桥梁墩台与基础工程及答案2套

1、第 14 页 共 14 页桥梁墩台基础试卷(A)一、填空（0.5*40，共20分 ） 1. 一般说来，桥梁由 、 两大部分组成，此外还有附属结构。2. 列出常见的轻型桥墩（不少于4个） 、 、 、 。3. 在铁路桥涵设计基本规范中荷载分为主力、附加力和特殊荷载，制动力属于 力，离心力属于 力。 4.桥台的定位控制点是 ，横向定位线是 。 5.桥规规定，直线铁路桥上制动力的大小按竖向静活载的 计算，在曲线桥上，当制动力与离心力同时计算时，按竖向静活载的 计算，在实际计算过程中，作用点的位置在 。 6. 按承台位置分类，桩基础分为 、 ； 按施工方法分类为 、 、 等；按受力状态分类为 、 。 7

2、. 偏角法定墩位三要素是 、 、 。 8.重力式桥墩的力学检算内容 、 、 、 。9. 钻孔灌注桩施工中，其中造孔的方法有 、 和 三种；清孔常用的方法有 、 和 三种。10.沉井基础由 、 、 、 、 、 、 等组成。二、问答题 （5.0*6共30分）1.简述柔性墩桥式的力学特点。画出柔性墩桥梁力学计算图示。2.桩顶轴向位移包括哪些部分？在求桩顶刚度系数1时，对桩侧摩擦力是如何考虑的？3.桥墩墩身与扩大基础基底均应进行偏心检算，其检算目的有何不同？4.在桥梁桩基础中，桩与承台的联结方式、及各自特点、要求？5.桥台的布置方式有哪些？其对应的条件各为什么？试解释何为“台尾负偏角”？如出现“台尾负

3、偏角”应如何纠正？6.基础埋置深度的确定需要考虑哪些因素？三、计算题 （10*4共40分）1.试计算单线、直线上16米等跨度铁路简支梁桥（梁全长16.5米,梁缝为60毫米），在进行“双重”活载布置时，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少（支座为固定支座、滚动支座）？若在曲线上，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少？2.某桥梁基础如图示，基底为岩层，s0=300kPa，基础材料为混凝土。已知基底荷载N=2000kN，M=2500kN-m，试检算该基础的尺寸是否符合强度要求。3.某曲线桥，桥式为4-24m简支梁,墩台编号为04号，又知3号墩、4号台前的偏角分别为2°1804”、

4、1°5814”。若3号墩中心里程为K3020，试计算4号台的施工放样里程。4.某直线铁路桥的排架墩（单排桩），由n根1.0钢筋混凝土钻孔桩组成,已知承台底部中心处荷载为:N、P、M，桩在土面处的柔度为：QQ、QM、MM。承台底距土面高度为，桩的抗弯刚度为EI。试求桩在土面处及桩顶处的水平位移和转角。第2题图 四、平时成绩与考勤（10分） 桥梁墩台基础试卷(B)一、填空题（共23分）1桥梁中常用的三大基础是 、 、 。 2桥墩计算中常用的荷载组合有 、 、 。活载加载图式有 、 、 、 。3重力式桥墩力学检算的主要内容有 、 、 、 等。4桥台在结构及受力上是不对称的，因此其检算分为

5、与 检算。5单桩的破坏模式有 、 、 。6常用的围堰形式有 、 、 、 等。二、简答题（共32分）1. 铁路桥梁在曲线上布置时，梁和桥台各有几种布置方法？各是什么？偏角法定墩位三要素是什么？其定义各是什么？(8分)2. 简述扩大基础力学检算的主要项目？(5分)3. 画出柔性墩计算图式，并说明其中各符号的含义。(5分)4. 简述钻孔灌注桩施工中护筒的作用、泥浆护壁的原理及作用？(6分)5. 沉井施工中出现下沉困难和沉井偏斜时各如何处理？写出具体措施。(5分)6. 简述地基系数的物理意义。(3分)三、计算题（共35分）1. 试计算单线、直线上16m等跨度铁路简支梁桥（梁全长16.5m，梁缝10cm

