载的均布荷载标准值为（）A.7.875kN/mB.10.5kN/mC.12.5kN/mD.15kN/m3.桥梁计算跨径是指（）A.设计洪水位上相邻两个桥墩（台）之间的净距B.桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离C.相邻两桥墩中心线之间的距离D.桥梁两端桥台台背前缘之间的距离4.公路桥涵中预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（）A.C30B.C35C.C40D.C505.下列桥梁附属设施中，主要作用为适应桥梁结构位移的是（）A.桥面铺装B.伸缩装置C.排水系统D.护栏6.摩擦型桩基础的桩顶竖向荷载主要由（）承担A.桩端阻力B.桩侧摩阻力C.桩身自重D.桩端反力和桩侧摩阻力各占50%7.下列桥型中，最适合采用悬臂施工法的是（）A.简支T梁桥B.连续刚构桥C.圬工拱桥D.涵洞8.标准跨径小于（）的单孔结构，按涵洞设计A.3mB.5mC.6mD.8m9.后张法预应力混凝土构件施工中，预应力筋张拉时的混凝土强度应符合设计要求，设计无要求时不应低于设计强度等级值的（）A.50%B.70%C.75%D.80%10.下列作用中，属于桥梁永久作用的是（）A.汽车荷载B.人群荷载C.混凝土收缩徐变作用D.温度作用11.重力式桥墩的主要稳定依靠（）维持A.墩身钢筋B.墩身自重C.基础桩的摩擦力D.墩台背土压力12.板式橡胶支座的主要变形方式为（）A.钢板剪切变形B.橡胶层剪切变形C.钢板压缩变形D.支座滑动变形13.钻孔灌注桩施工中，正循环回转钻的排渣方式为（）A.泥浆沿钻杆中心压入孔底，携带钻渣沿孔壁与钻杆之间的空隙上升排出B.泥浆沿孔壁与钻杆之间的空隙压入孔底，携带钻渣沿钻杆中心抽出排出C.利用钻渣自重沿钻杆中心排出D.利用空气升液原理携带钻渣排出14.先张法预应力混凝土构件施工中，预应力筋放张时，混凝土强度应符合设计要求，设计无要求时不应低于设计强度等级值的（）A.60%B.70%C.75%D.80%15.拱桥的主要承重结构是（）A.拱上建筑B.拱圈（拱肋）C.吊杆D.系杆16.桥面横坡一般设置为（），以满足排水要求A.0.1%~0.5%B.1.5%~2.0%C.3.0%~5.0%D.5.0%以上17.斜拉桥的组成中，主要承受拉应力的构件是（）A.主梁B.索塔C.拉索D.桥墩18.后张法预应力孔道压浆的水泥浆，水胶比不应大于（）A.0.40B.0.45C.0.50D.0.5519.下列桥梁荷载组合中，属于承载力极限状态基本组合的是（）A.永久作用标准值+可变作用标准值B.永久作用标准值+可变作用频遇值C.永久作用设计值+可变作用设计值D.永久作用标准值+偶然作用代表值20.混凝土桥梁构件采用硅酸盐水泥拌制的混凝土，自然养护时间不应少于（）A.7dB.10dC.14dD.21d二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得0.5分）1.下列桥型中，属于组合体系桥梁的有（）A.简支梁桥B.斜拉桥C.系杆拱桥D.悬索桥E.连续刚构桥2.桥梁下部结构包括（）A.桥墩B.桥台C.支座D.基础E.伸缩装置3.下列作用中，属于桥梁可变作用的有（）A.结构自重B.汽车荷载C.风荷载D.预加力E.温度作用4.悬臂施工法的主要特点包括（）A.需搭设满堂支架B.可跨越深水、峡谷等复杂地形C.施工期间不影响桥下通航或交通D.适用于连续梁、连续刚构、斜拉桥等桥型E.施工设备简单，成本低5.钻孔灌注桩施工中，常见的质量问题有（）A.塌孔B.断桩C.桩底沉渣过厚D.孔斜E.梁体开裂6.预应力混凝土结构相比普通钢筋混凝土结构的优点有（）A.提高构件抗裂性能B.减轻结构自重C.降低施工难度D.提高结构耐久性E.增大结构跨越能力7.桥面铺装的主要功能包括（）A.保护主梁免受雨水侵蚀B.分散车轮集中荷载C.承受车辆磨损D.承受主梁的主要弯矩E.保证行车平整舒适8.