桥梁工程复习思考题.doc

绪论1. 桥梁的作用是什么？它是由哪几个主要部分组成的？各部分的主要作用是什么？桥梁（bridge）就是供车辆（汽车、列车）和行人等跨越障碍（河流、山谷、海湾或其他线路等）的工程建筑物、支座上部结构、下部结构、2. 解释以下几个术语：总跨径（桥梁孔径）、净跨径、计算跨度、桥长、建筑高度、桥渡。 对梁式桥，设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平净距L0,称为桥梁的净跨径。各孔净跨径之和，称为总跨径，它反映出桥位处泄洪能力的大小。 桥跨结构相邻两支座间的距离L1, 称为计算跨径。桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。桥长：对梁桥，两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离LT，可称为桥梁全长。桥面（或铁路桥梁的轨底）至桥跨结构最下缘的垂直高度h，称为桥梁建筑高度。3. 按照力学特性（体系）划分，桥梁有哪些基本类型？各类桥梁的受力特点是什么？按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系和组合体系。梁作为承重结构，主要是以其抗弯能力来承受荷载的。拱桥(图1.2(c)的主要承重结构是具有曲线外形的拱圈(arch ring)。在竖向荷载作用下，拱圈主要承受轴向压力，但也受弯、受剪。拱趾处的支承反力除了竖向反力外，还有较大的水平推力(thrust)。但大跨度悬索桥的主要承重结构为缆。组合体系桥(combined system bridge)指承重结构采用两种基本体系，或一种基本体系与某些构件（梁、塔、柱、斜索等）组合在一起的桥。4. 请根据各类桥梁的力学特点，你认为各自有竞争力的跨度范围是什么？适用于什么样的地质条件？（思考题）第二章 桥梁工程的规划与设计1. 什么是桥梁的净空（限界）？它有什么用途？是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。建筑限界：路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。2. 桥梁设计包括哪些内容？确定桥梁的高度、长度和孔径划分时，应分别考虑哪些因素？ 桥梁立面、断面和平面布置。 桥面高程的确定：1）由线路纵断面确定； 2）由设计洪水水位、通航净空、建筑高度确定。 桥梁总长：根据水文计算确定。既要保证过水空间又要保证经济。 孔径布置：与经济、技术、结构体系、桥式、通航要求、地形地质以及水文情况有关。第三章 桥梁的设计作用（荷载）1. 桥梁设计作用（荷载）分为哪几类？各类作用（荷载）主要包括哪些作用力？ 永久作用(permanent action)可变作用(variable action)偶然作用(accidental action) 2. 绘出铁路列车“中活载”和公路汽车荷载的图式（含新旧规范）。铁路特种活载和普通活载间是什么关系？3. 使用铁路中活载加载和公路汽车荷载加载时各有什么规定？4. 列车冲击力和汽车冲击力产生的原因是什么？在计算中主要考虑哪些因素的影响？ 车辆以一定速度过桥时，由于动力影响，桥梁实际产生的活载应力和变形大于按活载静重计算所得的结果，这种动力效应常称为冲击作用。冲击力受线路状态(如道路不平顺)、车辆类型(如机车的偏心轮作用)以及桥梁结构形式等因素的综合影响。5. 你认为公路桥规中根据桥梁基频来制定冲击系数有何道理？ 桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。 不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的冲击系数。6. 制动力和牵引力各是怎样产生的？其大小、方向和作用点如何？ 制动力 是车辆减速或制动时的惯性力。 方向： 与行车方向一致。 牵引力 是车辆起动或加速时车辆与路面（或钢轨）间作用的摩阻力。 方向： 与行车方向相反。作用点：铁路轨顶以上2m，公路桥面以上1.2m。但在计算墩台时移至支座中心处，不计因此而产生的竖向力和力矩7. 风荷载的基本风压是如何确定的？风荷载标准强度计算时，还应考虑哪些因素？怎样计算列车、桥跨和墩台受到的风力？8. 作用（荷载）效应的组合有什么原则？公路桥规的作用效应组合有哪几类？9. 怎样利用中活载的换算均布活载表进行结构内力计算？（联系结构力学，认真思考）第四章 桥面构造1. 混凝土桥面是由哪些部分组成的？各部分的作用是什么？2. 理想的桥梁伸缩缝应满足哪些要求？现在常用的伸缩缝有哪些类型？ 伸缩装置的构造应满足下列要求：在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩；装置本身及其与结构的连接牢固可靠；车辆驶过时应平顺、无突跳与噪声；可防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、清污均简易方便。需要强调的是，在设置伸缩装置处，栏杆与桥面铺装都需要断开 五类，即对接式、钢制支承式、橡胶组合剪切式、模数支承式、无缝式伸缩装置。3. 为什么梁与梁之间要留梁缝？