6、），在进行“双孔重载”活载布置时，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少（支座一端为固定支座、另一端为滚动支座）？（10分）2. 某桥梁基础如2题图所示，基底为土层，s0=300kPa，基础材料为混凝土。已知基底荷载N=1000kN，M=1200kN·m，检算该基础的尺寸是否符合强度要求。(15分)3. 某单排桩基础,单桩桩身刚度为EI，露出地面长度为，地面处桩的柔度系数为，。试推求在3题图示荷载作用下，单桩桩顶的水平位移为多少?（10分）2题图 3题图四、平时成绩（共10分）答案A一、填空1.上部结构 下部结构2.柔性墩 空心墩 桩柱式桥墩 双柱式桥墩3.附加力 主力4.胸墙中心

7、 胸墙线的平面投影5.10% 7% 支座铰中心处6.高桩承台 低桩承台 钻孔就地灌注桩 挖孔就地灌注桩 沉入桩 柱桩 摩擦桩7.偏角 偏距 交点距 8.墩身合力偏心距检算 墩身截面应力检算 墩身受压稳定检算 墩顶水平位移检算9.冲击成孔 冲抓成孔 旋转成孔 抽碴法 吸泥法 换浆法10.刃脚 井壁 隔墙 井孔 射水孔 封底混凝土 顶盖二、简答题1.答：从重力式桥墩的力学检算经验可以看出：制动力是控制墩身截面设计的主要作用力之一。为减少墩身截面积，可以从改变制动力的传递方式，从而减小桥墩所承受的制动力着手。柔性墩桥式所采用的结构措施是将简支梁桥的大部分活动支座改为固定支座，并通过桥垮把相邻几个墩串

8、联在一起，从而达到改变制动力传递方式的目的，构成了所谓的“固定支座柔性墩”体系，这就是柔性墩桥式的主要力学特点。柔性墩桥梁的力学计算图式为：2. 答：桩顶轴向位移包括桩本身的弹性压缩量和桩底土层的压缩量。在求桩顶刚度系数1时应考虑桩侧土摩阻力的影响，所以桩的轴向位移表示为： 式中考虑桩侧土摩阻力对桩身变形的影响系数，对于柱桩=1，对于摩擦桩：钻孔桩=1/2，打入或震动下沉桩=2/3。3.答：检算墩身合力偏心距的目的是为了控制截面裂缝地开展不致过大；扩大基础进行片新检算的目的是尽可能使基地应力分布均匀，以免基地两端应力相差过大，使基础产生较大的不均匀沉降，墩、台发生倾斜，影响正常使用。4.答：在

9、桥梁桩基础中，桩与承台的联结方式有两种，钢筋混凝土桩多采用桩顶主筋伸入承台，而木桩和预应力混凝土桩则采用桩顶直接伸入承台的方式。前一种连接比较牢固。 当桩顶主筋伸入承台时，桩身伸入承台内的长度一般为10cm，桩头伸入承台的钢筋，可采用竖直式或喇叭式，此时桩顶伸入承台板内的主筋长度对于光面筋不得小于45倍钢筋直径，对于螺纹筋不得小于30倍钢筋直径。当桩顶直接伸入承台时，埋入深度应满足下列要求：当桩径小于0.6m时，不小于2倍桩径；当桩径为0.61.2m时，不小于1.2m；当桩径大于1.2m时，不小于桩径；5.答：桥台的布置方式有两种：折线布置和直线布置。当台尾线路偏离桥台纵向中心线的距离小于等于

10、0.1m，采用直线布置；当台尾线路偏离桥台纵向中心线的距离大于0.1m，采用折线布置。桥台采用折线布置时，台尾中心可放在线路中线上，即使E台尾=0，如果这样布置使台尾偏角成为负角时，为了避免测设上容易产生差错，应使台尾与台前采用相同的偏距，从而使台尾偏角为正。6. 答：地基的地质条件 河流的冲刷深度 当地的冻结深度 上部结构形式 地形条件 保持持力层稳定的最小埋置深度三、计算题1. 解：如图所示，当 中墩的支座反力为最大。由此即可求得加载图式中的x值。因为等跨，所以有，即直线上：又因为单孔重载时的制动力为：所以曲线上：所以2.解：桥墩墩底截面面积： 桥墩墩底截面抵抗矩： 墩底截面应力： 所以：