后张法预应力张拉采用“双控”，是指控制（）A.张拉力B.张拉速度C.伸长值D.张拉时间E.混凝土强度9.桥梁支座的布置原则包括（）A.有利于传递结构荷载B.适应结构的位移与转角C.便于养护与更换D.尽可能增加支座数量E.保证结构稳定10.拱桥的常用施工方法有（）A.支架现浇法B.缆索吊装法C.转体施工法D.悬臂施工法E.顶推施工法三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确的填“√”，错误的填“×”）1.连续梁桥属于超静定结构，在竖向荷载作用下支座会产生水平推力。（）2.公路-II级汽车荷载的车道荷载效应为公路-I级的0.75倍。（）3.桥梁总跨径是指多孔桥梁中各孔净跨径的总和，反映了桥梁的泄洪能力。（）4.先张法预应力施工需要在构件中预留预应力孔道，张拉完成后进行孔道压浆。（）5.盆式橡胶支座适用于大跨径、大吨位的桥梁结构。（）6.端承桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，桩侧摩阻力可忽略不计。（）7.桥面伸缩装置仅需要适应温度变化引起的纵向位移。（）8.钻孔灌注桩清孔的主要目的是降低孔内泥浆比重，保证混凝土灌注质量。（）9.斜拉桥的主梁主要承受压力，索塔主要承受弯矩和轴力。（）10.重力式桥台适用于地基承载力较高、跨径较大的桥梁。（）四、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述桥梁按受力体系的分类及各类桥型的核心受力特点。2.简述后张法预应力混凝土T梁的主要施工工艺流程。3.简述桥梁支座的作用及常用类型（至少列出4类）。4.简述钻孔灌注桩施工中塌孔的主要原因及预防措施。五、案例分析题（共2题，每题15分，共30分）案例一背景资料：某高速公路跨江大桥，主桥为（60+100+60）m三跨预应力混凝土连续梁桥，采用悬臂浇筑法施工，引桥上构为30m后张法预应力混凝土预制T梁，共240片，T梁混凝土强度等级为C50，预应力筋采用φs15.2高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，张拉控制应力σcon=0.75fpk，每片T梁布置8束预应力筋，每束9根钢绞线。施工单位编制的T梁预制施工方案有如下内容：（1）预制台座采用钢筋混凝土结构，台座设置15mm的预拱度，采用二次抛物线形。（2）预应力筋张拉采用单端张拉，以张拉力控制为主、伸长值校核为辅，伸长值允许偏差控制在±10%以内。（3）孔道压浆采用普通硅酸盐水泥配制的水泥浆，水胶比为0.52，泌水率控制在4%以内，压浆时从梁体一端压入，另一端溢出浓浆后立即关闭进浆阀，完成压浆。（4）梁体封锚采用C40混凝土，封锚前将梁端混凝土凿毛，冲洗干净后浇筑封锚混凝土。施工过程中发生如下事件：事件1：第一片T梁混凝土浇筑完成后，养护3d测得混凝土强度达到设计强度的80%，施工单位立即组织预应力张拉，被监理工程师叫停。事件2：某片T梁张拉完成后，实测伸长值比理论伸长值小8%，施工单位认为偏差在允许范围内，予以验收。问题：1.计算单根钢绞线的张拉控制应力及单束预应力筋的张拉力（单位：kN，结果保留1位小数）。（4分）2.逐条判断施工方案中的内容是否正确？若不正确，请改正。（6分）3.事件1中监理工程师叫停张拉是否合理？说明理由。（3分）4.事件2中施工单位的判断是否正确？说明理由。（2分）案例二背景资料：某山区二级公路桥梁，全长228m，上部结构为8×25m预应力混凝土简支T梁，下部结构为柱式桥墩、钻孔灌注桩基础，桩径1.2m，桩长38m。桥位区地质条件：表层为2.5m厚素填土，其下为12m厚粉细砂层，再下为20m厚卵石层，底部为中风化灰岩，设计要求桩端进入中风化灰岩不小于2.5m，桩型为端承桩。施工单位采用反循环回转钻进行钻孔施工，施工中发生如下事件：事件1：护筒采用钢板卷制，埋设深度为2m，护筒顶面高出地面0.2m，施工过程中保持孔内泥浆面高出地下水位0.8m。