桥梁工程复习题学生用刘霞附答案.docx

桥梁工程复习题1. 桥梁是由哪几个基本组成部分组成的？答：上部结构，下部结构，支座和附属设施。2. 简述桥梁净跨径、总跨径、计算跨径。简述桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建筑高度。答：桥梁净跨径：对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩之间的净距，对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。总跨径：多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，反映了桥下宣泄洪水的能力。计算跨径：相邻及两个支座中心之间的距离，拱式桥为邻拱脚截面形心点之间的水平距离。桥梁高度： 桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的距离。桥下净空高度：设计洪水位或计算通航水位至桥垮结构最下缘之间的距离。建筑高度：桥上行车路面高程至桥跨结构最下缘之间的距离。容许建筑高度：公路定线中所确定的桥面高程，对通航净空顶部高程之差，称为容许建筑高度。3. 简述桥梁净矢高、计算矢高、矢跨比。答：净矢高：从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。计算矢高：从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。矢跨比：拱桥中的拱圈的计算矢高f与计算跨径l之比，也称拱矢度，是反映拱桥受力特性的一个重要指标。4. 按照桥梁受力特点，桥梁可分为哪几种类型，其受力特点是什么？简述桥梁设计的基本要求。答：按照桥梁受力特点，桥梁可以分为以下六种类型:梁式桥：是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。拱式桥：主要承重结构是拱圈或拱肋，这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。钢架桥：主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性。悬索桥：以悬挂缆索为主要承重结构的桥。斜拉桥：由斜锁，塔柱和主梁所组成。组合体系桥梁根据结构的受力特点，由几种不同体系的结构组合而成的桥梁，称为组合体系桥。5. 在桥梁设计资料调查时，为什么要调查新建桥位上下游有无老桥。大型桥梁正规设计工作中，一般分为“预可”和“工可”研究阶段，试简述这两个阶段的内容和不同之处。答：调查上下游有无老桥，是为了确定新桥建设的必要性以及建设规模的大小，还可以为新桥建设提供资料。预可阶段要在工程可行的基础上，注重研究建桥的必要性和宏观经济上的合理性。工可阶段则要在预可被审批确认后，进一步研究工程技术上的可行性和投资上的可行性。6. 简述桥梁设计程序。答：一般大型桥梁的正规设计工作，分前期工作阶段和设计工作阶段。前者分为工程预可行性研究报告阶段和工程可行性报告阶段；后者分为初步设计，技术设计和施工图设计三个阶段。7. 桥梁纵横断面设计包含哪些内容。 答：桥梁纵断面设计：桥梁总跨径的确定，桥梁的分孔，桥道高程的确定；桥梁横断面设计：1.桥面总宽=行车道宽+结构物宽+人行道及中央分隔带2.横向坡度=1.5%3%。8. 试述什么是永久作用，可变作用，偶然作用。答：永久作用：在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用；可变作用：在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用；偶然作用：包括地震力作用和船舶或漂流物的撞击作用，这种荷载在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其持续时间较短而数值较大。9. 在桥梁的计算中，什么时候用车道荷载，什么时候用车辆荷载。