引起梁长变化的因素有哪些？为满足结构按照设计的计算图式变形，同时桥面又能保证车辆平顺通过，就要在相邻两梁端之间，或梁端与桥台之间，或梁的铰接位置处(这些位置的梁体断缝称为伸缩缝，expansion joint)的桥面（公路桥是路面，铁路桥是钢轨）设置伸缩装置。4. 铁路有碴桥面的道碴有何作用？现在客运专线大力推广无碴轨道，你认为有碴和无碴各自的优缺点是什么？ 有渣道床作用：减弱对桥的冲击；缓和列车的振动；防止枕木移位；将车轮集中荷载分布到梁顶面；调整轨底标高。 铁路桥面无碴道床：如整体道床 优点:轨道摆动小、行车安全性好；减少线路维修工作量。 缺点：对梁体的徐变变形、下部结构的工后沉降要求严格。5. 桥面的防排水系统有何作用？常用的构造措施和施作方法有哪些？ 为防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥的耐久性，除在桥面铺装内设置防水层外，还应使桥上的雨水被迅速引导排出桥外，为此需设计一个完整的排水系统。 在桥面上除设置纵横坡排水外，常常需要设置一定数量的泄水管。铁路桥较窄，以横坡排水为主，道碴槽板上的雨水流向挡碴墙，沿挡碴墙汇流到横向泄水孔排出。当公路桥桥面纵坡大于2% ，而桥长小于50m时，一般能保证通过桥头引道排水，桥上就可不设泄水管。此时，可在引道两侧设置流水槽，以免雨水冲刷引道路基。当桥面纵坡大于2% ，桥长大于50m时，就需要设置泄水管，一般每隔1215m长度设置一个；当桥面纵坡小于2时，泄水管就需要设置更密一些，一般每隔68m设置一个。泄水管的过水面积通常按每平方米桥面上不小于2x10-43x10-4m2计。泄水管可沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列，离路缘石的距离为0.100.30m。第五章 混凝土简支梁桥1. 铁路、公路钢筋混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？现行标准设计有哪些跨度？2. 装配式梁为何要分片？彼此是否需要连结？有哪些连结方式？3. 主梁有哪些截面型式？它们各有何优缺点？4. 腹板厚度为何靠近梁端附近增厚？下翼缘为何加宽？为何道碴槽板与梁肋相交处设置梗肋？5. 横隔板的作用？为何端部横隔板厚度较大？横隔板为何留有方孔？6. 铁路梁挡碴墙中为何要设置断缝？ 7. 钢筋混凝土简支梁的主要尺寸包括哪些？拟定时应考虑哪些问题？8. 铁路桥面板计算时，怎样确定其荷载和计算图式？9. 什么是桥面板的有效工作宽度？怎样确定？10. 主梁的内力计算中，什么是荷载横向分布系数？常用的计算方法有哪些？其适用条件如何？11. 预应力混凝土梁同钢筋混凝土梁相比有哪些优缺点？12. 铁路、公路预应力混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？现行标准设计有哪些跨度？13. 目前我国预应力混凝土梁主要采用的力筋类型和张拉锚固体系有哪些？14. 预应力混凝土梁中，有哪些与钢筋混凝土梁内不同类型的钢筋？它们的作用是什么？15. 后张梁中，为什么预应力筋多在梁端附近弯起？其起弯角及曲率半径的取值有何限制？16. 先张梁中，常采用哪些类型的预应力筋？直线配筋时，为何梁端附近部分的力筋须与混凝土绝缘？17. 掌握杠杆法和刚性横梁法计算横向分布系数。18. 掌握简支梁在中活载和公路汽车荷载作用下，关键截面的最大弯矩、剪力。第六章 简支钢板梁和钢桁梁桥1简述钢桥的特点和应用范围。2 钢桁梁有哪些组成部分？各有什么功能？3以下承式简支钢桁梁为例，阐述风荷载的传力路线。4. 简述钢桁梁杆件内力分析的基本原理。内力分析中简化方法在哪几点与实际结构有差异？第七章 桥梁支座、墩台与基础1. 支座的作用主要表现在哪几个方面？2. 在坡道上、车站附近及区间平道上固定支座应如何布置3. 普通钢支座有哪几种类型？4. 简述板式橡胶支座的工作原理。5. 盆式橡胶支座有哪些优点？说明其工作原理6. 桥墩一般有哪几部分组成？各部分的作用是什么？7. 何谓重力式桥墩？常用型式有哪些？各适用于何种环境？8. 何谓轻型桥墩？它主要有哪些类型？9. 桥墩顶帽及托盘的主要结构尺寸如何确定？10. 桥墩型式和截面形状的选择主要取决于哪几方面的条件？11. 为何要进行基底合力偏心检算？如何进行检算？12. 圬工结构的应力重分布的原因是什么？如何计算最大应力？应力重分布计算的基本假定是什么？13. 空心墩的优缺点是什么？14. 当桥墩所支承的两相邻桥跨结构不等跨时，为适应其建筑高度的不同，应作如何处理？15. 桥墩计算时应考虑哪些荷载作用？实体桥墩应检算哪些项目？16. 怎样检算基底强度、倾覆和滑动稳定性？17. 桥台一般由哪几部分组成？18. 什么是重力式桥台？常用的型式有哪些？各适用于何种条件？19. 常见的轻型桥台有哪些型式？其基本构造和工作原理如何？20. 重力式桥台的长度如何确定？21. 桥台检算中，一般采用哪几种活载布置？作用在桥台上有哪些荷载？计算题1、图1为一钢筋混凝土简支T梁桥，共设五根主梁。试求： 用杠杆原理法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线； 用偏心受压法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线； 用杠杆法计算1、2、3号梁的荷载横向分布系数。