事件2：钻孔至设计标高后，施工单位采用换浆法清孔，清孔完成后测得孔底沉渣厚度为120mm，施工单位认为满足要求，随即吊装钢筋笼。事件3：钢筋笼吊装就位后，检查发现孔底沉渣厚度为180mm，施工单位采用加大泥浆比重的方式进行二次清孔，清孔后直接灌注水下混凝土。事件4：水下混凝土灌注过程中，导管初始埋深为0.5m，灌注过程中控制导管埋深在1~2m，灌注至桩顶设计标高后停止灌注，后期凿除桩头后发现桩顶混凝土强度不达标。问题：1.逐条判断事件1中的做法是否正确？若不正确，请改正。（4分）2.事件2中施工单位对沉渣厚度的判断是否正确？说明理由。（3分）3.指出事件3中二次清孔的错误做法并改正，说明二次清孔的合格标准。（4分）4.指出事件4中的错误之处并改正。（4分）参考答案一、单项选择题1.A解析：梁式桥的核心受力特点是竖向荷载下无水平反力，梁体以受弯为主；B为拱式桥特点，C为刚架桥特点，D为悬索桥特点。2.B解析：根据《公路桥涵设计通用规范》，公路-I级车道荷载均布荷载标准值为10.5kN/m，公路-II级为公路-I级的0.75倍即7.875kN/m。3.B解析：计算跨径为桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离；A为净跨径，C为标准跨径（梁式桥），D为桥梁总长。4.C解析：公路桥涵预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C40，大跨径预应力混凝土构件不宜低于C50。5.B解析：伸缩装置的作用是适应桥梁因温度变化、混凝土收缩徐变、荷载作用、地基沉降等引起的位移，保证行车平顺。6.B解析：摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧摩阻力承担，端承型桩主要由桩端阻力承担。7.B解析：悬臂施工法适用于连续梁、连续刚构、斜拉桥、拱桥等桥型，无需搭设支架，可跨越障碍；简支T梁多采用预制吊装，圬工拱桥多采用支架现浇，涵洞为小型结构。8.B解析：单孔跨径小于5m、多孔跨径总长小于8m的结构按涵洞设计。9.D解析：后张法预应力张拉时，混凝土强度应符合设计要求，设计无要求时不应低于设计强度等级值的80%，且弹性模量应满足设计要求。10.C解析：永久作用包括结构自重、土压力、预加力、混凝土收缩徐变、基础变位等；汽车荷载、人群荷载、温度作用属于可变作用。11.B解析：重力式桥墩依靠自身重量平衡外力，维持稳定，主要采用圬工或混凝土材料，对地基承载力要求较高。12.B解析：板式橡胶支座依靠橡胶层的剪切变形适应结构的水平位移，依靠橡胶的压缩变形适应转角位移，内部钢板起加劲作用。13.A解析：正循环回转钻的工作原理是泥浆沿钻杆中心压入孔底，携带钻渣沿孔壁与钻杆之间的环形空隙上升排出；B为反循环回转钻的排渣方式。14.C解析：先张法预应力筋放张时，混凝土强度应符合设计要求，设计无要求时不应低于设计强度等级值的75%。15.B解析：拱圈（拱肋）是拱桥的主要承重结构，承受轴向压力为主，拱上建筑为附属结构，吊杆、系杆为组合拱桥的构件。16.B解析：桥面横坡一般设置为1.5%~2.0%，纵坡不宜小于0.3%，以保证排水通畅。17.C解析：斜拉桥的拉索主要承受拉应力，主梁承受弯矩和轴力，索塔主要承受轴力和弯矩。18.B解析：后张法预应力孔道压浆用水泥浆的水胶比不应大于0.45，泌水率不应大于3%，且泌水应在24h内全部被浆吸回。19.C解析：承载力极限状态基本组合采用作用的设计值（标准值×分项系数）进行组合；正常使用极限状态采用标准组合、频遇组合、准永久组合。20.A解析：采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，自然养护时间不应少于7d；掺加缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，养护时间不应少于14d。