答：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。两者的作用不叠加。10. 汽车车道荷载可分为哪两个级别，它们的大小分别为多少。答：公路-级和公路-级。公路-级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m；集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于等于5m时，Pk=180kN，桥梁计算跨径大于等于50m时，Pk=360kN,在550m之间时，Pk采用线性内插法求得。公路-级荷载标准值按公路-级的0.75倍采用。11. 装配式梁桥和整体式梁桥相比具有什么优点。答：（1）桥梁构件的形式和尺寸趋于标准化，有利于大规模工业化制造；（2） 在工厂或预制厂内集中管理进行工业化预制生产，可充分采用先进的半自动或自动化、机械化的施工技术，以节省劳动力和降低劳动强度，提高工程质量和劳动生产率，从而显著降低工程造价；（3） 构件的制造不受季节性影响，并且上、下部构造也可同时施工，大大加快桥梁的建造速度，缩短工期；（4） 能节省大量支架模板等的材料消耗。12. 简述钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的一般特点。答：钢筋混凝土梁桥：优点：能就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强，整体性好以及美观等；缺点：施工工期长，支架和模版要消耗很多钢材和木料。预应力混凝土梁桥：优点：利用高强度材料减小构件截面，显著降低自重所占全部设计荷载的比重，增大跨越能力，扩大混凝土结构的适用范围；比钢筋混凝土梁桥节省钢材30%40%，跨径越大节省越多；消除裂缝；为现代装配式结构提供了最有效的接头和拼接手段。13. 简支梁桥的主要类型及适用跨径是什么。答：板桥：适用跨径只在十几米以下；肋板式梁桥：适用于2025M的简支梁桥；箱形梁桥：常用跨径为2535m。14. 桥面铺装的功用是什么，其类型及适用情况如何。答：桥面铺装也称行车道铺装，其功能是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耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装：适用于非严寒地区的小跨径桥上；防水混凝土铺装：非冰冻地区的桥梁需做适当的防水时；具有贴式或具有防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装：在防水要求高，或在桥面板位于结构受拉区而可能出现裂纹的桥梁上。15. 为什么要设置桥面排水设施。桥面伸缩缝的功用是什么。他们适用于哪些伸缩量。答：钢筋混凝土结构不宜经受时而湿润时而干晒的交替作用。桥面伸缩缝的功用是保证梁能够自由变形，并且使车辆在设缝处能平顺地通过和防止雨水、垃圾泥土等渗入阻塞。U形锌铁皮式伸缩缝：变形量在24cm以内时，采用以锌铁皮为跨缝材料的伸缩缝构造；跨搭钢板式伸缩缝：对于梁端变形量较大（46cm以上）的情况，采用以钢板为跨缝材料的伸缩缝构造；橡胶伸缩缝：利用各种断面形状的优质橡胶带作为伸缩缝的填嵌材料，富于弹性，易于胶贴，适用变形量可达5cm。16. 桥面连续措施的实质是什么。答：桥面连续措施的实质，就是将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接。17. 简述板桥的优缺点是什么。简支板桥的类型有哪些。答：优点：（1）建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁，与其它类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度；（2） 外形简单，制作方便，既便于采用土模技术，又便于进行工厂化成批生产；（3） 做成装配式板桥的预制构件时，自重不大，架设方便。缺点：跨径不宜过大。跨径超过一定限度时，截面便要显著加高，从而导致自重增大，截面材料适用上的不经济，使上述建筑高度小的优点也因此被抵消。