桥梁工程试题及答案

桥梁工程试题及答案1、高桩承台和低桩承台：指桥梁承台的基础形式，高桩承台基础深度较深，适用于软土地区，低桩承台基础深度较浅，适用于岩石或坚硬土层地区。2、标准跨径：指桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离，是桥梁设计中的重要参数。3、肋拱、板拱、双曲拱和箱形拱：指拱桥按主拱圈的横截面形式分类，不同形式的拱桥具有不同的结构特点和适用范围。4、支座：桥梁结构中用于支撑和传递荷载的装置，包括简易支座、钢支座、钢混凝土支座和橡胶支座等类型。5、预拱度：指为了消除恒载挠度而设置的拱形变形，其值通常取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值，是拱桥设计中的重要参数。1、净跨径梁式桥的净跨指相邻两个桥墩（或桥台）之间的净跨距离，不包括桥墩（或桥台）的宽度。永久作用是指在设计使用期内，其作用位置、大小和方向不随某根梁所承受的最大荷载而变化。弹性中心是指使得刚臂端部几何位置的δ12=δ21。2、支座的作用是传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力，并保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形，使上、下部结构的实际受力符合结构的静力图式。简支梁桥的支座按静力图式有固定支座和活动支座两种。板式橡胶支座由橡胶片和加劲层组成，利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ，利用其剪切变形实现水平位移Δ。3、装配式简支梁设计中块件划分的原则包括：重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力，尺寸应满足建筑限界的要求，结构构造简单，尽可能少用接头，接头耐久可靠，具有足够刚度保证结构整体性，块件形状和尺寸标准化。4、影响斜板桥受力的因素包括斜交角、宽跨比b/l和支承形式。受力特点包括：简支斜板桥的纵向主弯矩比跨径为斜跨长、宽度为b的矩形板要小，并随斜交角的增大而减小；斜板的荷载一般有向支承时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计；合理拱轴线使得拱的各个截面弯矩为零；荷载横向分布系数边最短距离传递的趋势；纵向最大弯矩的位置随φ角的增大从跨中向钝角部位移动；斜板桥中除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分线垂直方向上将产生接近于跨中弯矩值相当大的负弯矩，但分布范围较小并迅速削减；斜板桥的最大纵向弯矩虽比相应的正板小，但横向弯矩却比正板大得多，尤其是跨中部分的横向弯矩；斜板桥在支承边上反力很不均匀；斜板的受力特点可以用Z字行连续梁来比拟；斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大的扭矩，抗扭刚度对扭矩的影响与正桥很大区别。梁桥和拱桥的施工方法及特点梁桥的施工方法主要有以下几种：1.就地浇筑施工：在支架上安装模板，绑扎钢筋骨架，预留孔道，现场浇筑混凝土并施加预应力。2.悬臂施工法：分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工。该方法不影响桥下通航或行车，充分利用预应力承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，提高桥梁的跨越能力。3.逐孔施工法：从桥梁的一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环。4.顶推施工法：用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。拱桥的施工方法主要有以下几种：1.有支架施工：拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。2.缆索吊装施工：是无支架施工最主要的方法。预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。3.劲性骨架施工：在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土。4.转体施工法：将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用动力装置将其转动到桥轴线位置合龙成拱。填空题：1.标准跨径2.梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥3.材料用量、吊装重量、翼板刚度等因素4.单向板、悬臂板、铰接悬臂板和双向板5.√6.肋拱、板拱、双曲拱和箱形拱7.拱脚恒载集度与拱顶恒载集度的比值8.√9.√10.自重、温变、材料、拱顶等非弹性下沉等因素是非判断题：2.√3.×4、板式橡胶支座通过支座与梁底或墩台面之间的相对滑动实现水平位移。5、荷载横向分布系数通常小于1且无负值。6、铰接板法中，采用半波正弦荷载来分析支点荷载横向分布的规律是错误的。7、为了消除恒载挠度而设置的预拱度，其值通常取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。简答题：1、伸缩缝的作用是保证桥跨结构在气温变化、活载作用、砼收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，使车辆在设缝处平顺通过，防止杂物渗入阻塞并减少噪音。伸缩缝的变形量需要考虑温度伸长量、缩短量、收缩徐变量和安装误差量。2、桥面排水系统的设计包括设置横坡、泄水孔和泄水管。横坡一般为1.5%~2%，纵坡大于2%且桥长小于50m时不设泄水孔，大于等于50m时设一个泄水管，纵坡小于2%时每隔6~8m设一个泄水管，泄水管要求过水面积不小于2~3cm2/m2，左右对称或交错排列，距缘石20~50cm，可在人行道下设置。3、支座的作用是传递上部结构的支承反力，保证结构在各种因素作用下的自由变形，使上下部结构的实际受力符合静力图式。简支梁桥的支座按静力图式有固定支座和活动支座。板式橡胶支座由橡胶片和加劲层组成，利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平位移。拱桥总体布置的主要内容包括桥址方案比较、确定桥位、合理拟定桥梁的长度、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈的矢跨比等。拱桥的主要标高包括桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高。拱桥矢跨比大小会影响结构受力，一般应控制在1.5~3之间。矢跨比是设计拱桥的主要参数之一。它是恒载的水平推力Hg与垂直反力Vg之比值。