（先确定汽-20、挂车80作用的荷载最不利位置）； 用偏心受压法计算1、2、3号梁的荷载横向分布系数。（先确定汽-20、挂车80作用的荷载最不利位置）。 图12、试按铁路规范的方法计算图2所示矩形截面重力式桥墩在偏心压力作用下的最大压应力（若出现拉应力，需进行应力重分布计算），其中，弯距增大系数为。（尺寸单位：cm） 图23、某铁路重力式桥墩，基底截面为矩形，截面尺寸为纵向d=230cm，横向b=350cm，竖向力N=12700kN，水平力P=3140kN，纵向弯矩M=3815kN-m。基础与土壤的摩擦系数f=0.35。试检算： （1）基底的滑动稳定性（桥规规定：滑动稳定性系数）。 （2）基底的倾覆稳定性（桥规规定：倾覆稳定性系数）桥梁工程答案及评分标准20032004学年第二学期一、填空题（每空1分，共16分）1、一般说来，桥梁的组成可分为两大部分： 上部结构 、 下部结构 。2、桥梁净空包括 桥面净空 和 桥下净空 。3、预应力筋的主要类型有 高强钢丝 、粗钢筋 、和 钢绞线 。4、重力式桥台由 台顶 、 台身 和 基础 组成。5、桥面板的有效工作宽度与 板的支承条件 、 荷载性质 、 荷载位置 有关。6、支座按其容许变形的可能性分为 固定支座 、 单向活动支座 和 多向活动支座 。评分标准:个别错字但不影响内容表达的可不扣分二、简答题（每题6分，共48分）（注：提供答案仅包括要点，未展开叙述）1、 铁路的道床有何作用？1）减弱列车对桥梁的冲击作用 ；2）缓和列车的振动 ；3）防止枕木移动 ；4）将车轮集中荷载分布到梁顶面；5）调整轨底标高.评分标准:基本每项一分,根据表述清晰程度酌情增减.2、铁路简支桥梁固定支座布置的要求？1）在坡道上，设在较低一端（优先满足）；2）在车站附近，设在靠近车站一端3）在区间平道上，设在重车方向的前端 ；4）不宜将两相邻跨的固定支座设在同一桥墩上.评分标准:答对三个可给满分,根据表述清晰程度酌情增减.3、钢筋混凝土简支梁的腹板为何靠近梁端附近增厚？梁端附近剪力值较大，增厚腹板主要满足抗剪强度需要评分标准:答出抗剪需要给四分,根据表述清晰、丰富程度酌情增减.4、为什么钢筋混凝土低高度梁比普通高度梁的钢筋用量多？若想低高度梁与同跨度普高梁的承载能力相同,则必须提高混凝土压应力合力(与钢筋拉力合力相等),为此要采用比普高梁高的标号和较宽的截面尺寸,相应的钢筋的面积也会增多。评分标准:答出承载能力与合力大小或内力偶臂关系可给5分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.5、钢筋混凝土简支梁桥墩在什么情况下应设置纵向预偏心，为什么？当相邻桥跨不等时，支座反力不同，为减小垂力的偏心距，支座在纵向上对墩中心线不对称布置形成纵向预偏心。评分标准:答出反力不同，利用偏距调整弯矩或同样意思可给5分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.6、先张梁梁端附近的部分预应力钢筋为什么与混凝土绝缘？为适应梁中内力(主要是弯矩)沿桥跨的变化，梁端自重及活载产生的弯矩很小,防止端部上翼缘混凝土因预应力偏心过大而开裂。评分标准:答出适应弯矩变化，防止两端上缘开裂给5分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.7、为什么将后张法预应力钢筋混凝土梁中的预应力筋进行曲线布置？（1）适弯矩沿桥跨的变化，跨中弯矩大，两端附近弯矩小；（2）适应剪力的变化，梁端附近剪力大，弯起筋提供预剪力可满足抗剪需要；（3）便于预应力钢筋锚具的分散布置。评分标准:每个要点2分，根据表述清晰、丰富程度酌情增减.8、重力式实体桥墩应检算哪些项目？1）截面合力偏心距； 2）截面强度(应力)； 3）墩身整体稳定性； 4）墩顶弹性水平位移。 5）倾覆与滑动稳定；6)基底应力与偏心2004 2005 学年第 2 学期 A卷课程名称:桥梁工程 专业:土木工程 年级:02级 出题教师:季文玉,徐艳秋,韩冰,卢文良一、填空题（每空1分，共 18 分）1重力式桥墩按墩身截面形式可分为 矩形 桥墩、 圆形 桥墩和 圆端形 桥墩等。2 桥梁的主要组成部分包括 桥跨（上部）结构 、 桥墩台（下部） 及 桥头锥体 等。3 桥梁设计一般遵循的原则包括 安全性（及舒适） 、 适用性 、 经济性 、先进性和美观等。 4荷载横向分布影响线的计算方法主要有： 杠杆原理法 、 偏心受压法（刚性横梁法） 、 修正的偏心受压法（刚性横梁法） 比拟板法（G-M） 、 横向铰结板（梁）法和刚结板（梁）法 。5 铁路下承式钢桁梁由 桥面 、 桥面系 、 主桁 、 联结系 、制动撑架及支座组成。二、名词解释（每个3分，共 12分）1 重力式桥台；是就地建造的整体式重型结构，主要靠自重来平衡台后的土压力。2建筑高度；桥上行车路面（或轨底）至桥跨结构最下缘之间的距离。3 净跨径；设计洪水位上相邻两个桥墩（桥台）之间的净距。4钢桁梁桥中的大节点：有斜杆交汇的节点称为大节点。三、简答题（每题5分，共 35分）以下为答题的要点，只要能答出主要知识点即可。