简支板桥的类型：整体式板桥，装配式板桥，装配-整体式组合板桥，漫水桥。18. 简述装配式简支梁桥的构造类型。答：所谓构造类型就是涉及装配式主梁的横截面形式、沿纵截面上的横隔梁布置、块件的划分方式以及块件的连接集整等几方面的问题，而且这些问题是相辅相成互相影响的。19. 装配式简支梁桥的截面形式有哪些。它们各自的特点和优缺点是什么，分别适用于多大跨径范围的桥梁。答：装配式简支梁桥按主梁截面形式可以分为三种基本类型：形梁桥优点：截面形状稳定，横向抗弯刚度大，块件堆放、装卸和安装都方便；缺点：这种构件通常用钢筋网来配筋，难以做成刚度大的钢筋骨架。适用于l=612m的小跨径桥梁。T形梁桥优点：制造简单，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架；缺点：截面形状不稳定，运输和安装较复杂。适用于2040m的桥梁。箱形梁桥优点：抗扭能力大，横向抗弯刚度大，缺点：箱梁薄壁构件的预制施工比较复杂，单根箱梁的安装质量通常也比T梁的大。一般不适用于钢筋混凝土简支梁桥，小箱梁的梁高通常比T梁小些，常被城市桥和跨线桥选用。20. 通常在装配式梁桥设计中，块件划分应遵循的原则是什么，有哪几种划分方式。答：块件划分应遵循的原则：（1） 根据建桥现场实际可能的预制、运输和起重等条件，确定拼装单元的最大尺寸和质量；（2） 块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处；（3） 拼装接头的数量要少，接头形式要牢固可靠，施工要方便；（4） 构件要便于预制、运输和安装；（5） 构件的形状和尺寸应力求标准化、增强互换性，构件的种类应尽量减少。划分方式：横向竖缝划分，纵向水平缝划分和纵、横向竖缝划分。21. 横隔梁在装配式T梁桥中起着什么作用。答：横隔梁在装配式T形梁桥中起着保证各根主梁相互连接成整体的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。22. 装配式简支T梁桥中，常布置哪几种钢筋，它们的作用是什么。答：纵向主钢筋：抵抗拉力；架立钢筋：布置在梁肋的上缘，主要起固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成立体或平面骨架的作用；斜钢筋，箍筋：由主钢筋弯起的斜向钢筋用来增强梁体的抗剪强度；分布钢筋：以防因混凝土收缩及温度变而引起的竖向裂缝？23. 为什么钢筋混凝土桥梁中要设置混凝土保护层，为什么保护层不宜太薄也不宜太厚。 答：为了防止钢筋受到大气影响而锈蚀，并保证钢筋与混凝土之间的粘结力充分发挥作用，钢筋到混凝土边缘需要设置保护层。若保护层厚度太小，就不能起到以上作用，太大则混凝土表层因距钢筋太远容易破坏，且减小了钢筋混凝土截面的有效高度，受力情况也不好。24. 装配式简支T梁桥T梁翼板内的钢筋为什么要布置在板上缘，在顺桥向有横隔梁出分布钢筋作了什么特殊处理。答：T梁翼缘板内的受力钢筋沿横向布置在板的上缘，以承受悬臂负弯矩，在顺主梁跨径方向还应设置少量的分布钢筋。25. 简支装配式T梁主梁的横向联接构造有哪几种接头型式。答：焊接钢板接头，螺栓接头，扣环接头。26. 在预应力混凝土简支T型梁桥中，为什么常将梁肋下部加宽做成马蹄形。答：为适应预应力筋布置的要求，T梁的下缘一般要扩大成马蹄形。从截面效率指标值分析，马蹄越宽而矮越经济；但马蹄的形状要视预应力筋的数量和排列而定，同事还要考虑施工方便和力筋弯起的要求。马蹄的石村大小要满足预加力阶段的强度要求。27. 在预应力混凝土简支T型梁桥中，纵向预应力筋锚固处，锚具底部对混凝土产生着强大的压力，应力非常集中，为防止锚具附近混凝土裂缝，一般采取哪些方法来加强混凝土的承压能力。答：为防止锚具附近混凝土裂缝，必须配置足够的钢筋予以加强。锚具下设置厚度不小于16mm的钢垫板和8的螺旋筋，以提高混凝土的抗裂性。也可以采用带有预埋锚具的预制钢筋混凝土端板来锚固预应力筋，此时除了加强钢筋骨架外，锚具下设置两层叉形钢筋网，施工起来也比较方便。28. 简述拱桥和梁桥在受力上的区别，圬工材料是什么材料。