11、 满足； 故进行应力重分布计算。 满足要求3.解：因为桥跨大于16m，所以=5cm，取4cm。所以求桥台处的梁缝因为=10cm，取7cm。所以交点距L为：又因为3#墩的放样里程位K0+020，所以4#台的放样里程为：K0+020+24.86= K0+44.864.解：桩顶受力 桩在土面处的力 桩在土面处的位移和转角桩顶柔度 桩顶水平位移和转角：参考答案B一、填空题（共25分）1扩大基础（或明挖基础、浅置基础），桩基础，沉井基础2主力组合，主+附组合，主力+特殊荷载组合，单孔轻载，单孔重载，双孔重载，双孔空车3墩身合力偏心距检算，墩身截面应力检算，墩身受压稳定性检算，墩顶水平位移检算4前端，后端

12、5轴向屈曲破坏，土层整体剪切破坏，刺入式破坏6土围堰、钢（或木）板桩围堰、双壁钢围堰、钢吊箱围堰、锁口钢管桩围堰等（答对其中任意四个即可）二、简答题（共30分）1. 答：梁的布置有平分中矢布置和切线布置，桥台的布置有直线布置和折线布置。偏角法定墩位的三要素是：偏距，偏角和交点距。偏距是指桥墩中心与其在线路中心线上对应点之间的距离，偏角是两相邻梁中心线的转向角，交点距是指相邻桥跨中心线交点之间的距离。2. 答：主要检算项目有：基底应力检算，基底偏心检算，基底倾覆、滑动稳定性检算。3. 图1：柔性墩计算图式答：柔性墩计算图式如答图1所示。其中q为风荷载，N0为墩顶支座竖向反力，M0为墩顶支座反力产

13、生的偏心力矩，为一联上总的制动力和梁的变形以及施工误差等所引起的设计墩顶水平位移。4.答：护筒的作用是固定桩位、钻头导向、隔断地面水、保护孔口防止坍塌、提高孔内水位、增加对孔壁的静水压力以防坍孔。泥浆护壁的原理及作用：孔壁土具有一定的抗剪强度和圆环作用。护壁的泥浆密度较水大，能对孔壁增大静水压力，并在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内外水流，与护筒配合使用，使孔内水位高于孔外，形成孔内外的水压差，保护孔壁，防止坍孔。另外泥浆还有润滑和冷却钻头的作用，在正循环工法中还有浮碴的作用。5.答：沉井下沉困难时，可采取增加沉井重量和减小井壁摩阻力的方法。具体有：增加沉井重量：（1）提前接筑上一节沉井；（2）井顶

14、压重；（3）不排水下沉时抽水；减小井壁摩阻力：（1）井外射水，（2）井外除土（3）炮振下沉。沉井偏斜时可采用的纠偏方法有：（1）井内偏挖、加垫法（2）井外偏挖、井顶偏压或套拉法（3）井外支垫法（4）井外射水法（5）摇摆法下沉等。6. 答：地基系数的含义是使单位面积的土产生单位压缩时所需施加的力，或者土产生单位压缩时，土对构件在单位面积上产生的土抗力。三、计算题（共35分）1试计算单线、直线上16m等跨度铁路简支梁桥（梁全长16.5m，梁缝10cm），在进行“双孔重载”活载布置时，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少（支座一端为固定支座、另一端为滚动支座）？（10分）答：双孔重载活载布置图如

15、答图2所示。答图2 双孔重载荷载布置图按照时中墩支反力最大，可求出图中的x值。L1=L216m，故G1=G2。由G1=G2得，x4.46m。中间墩左侧支反力R11527.2/2763.6kN假设中间墩左端为滚动支座，右端为固定支座 0.1×1527.2×0.25+0.1×1527.2×1 190.9kN一孔梁满布最大活载时制动力193.7kN，故制动力取190.9kN。2. 某桥梁基础如图2，基底为土层，s0=300kPa，基础材料为混凝土。已知基底荷载N=1000kN，M=1200kN·m，检算该基础的尺寸是否符合强度要求。(15分)答：A5.5×3.519.25m2 ，W=1/6×5.5×3.5211.23m3 最小应力为负，因基底为土层，故需进行应力重