另外，对于包含知识点较多的题目，只要学生答对几个主要的知识点也可给满分。1简述“全预应力混凝土梁”和“部分预应力混凝土梁”各自的优缺点。全预应力混凝土梁的优点：采用混凝土和高强钢筋；提高抗裂性，增强耐久性和刚度；尺寸、自重减小；增大跨度；预剪力可以提高抗剪能力；力筋应力变幅小，疲劳性能好。全预应力混凝土梁的缺点：徐变上拱度大；易产生沿力筋的纵向裂缝和锚下裂缝；造价高部分预应力混凝土梁的优点：徐变上拱小；较少产生沿力筋的纵向裂缝和锚下裂缝；造价低；部分预应力混凝土梁的缺点：刚度较小2先张法预应力混凝土梁中一些预应力钢筋为何在梁端附近要与混凝土绝缘？如何实现其与混凝土绝缘？（1）预应力筋产生的偏心弯矩用来抵抗外荷载产生的弯矩；（2 ）简支梁外荷载产生的弯矩沿梁长的分布为跨中大，两端小（基本为零）（3）力筋端部若不绝缘，则力筋产生的负弯矩会导致 上缘混凝土开裂。绝缘的方法：在力筋上套塑料管等实现力筋与混凝土免粘结3在钢桁梁中要设置联结系，它们的作用是什么？桥门架位于何处？作用：（1）将两片主桁连成几何稳定的空间整体（2）承受各种横向荷载（3）横联还可提高桥跨抗扭（4）纵联还可缩小受压弦杆面外的自由长度，提高其承载力桥门架位于桥跨端部4支座布置原则是什么？固定支座的布置有何要求？布置原则为：（1）对桥跨：使梁下缘在制动力作用下受压，可抵消一些拉应力；（2）对桥墩：让制动力作用方向指向墩中心，使墩受压而不受拉；（3）对桥台：让制动力作用方向指向堤岸，使墩台顶部受压，并能平衡一部分台后土压力。铁路桥规固定支座布置要求：（1）坡道上，设在较低的一端；（2）车站附近，设在靠车站一端；（3）区间平道上，设在重车方向的前端。5铁路标准设计系列梁型中，跨度20m的钢筋混凝土低高度梁比同样跨度的普通高度梁的混凝土用量明显多，试分析其原因。（1）若想得到同样的承载能力，低高度梁钢筋用量多些，为使力筋的重心尽量靠下，需加大下翼缘尺寸，截面变为工字形，下缘混凝土用量多（2）从抗剪角度看，需提高腹板厚度（3）从满足抗弯刚度角度看，上翼缘的尺寸也需加大综上所述，混凝土用量增多6铁路有碴桥面中的碎石道床有哪些作用？减弱对桥的冲击； 缓和列车的振动； 防止枕木移位； 将车轮荷载分布到梁顶； 调整轨面标高；7试举属于永久荷载、可变荷载的具体桥梁设计荷载各3例。永久荷载包括：结构自重、桥上附加恒载（桥面、人行道及附属设备）、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩和徐变的影响力等。基本可变荷载 包括：列车活载、汽车或平板挂车或履带车、 由列车活载和汽车活载引起的冲击力、 曲线上的离心力、 由活载引起的土侧压力。 公路桥中的人群荷载。 铁路桥梁的列车横向摇摆力等。 其他可变荷载 包括：制动力或牵引力、风力、温度力、流水压力、水压力和施工荷载等。2004 2005 学年第 2 学期 B卷课程名称:桥梁工程 专业:土木工程 年级:02级 出题教师:季文玉,徐艳秋,韩冰,卢文良一、填空题（每空1分，共 18 分）1 常用重力式桥台的形式有 u形 、 T形 、 埋式 、耳墙式桥台和挖台等。2桥梁用普通钢支座有 平板 、 弧形 、 摇轴 、 辊轴支座 4种类型。 3 通常将桥梁设计荷载分为三大类： 永久荷载 、 可变荷载 、 偶然荷载 。4 桥梁净空包括 桥面净空 和 桥下净空 。5柱式桥墩的型式主要有单柱式 、 多柱式 、 哑铃式和混合柱式四种。6进行扩大基础检算时，常进行基底的 倾覆 稳定性和 滑动 稳定性检算。7我国古代隋朝时期修建，位于河北赵县的著名古桥是 赵州桥（安济桥） 。二、名词解释（每个3分，共 12分）1 可变荷载；设计使用期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。2桥渡；桥梁、桥头引线和导流防护工程等建筑物的总称3 先张法；指先张法预应力混凝土梁中先张拉预应力钢筋后浇筑梁体混凝土的建造方法。4荷载横向分布影响线；指P=1在梁上作横向移动时，某主梁在同一纵向坐标上所分配到的不同荷载作用力。三、简答题（每题5分，共 40分）以下为答题的要点，只要能答出主要知识点即可。另外，对于包含知识点较多的题目，只要学生答对几个主要的知识点也可给满分。1试给出公路桥台计算时的三种最不利车辆荷载布置情况。(1)、车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上；（2分）(2)、车辆荷载仅布置台顶上或桥跨结构及台顶上；（2分）(3)、车辆荷载布置在桥跨结构上、台顶上及台后填土的破坏棱体上。（1分）2引起简支梁梁长变化的主要原因有哪些？伸缩缝要满足哪些基本要求？温度变化是影响伸缩量的主要因素。混凝土的徐变和收缩；各种荷重所引起的桥梁挠度；地震影响、纵坡等也引起梁长变化。理想的伸缩缝应满足： 使桥梁自由伸缩， 牢固耐用， 平顺， 防止雨水和杂物渗入阻塞， 维修方便。3后张法预应力混凝土梁中的预应力钢筋为何一般多在梁端附近弯起？其起弯角的大小对梁的内力有何影响？为什么要限制曲率半径？弯起的原因：（1）预应力筋用来抵抗外荷载产生的弯矩，而弯矩从跨中向两端逐渐变小，因此力筋位置可以适应这种变化而向上移动（2）从抗剪的角度，弯起可产生预剪力（3）便于两端锚具布置。