二、多项选择题1.BC解析：组合体系桥由两种或以上受力体系组合而成，斜拉桥（梁+索+塔）、系杆拱桥（拱+梁+吊杆）属于组合体系；简支梁桥为梁式体系，悬索桥为悬索体系，连续刚构桥为刚架体系。2.ABD解析：桥梁下部结构包括桥墩、桥台、基础；支座属于上部结构的支承构件，伸缩装置属于附属设施。3.BCE解析：可变作用包括汽车荷载、人群荷载、风荷载、温度作用、流水压力等；结构自重、预加力属于永久作用。4.BCD解析：悬臂施工法无需搭设满堂支架，可跨越深水、峡谷等地形，施工期间不影响桥下通航或交通，适用于连续梁、连续刚构、斜拉桥、大跨拱桥等；但施工设备复杂，技术要求高，成本较高。5.ABCD解析：钻孔灌注桩常见质量问题包括塌孔、缩径、孔斜、断桩、桩底沉渣过厚、桩身混凝土强度不足等；梁体开裂属于上部结构质量问题。6.ABDE解析：预应力混凝土结构通过预加压力抵消荷载产生的拉应力，提高了构件抗裂性能，可采用高强度材料，减轻结构自重，增大跨越能力，提高耐久性；但施工工艺复杂，技术要求高，施工难度大于普通钢筋混凝土结构。7.ABCE解析：桥面铺装的功能包括：保护主梁免受雨水、车辆磨损侵蚀，分散车轮集中荷载，保证行车平整舒适，提供防滑、耐磨表面；主梁的主要弯矩由梁体自身承受，桥面铺装不参与主要受力。8.AC解析：后张法预应力张拉采用“双控”，即以张拉力控制为主，以预应力筋的伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在±6%以内。9.ABCE解析：桥梁支座布置应遵循的原则：有利于传递荷载，适应结构的位移与转角，保证结构受力合理，便于养护与更换，确保结构稳定；支座数量应根据结构受力确定，并非越多越好。10.ABCD解析：拱桥常用施工方法包括支架现浇法、缆索吊装法、转体施工法、悬臂施工法、劲性骨架法等；顶推施工法多用于连续梁桥，较少用于拱桥。三、判断题1.×解析：连续梁桥属于超静定梁式结构，竖向荷载下仅产生竖向反力，无水平推力；水平推力是拱式桥的受力特点。2.√解析：根据《公路桥涵设计通用规范》，公路-II级汽车荷载的车道荷载和车辆荷载均为公路-I级的0.75倍。3.√解析：总跨径是多孔桥梁各孔净跨径的总和，反映了桥梁的泄洪能力和跨越障碍的能力。4.×解析：后张法需要预留孔道、张拉后压浆；先张法是先张拉预应力筋再浇筑混凝土，混凝土达到强度后放张，无需预留孔道和压浆。5.√解析：盆式橡胶支座承载能力大，位移量大，适用于大跨径、大吨位的桥梁结构；板式橡胶支座适用于中小跨径桥梁。6.√解析：端承桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，桩侧摩阻力占比很小，可忽略不计；摩擦桩主要由桩侧摩阻力承担荷载。7.×解析：桥面伸缩装置需要适应的位移包括温度变化、混凝土收缩徐变、地基不均匀沉降、车辆荷载作用等引起的纵向、横向、竖向位移及转角。8.×解析：清孔的主要目的是清除孔底沉渣，减少桩的沉降，提高桩的承载力，同时降低孔内泥浆比重，保证水下混凝土灌注质量；核心目的是控制沉渣厚度。9.×解析：斜拉桥的拉索承受拉力，主梁承受弯矩和轴向压力，索塔主要承受轴向压力和弯矩（以轴压为主）。10.×解析：重力式桥台自重较大，对地基承载力要求高，适用于地基承载力较高、跨径较小的桥梁；大跨径桥梁多采用轻型桥台或组合式桥台。四、简答题1.答：桥梁按受力体系可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥五类，核心受力特点如下：（1）梁式桥：竖向荷载作用下无水平反力，梁体以受弯为主，支座仅承受竖向力，适用于中小跨径桥梁。（1分）（2）拱式桥：竖向荷载作用下支座产生水平推力，拱圈（拱肋）以受压为主，弯矩和剪力较小，可利用圬工、混凝土等抗压性能好的材料，适用于地基条件好的地区。（1分）（3）刚架桥：梁与柱（墩）刚接，竖向荷载下梁端产生负弯矩，柱底产生水平反力，梁的弯矩小于同跨径梁式桥，受力介于梁式桥与拱式桥之间。