答：由力学知识可知，在竖向荷载作用下，梁在支承处将仅受到竖向反力作用，而拱在竖向荷载作用下，支承处将同时受到竖向和水平反力的共同作用。这个水平反力的反作用力，称为水平推力。由于水平反力的作用，拱承受的弯矩将比相同跨径的梁小很多，从而处于主要承受轴向压力的状态。圬工材料：石料，混凝土，砖等。29. 简述拱桥的主要组成部分。答：拱桥同其他桥梁一样，也是由桥垮结构（上部结构）及下部结构两大部分组成。拱桥桥垮结构的主要承重构件是曲线形的拱圈，也称为主拱圈或主拱。拱桥的下部结构由桥墩、桥台及基础等组成，用以支承桥垮结构，将桥跨结构的荷载传至地基，并与两岸路堤相连接。30. 按照不同的静力图式，拱桥的拱圈可分为哪几种形式。答：按照不同的静力图式，拱桥的拱圈可分为简单体系拱桥、组合体系拱桥？31. 按照行车道在拱圈中不同的位置，可将拱桥分为哪几种形式。答：上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥。32. 按照不同的拱圈截面形状，可将拱桥分为哪几种形式。答：按截面形式可以分为板拱，肋拱，双曲拱和箱形拱桥。33. 选择拱轴线的原则是什么，一般常用的拱轴线有哪几种形式，各自的特点是什么。答：选择拱轴线的原则，就是尽可能降低由荷载产生的弯矩。最理想的拱轴线是采用拱上各种荷载作用下的压力线，即拱轴线与压力线吻合。此时的拱轴线也称合理拱轴线。34. 对于多跨连续拱桥，可采用哪些措施来处理不平衡推力。答：为了使多跨连续拱桥恒载水平推力相互抵消，减少不平衡推力对下部结构的不利影响，最好选用等跨分孔的方案。但在受地形、地质、通航、等条件的限制，或引桥很长应考虑与桥面纵坡协调一致时，或对桥梁美观有特殊要求时，可以考虑采用不等跨的分孔方案。35. 简单体系拱桥中，板拱、肋拱、箱型拱各自的特点和适用跨径是什么。答：板拱：拱圈采用矩形实体截面是上承式圬工拱桥的基本形式。由于它的构造简单、施工方便，因而使用广泛。但在相同截面积的条件下，实体矩形截面的抗弯惯矩比其他形式截面小。通常只在地质条件较好的中、小跨径圬工拱桥中采用板拱形式；肋拱：拱圈由两条或多条分离的拱肋组成，肋与肋之间由横系梁相连。拱圈可用较小的截面面积获得较大的抗弯惯矩，从而大大节省材料用量、减轻自重，使其成为适合较大跨径的各类拱桥；箱形拱：拱圈的外形与板拱相似，主要适用于上承式拱桥。由于箱形拱的截面抗弯惯矩较相同材料用量的板拱大很多，所以材料省、自重轻。又由于箱形截面抗扭刚度大，横向整体性和结构稳定性均好，所以更适用于大跨径结构，也适合无支架施工。36. 上承式拱桥的拱上建筑包括哪些部分，简述护拱的作用。答：拱上建筑时上承式拱桥的桥面系与拱圈之间的传力构造物，以使桥面道路达到行车要求。按拱上建筑采用的不同构造方式，可将其分为实腹式和空腹式两种。实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面系等部分组成；空腹式拱上建筑由多跨腹孔构造、桥面结构及其支撑构造（腹孔墩）组成。多跨拱桥中，为了便于敷设防水层和排出积水，又设置肋护拱。护拱一般用现浇混凝土或砌筑块片石修筑。用浆砌片石做的护拱，还起着加强拱圈的作用。37. 空腹式拱上建筑中，腹孔的形式有哪些，各自的特点是什么。答：拱式腹孔：也称腹拱。在长期使用中发现，带实腹段式的腹孔布置由于拱顶段上缘被覆盖，在大气温度骤变等不利因素影响下，拱顶下缘易出现开裂的情况；全空腹式的拱上建筑布置可以避免上述情况发生，同事能减轻结构重量，但也有加大拱顶截面高度、提高桥面高程的不利因素。梁式腹孔：在大跨径钢筋混凝土拱桥或无支架施工的拱桥中，为了进一步减轻拱上建筑的重量，改善拱圈在施工期的受力状况，通常采用钢筋混凝土梁式结构的腹孔。38. 对于框架结构形式的空腹式拱上建筑，拱上结构与主拱联成整体，在温度变化或受活载作用，矮立柱上下节点为什么易开裂，一般采用何种办法来处理。答：为了避免工商结构参与主拱受力后引起不利因素，可在靠近跨中12根矮立柱的上、下端设置铰，释放节点弯矩，使其成为主要承受轴向压力的构件。另外，对于较容易发生裂缝的桥面结构与拱顶相接处，可采取设置横向贯通缝的构造形式，以减小其联接刚性。39. 拱桥中什么样的情况下要设置铰，一般常用的铰有哪些