弯起角的大小影响预应力损失大小进而影响抵抗内力的能力，另外对抗剪有影响，对弯起点附近的混凝土受力有影响，弯起越剧烈对混凝土越不利，限制弯曲半径也是为了防止弯曲处的径向力过大引起混凝土破坏。4在后张法预应力混凝土梁中，要进行管道压浆和封端作业，它们的目的是什么？压浆：是混凝土和力筋粘结，便于发挥力筋强度从而提高梁的承载能力、抗裂和耐久性；保护力筋免受腐蚀。封端：主要是防止锚具免受腐蚀。5钢桁梁的制动撑架的作用是什么？ 主要是使制动力顺利传递给固定支座，另外较少横梁侧向挠曲的弯矩。6简述板式橡胶支座的工作原理。工作原理：竖向荷载作用下，嵌入橡胶片之间的钢板将限制橡胶的侧向膨胀，提高了支座的竖向刚度；水平力作用下，钢板间的橡胶产生剪切变形，实现其水平位移。梁端发生转动时，橡胶支座通过内外不均匀压缩自动适应。7铁路钢筋混凝土梁挡碴墙为什么要设置断缝？答：因挡碴墙高于梁顶面许多，如不将它断开，则在竖向荷载作用下挡碴墙顶面承受很大的压力，会导致该处混凝土压碎破坏，其目的是使挡碴墙不参与主梁的工作。8跨度6m的铁路钢筋混凝土分片板式截面梁，两片梁之间是否需要联结？为什么？不需要任何联结。因为板底支承面较宽，截面重心又较低，不会发生侧向倾覆。B卷填空题：每空1分柱式桥墩的主要型式主要有单柱式、多柱式、哑铃式和混合式。支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座。钢桁梁的联结系分为横向联结系和纵向联结系两种。常用的重力式桥台有U型桥台、T型桥台、埋式桥台、耳墙式桥台及挖台。名词解释：每题4分支座：支座是桥跨结构的支承部分（1分）。它的作用是将桥跨结构的支承范例传递给墩台（1分），并保证桥跨结构在荷载（包括温度）作用下能满足设计所要求的变形（1分），并且保证桥跨结构的实际支承情况与所取计算图式相符（1分）。钢桁梁的主桁：主桁是桁梁桥的主要承重结构（2分），它将承受的荷载传递给支座（1分）。主桁由上弦、下弦和腹杆组成（1分）。简答题：每题6分简述重力式实体桥墩的分类及各自的适用条件。答：重力式实体桥墩按截面形式分为矩形、圆形和圆端形（3分）。矩形桥墩适用于无水、静水或靠近岸边水流流速小处（1分）。圆形桥墩适用于流向不稳定或水流与桥梁法线斜交角大于15度，且桥梁不宽的情况（1分）。圆端形桥墩一般用于斜交角小于15度的水中桥墩（1分）。给出桥台计算时的三种最不利车辆荷载布置情况。答：1、车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上；（2分）2、车辆荷载仅布置台顶上或桥跨结构及台顶上；（2分）3、车辆荷载布置在桥跨结构上、台顶上及台后填土的破坏棱体上。（2分）桥梁工程试卷1答案一、填空题（每题1分，共20分）（请将答案填写在答题纸上）1钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类，有 受力钢筋 和 构造钢筋 。2公路桥梁的作用按其随时间变化的性质，分为永久作用 、 可变作用 、 偶然作用 。3按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为 梁 、 拱 、 索 和 组合 体系。4明挖扩大基础的稳定性验算包括倾覆稳定 验算和 滑动稳定 验算。5桥梁支座按其变为的可能性分为 固定支座 和 活动支座 。6桥跨结构在 气温变化 、 活载作用 、 混凝土收缩 、 徐变 等影响下将会发生伸缩变形。7钢桥所用的连接形式有 铆接 、 焊接 、 栓接 。二、名词解释（每题3分，共15分）1建筑高度：桥面（或轨底）至桥跨结构最下缘的距离。2荷载横向分布：是指对于多主梁桥，作用在桥上的车辆荷载如何在各主梁间进行分配，或者说各主梁如何共同分担车辆活载。3冲击力：车辆活载以一定速度在桥上行使时，会使桥梁发生振动，产生竖向动力作用，这种动力作用会使桥梁的内力和变形较静活载作用时为大，其作用大小为冲击力。4偶然作用：指在设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。5结合梁桥：用剪力键或抗剪结合器或其他方法将混凝土桥面板与其下的钢板梁结合成整体的梁式结构。三、简答题（每题5分，共35分）1在铁路桥梁中，道碴桥面需要设置挡碴墙，顺桥向挡碴墙需设置断缝，这是为什么？答：在铁路桥梁中，顺桥向内外侧挡碴墙高于梁顶面，在设计时控制梁顶面压应力不超过材料的允许压应力，因此，如果挡碴墙参与主梁共同工作，可能会使挡碴墙压应力超过材料的允许压应力，造成挡碴墙压碎（4分）。所以在挡碴墙上隔一定距离设置一道断缝，使挡碴墙不参与主梁共同工作。（1分）2在装配式T形梁桥中，横隔梁（板）的作用是什么？答：铁路桥梁：两片梁架设好后，应先将横隔板连接好后才能通车，不仅在于保持横向稳定性，更重要的是使两片梁在列车荷载作用下能共同分担荷载和防止梁受扭（2分）。钢轨并不是正好位于梁肋之上，而是在梁肋内侧。这样，如果两片梁没有联成整体，那么在列车通过时，梁便要受扭；若联成整体，则在直线线路上，由于线路中线与已联成整体的桥梁中心线重合（或基本重合），则梁就不会受扭或仅稍稍受扭（1分）。对于在曲线上的桥梁，由于存在离心力并且列车也不是均匀分配在两片梁上，因此就更有设置横隔板的必要（1分）。