（1分）（4）悬索桥：以主缆为主要承重结构，竖向荷载下主缆承受拉力，桥塔承受轴向压力，锚碇承受水平拉力，跨越能力极强，适用于大跨径桥梁。（1分）（5）组合体系桥：由两种及以上受力体系组合而成，如斜拉桥（梁、索、塔组合）、系杆拱桥（拱、梁、吊杆组合），受力兼具各体系特点，跨越能力较强。（1分）2.答：后张法预应力混凝土T梁的主要施工工艺流程为：（1）预制场准备与台座施工：平整场地，建设预制台座（设置反拱），铺设底模。（0.5分）（2）钢筋绑扎与孔道预留：绑扎梁体钢筋，安装预应力孔道波纹管，固定定位网片，安装预埋件。（1分）（3）模板安装：安装侧模、端模，检查模板尺寸、垂直度、密封性。（0.5分）（4）混凝土浇筑与养护：浇筑梁体混凝土，振捣密实，按要求养护至规定强度。（1分）（5）预应力张拉：拆除侧模，穿预应力筋，校验张拉设备，按设计顺序张拉预应力筋（双控）。（1分）（6）孔道压浆与封锚：张拉完成后切除多余预应力筋，封堵孔道两端，压注水泥浆，浇筑封锚混凝土。（0.5分）（7）移梁与存放：封锚混凝土达到强度后，将T梁移至存梁区存放，待架设。（0.5分）3.答：（1）桥梁支座的作用：①传递上部结构的竖向荷载和水平荷载（如制动力、温度力等）至下部结构；（1分）②适应上部结构因温度变化、混凝土收缩徐变、荷载作用、地基沉降等产生的水平位移和转角位移，保证结构受力符合设计假设，避免产生附加内力；（1分）③缓冲车辆荷载的冲击作用，改善结构受力性能。（1分）（2）常用支座类型：板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球形钢支座、铸钢支座、拉压支座、铅芯橡胶隔震支座等。（2分，每列出1类得0.5分，满分为止）4.答：（1）塌孔的主要原因：①泥浆比重、粘度等性能指标不符合要求，无法稳定孔壁；②孔内水头高度不足，孔壁侧压力不够；③护筒埋深不足，或护筒周围填土不密实，导致孔口坍塌；④在松散砂层、卵石层等不稳定地层中钻进速度过快，未形成稳定泥皮；⑤提升钻头、下放钢筋笼时碰撞孔壁，破坏孔壁结构；⑥清孔操作不当，导致孔内水头下降或泥浆比重骤降。（3分，每答出1点得0.5分，满分为止）（2）预防措施：①根据地层情况选择合适的泥浆性能指标，控制泥浆比重、粘度、含砂率；②保证孔内水头高度，高出地下水位1.5~2.0m，维持孔壁稳定；③合理确定护筒埋深，穿过松软土层进入稳定层不小于0.5m，护筒周围夯实；④松散地层中控制钻进速度，低速慢钻，形成稳定泥皮；⑤提升钻头、下放钢筋笼时对中缓慢操作，避免碰撞孔壁；⑥清孔时及时补充泥浆，保持孔内水头稳定。（2分，每答出1点得0.5分，满分为止）五、案例分析题案例一1.解：（1）单根钢绞线的张拉控制应力：σcon=0.75×fpk=0.75×1860MPa=1395MPa（2分）（2）φs15.2钢绞线公称截面面积为140mm²，单束共9根，因此单束张拉力：N=σcon×A×n=1395N/mm²×140mm²×9÷1000=1757.7kN（2分）2.答：（1）内容（1）：正确。（1分）（2）内容（2）：不正确。（0.5分）改正：30m长预应力筋（长度大于25m）宜采用两端张拉；伸长值允许偏差应控制在±6%以内。（1分）（3）内容（3）：不正确。（0.5分）改正：孔道压浆水泥浆的水胶比不应大于0.45，泌水率不应大于3%；压浆时另一端溢出浓浆后应稳压不少于2min，再关闭进浆阀，保证压浆密实。（1分）（4）内容（4）：不正确。（0.5分）改正：封锚混凝土强度等级不应低于构件混凝土强度的80%，且不应低于C40；本工程T梁为C50，80%为C40，虽满足最低要求，但应优先采用与梁体同强度等级的混凝土，且封锚前需设置钢筋网，与梁端预埋钢筋可靠连接。（1.5分）3.答：监理工程师叫停张拉合理。（1分）理由：后张法预应力张拉前，混凝土强度除应达到设计强度的80%外，弹性模量也应满足设计要求（或达到设计弹性模量的80%以上），施工单位仅检测了立方体抗压强度，未检测弹性模量，不符合规范要求，因此监理叫停合理。（2分）4