公路桥梁：横隔梁在装配式T形梁桥中起着保证各根主梁相互联成整体的作用。它的刚度越大，桥梁的整体性越好，在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。（1分）3公路车道荷载为什么需要进行纵向折减？答：因为在制订车道荷载标准时，采用了自然堵塞的车间间距，在确定荷载大小时，采用了重车居多的调查资料（2分）。但对大跨径桥梁，随着跨径的增加，实际通行车辆出现上述情况就会逐步缓解，因此，需对汽车荷载按跨度进行折减（3分）。4设置桥梁纵坡的原因和目的是什么？答：一方面有利于排水（3分），另一方面，则是桥梁立面布置所必需（2分）。5为什么斜桥的斜交角不宜过大？答：斜桥的斜交角过大将使得：1）桥梁的跨度增大，提高造价；（2分）2）结构受力不合理；（2分）3）增加构造难度。（1分）6分别阐述板式橡胶支座和盆式橡胶支座的工作原理答：板式橡胶支座的活动机理是：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角（1.5分），利用橡胶的剪切变形实现水平位移（1.5分）。盆式橡胶支座的工作原理是：利用橡胶块在三向受力状态下具有流体的性质（适度不均匀压缩）来实现转动（1分）；依靠聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的低摩擦系数来实现水平位移。（1分）7试给出铁路桥墩几种可能的荷载组合，并给出相应的活载布置图式。答：1）按在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。(2分)2）按桥墩各截面在顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。（2分）3）按桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。（1分）10kN/m桥梁工程试卷2答案一、填空题（每空1分，共20分）（请将答案填写在答题纸上）1简支梁（板）的架设，从架梁的工艺类别划分有陆地架梁法 、浮吊架梁法和 架桥机架梁法 。2作用代表值包括 标准值 、 频遇值 、 准永久值 。3桥台的常见型式有 重力式桥台 、 轻型桥台 、 框架式桥台 和 组合式桥台 等。4公路桥面构造包括 桥面铺装 、 排水防水系统 、 人行道 、 路缘石 （或填：安全带、栏杆、灯柱、安全护栏、伸缩装置 任一个）等。5钢桁梁的主桁主要由 上弦杆 、 下弦杆 、 腹杆 和节点组成。6悬索桥主要由 索塔 、 拉索 、 加劲梁 和 锚碇 等组成。二、名词解释（每题3分，共15分）1 净跨径：在设计洪水位上相邻两桥墩（台）之间的距离。2 车辆制动力：指车辆在刹车时为克服车辆的惯性力而在路面或轨道与车轮之间发生的滑动摩擦力。3 模板：是用于浇筑混凝土、形成结构形状和尺寸的临时性结构。4 上水平纵向联结系：在两片主桁对应的弦杆之间，加设若干水平布置的撑杆，并与主桁弦杆共同组成一个水平桁架，以承受横向水平力，这个水平桁架就叫做水平纵向联结系，简称平纵联。5 持久状态：指桥涵使用过程中长期承受结构自重、汽车荷载等作用的状态。在该状态下要求对设想的结构所有功能进行设计。三、简答题（每题5分，共35分）1预应力混凝土简支梁与钢筋混凝土简支梁相比有何优点？答：1）采用高强度钢筋，可节约一定的普通钢筋；（1.5分）2）预加压应力可大幅度提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性；（1.5分）3）由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设；（1分）4）混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。（1分）2支座的作用是什么？连续梁桥的固定支座布置有何要求？ 答：1）支座的作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并能够适应活载、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位（位移和转角），使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。（4分）2）连续梁桥每联只设一个固定支座。曲线连续梁中间常设单支点支座，仅在一联范围的梁的端部（或桥台上）设置双支座。（1分）3作用效应组合的基本原则是什么？答：应只涉及结构上可能同时出现的作用效应（3分），并以桥梁在施工或运营时可能处于最不利受力状态为原则。（2分）4在后张法预应力简支梁中，预应力筋大部分在梁端附近都要弯起，这是为什么？答：在后张法预应力简支梁中，跨中截面为了获得最大的承载能力和较大的预压应力，预应力筋尽可能地靠近梁的下缘布置，在支点附近由于梁体自重弯矩减小，在张拉锚固阶段梁体上缘可能会出现过高的拉应力，可能导致开裂，因此为减小预应力产生的弯矩，所以大部分预应力钢筋在梁端附近都要弯起以减小偏心（3分）。再者，由于预应力钢筋靠锚具锚固在梁端，锚具和张拉千斤顶需要一定的工作面积，锚具垫板下混凝土具有较高的局部压应力，可能造成锚下混凝土开裂，因此也需要将锚具在梁端分散布置，使得大部分预应力钢筋在梁端附近都要弯起（2分）。5桥梁伸缩装置的作用是什么？答：桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩和徐变等影响下将会发生伸缩变形。（1分）桥梁伸缩装置作用就是为满足结构按照设计的计算图式变形，同时又能保证车辆平顺通过。（4分）6试述桥梁工程设计的基本原则以及各原则之间的关系。答：1）桥梁设计的原则为：安全性、适用性、经济、美观。（3分）2）安全是第一前提。在满足安全、适用要求的条件下，考虑经济。在安全、适用和经济的前提下，尽可能使桥梁具有优美的造型。（2分）7在什么条件下应该对扩大基础的基底应力进行重分布计算？为什么需要进行应力重分布计算？答：当基底应力出现小于零的情况下，应进行基底应力重分布计算（2分）。这是由于当部分基底应力小于零时，意味着这部分基础不再承受压力，而导致截面内压应力峰值可能增大，因此，为保证基底应力满足安全要求，需要进行应力重分布计算。（3分）混凝土结构设计原理自学指导书北京交通大学土建学院朱尔玉第2章 混凝土结构材料的物理力学性能提 要钢筋和混凝土的力学性能，是钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件计算的基础。学习本章时应掌握： (1)不同类型钢筋的应力应变曲线及其区别，钢筋的强度、变形、弹性模量，钢筋的品种和级别； (2)钢筋的冷加工方法及冷拉、冷拔钢筋的性能： (3)混凝土结构对钢筋性能的要求，钢筋的选用原则； (4)混凝土的强度等级，影响混凝土强度和变形的因素，混凝土的各类强度指标，混凝土的变形模量； (5)混凝土的徐变和收缩现象及其对结构的影响；(6)保证钢筋和混凝土粘结力的构造措施。小 结 (1)有明显屈服点的钢筋(软钢)和无明显屈服点的钢筋(硬钢)的应力应变曲线不同。屈服强度是软钢强度设计值的依据。对于硬钢，则取条件屈服强度f0.2作为强度设计值的依据。 (2)为了节约钢材，常用冷拉或冷拔来提高热轧钢筋的强度。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，冷拔可以同时提高抗拉强度和抗压强度。 (3) I、级热轧钢筋通常用于钢筋混凝土结构；、级冷拉钢筋及甲级冷拔低碳钢丝、高强钢丝、钢铰线、热处理钢筋等，用作预应力钢筋。用于混凝土结构中的钢筋应满足强度、塑性、可焊性、与混凝土有可靠粘结等多方面要求。 (4)混凝土立方体抗压强度指标作为评定混凝土强度等级的标准，我国规定采用150mm边长的立方体作为标准试块。混凝土轴心抗压强度是结构混凝土最基本的强度指标，混凝土轴心抗拉强度及局部抗压强度等，都和轴心抗压强度有一定的关系。对于不同的结构构件，应选择不同强度等级的混凝土。 (5)混凝土的徐变和收缩对钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件性能有重要影响。虽然影响徐变和收缩的因素基本相同，但它们之间具有本质的区别。混凝土在重复荷载作用下的变形性能与一次短期荷载作用下的变形不同。(6)钢筋和混凝土之间的粘结力是二者能共同工作的主要原因，应当采取各种必要的措施加以保证。 思考题1混凝土的徐变2混凝土强度标准值3钢筋冷加工的方法有哪几种? 冷拉和冷拔后钢筋的力学性能有何变化?4.什么是钢筋和混凝土之间的粘结力? 影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些? 为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?第3章 按近似概率理论的极限状态设计法提 要在以后各章中，将要讨论混凝土结构各种基本构件以及楼盖、单层厂房、多层框架等结构的设计计算。这些构件和结构的型式虽然不同，但其设计计算都采用共同的方法一概率极限状态设计法。因此，在讨论具体的构件和结构设计之前，先介绍概率极限状态设计法。学习本章时，应抓住下面几个主要问题： (1)了解结构上的作用、作用效应、结构抗力、正态分布曲线、结构的可靠度、结构的可靠概率和失效概率、结构的可靠指标和材料的设计参数的基本概念； (2)了解荷载的分类、荷载的代表值、荷载分项系数和荷载设计值的概念及其确定方法， (3)了解极限状态的定义及分类；(4)掌握按承载能力极限状态和按正常使用极限状态进行混凝土结构设计计算的方法。小 结 (1)结构设计是解决如何处理结构上的作用、作用效应、结构抗力三者的关系。由于结构上的作用、作用效应和结构抗力都是随机变量，为简化起见，假定它们服从正态分布，用概率论和数理统计方法进行分析。要理解和掌握这个分析方法，要了解结构可靠度、结构的可靠概率和失效概率、结构的可靠指标以及材料的强度标准值和设计值等概念。 (2)结构设计离不开荷载，荷载分恒载和活荷载，活荷载有标准值、组合值、准永久值等多个代表值，不同的代表值适用于不同的设计场合。 (3)整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足安全性、适用性或耐久性等功能要求时，这一特定状态称为结构已达到该功能的极限状态。结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两种。在这两种极限状态中，一般情况下，超过承载能力极限状态所造成的后果比超过正常使用极限状态更严重。因此，设计混凝土结构构件时，必须进行承载力(包括压屈失稳)计算；在必要时尚应进行结构的倾覆和滑移验算。处于地震区的结构尚应进行结构构件抗震的承载力计算。对于使用上需要控制变形和裂缝的结构构件，还需要进行变形和裂缝的验算。(4)承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算公式是以概率理论为基础，采用荷载标准值、材料强度标准值以及结构重要性系数、荷载分项系数、材料分项系数、可变荷载的组合系数等多个系数表示。由于承载能力极限状态所考察的是结构构件的破坏阶段，而正常使用极限状态考察的是结构构件的使用阶段，同时，承载力问题一般比变形、裂缝问题更重要，因此，按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态计算二者在各系数的取值上有所不同。思考题1结构的极限状态 2荷载的设计值 3结构的可靠性4活荷载的准永久值 5结构上的作用 6荷载的组合值7结构可靠性 8活荷载的频遇值9试说明荷载标准值与设计值之间的关系，荷载分项系数如何取值?第四章 受弯构件的正截面受弯承载力提 要本章的重点是： (1)了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响，以及适筋受弯构件在各个工作阶段的受力特点； (2)掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面正截面承载力的计算方法； (3)熟悉受弯构件正截面的构造要求。小 结 (1)钢筋混凝土梁由于配筋率不同，有超筋梁、少筋梁和适筋梁三种破坏形态，其中超筋梁和少筋梁在设计中不能采用。 (2)适筋梁的破坏经历三个阶段。第1阶段末Ia为受弯构件抗裂度的计算依据；第阶段是一般钢筋混凝土受弯构件的使用阶段，是裂缝宽度和变形的计算依据；第阶段末a是受弯构件正截面承载力的计算依据。 (3)计算受弯构件正截面承载力时，混凝土的压应力图形以等效矩形应力图形代替。混凝土的弯曲抗压强度设计值fcm是等效矩形应力图形中的换算强度，不是材料本身的力学指标。 (4)受弯构件分为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面。三种截面的截面选择和截面校核的方法及步骤见各框图所示。(5)在绘制施工图时，钢筋直径、净距、保护层、锚固长度等应符合规范有关构造规定。 思考题1超筋梁 2少筋梁 3配筋率 4双筋矩形截面梁5界限破坏6在什么情况下可采用双筋截面梁，双筋梁的基本计算公式为什么要有适用条件? 的双筋梁出现在什么情况下，这时应当如何计算?计算题P86 4.3 4.5第五章 受弯构件的斜截面承载力提 要本章介绍受弯构件斜截面承载力的计算和构造问题。重点是： (1)斜截面破坏的主要形态，影响斜截面抗剪承载力的主要因素， (2)无腹筋梁和有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算公式及适用条件，防止斜压破坏和斜拉破坏的措施； (3)受弯承载力图(材料图)的作法，弯起钢筋的弯起位置和纵向受力钢筋的截断位置； (4)纵向受力钢筋伸入支座的锚固要求和箍筋构造要求； (5)伸臂梁配筋图的绘制方法。小 结 (1)斜裂缝出现前，钢筋混凝土梁可视为匀质弹性材料梁，剪弯段的应力可甩材料力学方法分析；斜裂缝的出现将引起截面应力重新分布，材料力学方法则不再适用。 (2)随着梁的剪跨比和配箍率的变化，梁沿斜截面可发生斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏等主要破坏形态，这几种破坏都是脆性破坏。 (3)影响斜截面受剪承载力的主要因素有剪跨比、混凝土强度等级、配箍率及箍筋强度、纵筋配筋率等；计算公式是以主要影响参数为变量，以试验统计为基础，以满足目标可靠指标的试验偏下线为根据建立起来的。 (4)斜截面受剪承载力的计算公式是以剪压破坏的受力特征为依据建立的，因此应采取相应构造措施防止斜压破坏和斜拉破坏的发生，即截面尺寸应有保证，箍筋的最大间距、最小直径及配箍率应满足构造要求。(5)斜截面承截力包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力两方面。不仅要满足计算要求，而且应采取必要的构造措施来保证。弯起钢筋的弯起位置、纵筋的截断位置以及有关纵筋的锚固要求、箍筋的构造要求等，在设计中均应予以考虑和重视。思考题1、试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。2、试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。3、影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些? 4、写出矩形、T形、I形粱在不同荷载情况下斜截面受剪承载力计算公式。5、计算梁斜截面受剪承载力时应取那些计算截面? 6、什么是材料抵抗弯矩图?如何绘制?为