随着矢跨比的减小，拱的推力增大，反之则推力减小。推力大，相应在拱圈内产生的轴向力也大，对拱圈自身的受力状况是有利的，但对墩台基础不利。1、拱桥的施工方法主要有有支架施工、缆索吊装施工、劲性骨架施工和转体施工法。有支架施工是在拱架上砌筑主拱圈，落架；缆索吊装施工是无支架施工的主要方法，预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构；劲性骨架施工是在事先形成的桁架拱骨架上分环分段浇筑混凝土；转体施工法是将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用转动装置将其转动到桥轴线位置合拢成拱。2、桥梁的类型主要有梁式桥、拱式桥、刚架桥、吊桥和组合体系桥。拱桥与梁桥的区别在于受力性能不同。梁桥在竖向荷载作用下，支承处仅产生竖向支承反力，而拱桥在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱主要承受压力。这样也就可以利用抗拉性能差而抗压性能好的建筑材料修建拱桥。3、梁桥的施工方法主要有就地浇筑施工、悬臂施工法和逐孔施工法。就地浇筑施工是在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，预留孔道，在现场浇筑混凝土与施加预应力；悬臂施工法分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类，在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工；逐孔施工法从桥梁的一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环。拱桥的施工方法主要有有支架施工、缆索吊装施工、劲性骨架施工和转体施工法。有支架施工是在拱架上砌筑主拱圈，落架；缆索吊装施工是无支架施工最主要的方法，预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构；劲性骨架施工是在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土；转体施工法是将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用动力装置将其转动到桥轴线位置合龙成拱。一、选择题1.用刚性横梁法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是（A）一根直线。2.桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为（C）桥梁全长。3.缆索吊装施工适用的场合是（A）混凝土拱桥。4.重力式桥台的主要特点是依靠自身重量来平衡外力而保持其稳定。（B）5.桥梁的净跨径反映了其泄洪能力。（D）6.当m=1，拱轴线即成为（D）二次抛物线。7.梁式桥的标准跨径是指相邻两个桥墩中线之间的距离。（C）8.对于坡桥，宜将固定支座布置在标高相对较低的墩台上。（B）9.根据下列各承重结构截面型式的特点，你认为最适于连续梁桥的截面型式是（C）箱形截面。10.在桥梁墩、台计算中，对于钢筋混凝土柱式墩、台计入汽车荷载的冲击力。（D）A和B11.桥台计算时，车辆布载可按车辆荷载同时布置在桥跨结构和破坏棱体上。（D）A、B、C都正确。12.在桥墩计算中，对装配式预应力空心桥墩所施加的预应力应列为永久荷载。（A）二、判断题1.任何纵横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿造真正的材料异性板来求解，只是挠曲微分方程中的刚度常数不同罢了。（√）2.用偏压法计算横隔梁内力的力学模型是将中横隔梁近似地视作竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承简支梁。（√）3.在桥梁设计中常用的荷载组合是组合Ⅰ、组合Ⅱ和组合Ⅲ。其中组合Ⅰ是只计及常遇荷载的主要设计组合，组合Ⅲ是以平板挂车或履带车验算的验算组合。（√）4、桥梁的荷载分为哪三类？简要介绍其特点。桥梁的荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载三类。永久荷载是指桥梁结构自重、路面、栏杆等构件的重量，具有持续性和稳定性。可变荷载是指车辆、行人等活载荷载，具有不确定性和变化性。偶然荷载是指突发事件引起的荷载，如地震、风灾等，具有短暂性和不可预测性。需要特别考虑其影响对桥梁的安全性和稳定性。由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形会导致伸缩缝开口量为负数Δlb或闭口量为正数Δlb。当设计多孔连续拱桥时，可以采取以下措施来平衡推力：1.采用不同的矢跨比，使大跨径设计成矢跨比大的陡拱，小跨径设计成矢跨比小的坦拱，以尽量减小相邻两孔在恒载作用下的不平衡推力。2.采用不同的拱脚标高，将大跨径的拱脚标高降低，小跨径的拱脚升高，以达到对基底弯矩接近平衡的效果。3.平衡拱上建筑的恒载重量，大跨径采用轻质填料，小跨径采用重质填料。4.采用不同类型的拱跨结构，大跨径采用分离式肋拱结构，小跨径采用板拱结构。单项选择题：1.桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为桥梁全长。2.梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于，在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥无水平反力产生。3.在计算荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数m时，可偏安全的采用杠杆法。4.人群荷载属于基本可变荷载。5.偏心受压法的基本假定为横梁的刚度为无穷大。判断题：1.悬臂浇筑施工时，合拢工作宜在低温时进行。（×）2.在选择盆式橡胶支座时，承载力的吨位并不是越大越好。（×）3.连续体系属于静定结构，对温度变化和支座变位不敏感。（×）4.计算主梁的弯矩和剪力时，不可以在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。（×）5.伸缩缝应该能够保证上部结构的自由伸缩。（√）6.设置三角垫层不是设置桥面横坡的唯一方式。（×）7.桥梁的总跨径，是多孔桥梁中各孔计算跨径的总和，它反映了桥上泄洪的能力。（×）8.混凝土的工作缝，在重新浇筑之前，应凿除下层混凝土表面的水泥砂浆、松软层，可以冲洗。（×）变形与位移。常用的桥梁支座有橡胶支座、球墨铸铁支座、钢支座、混凝土支座等。5、简述桥梁的施工工艺及注意事项。(8分)桥梁的施工工艺包括基础施工、上部结构施工和附属设施施工。在施工过程中需要注意以下几点：1)严格按照设计要求施工，确保结构安全可靠；2)加强现场管理，保证施工质量；3)合理安排施工进度，避免影响交通和周边环境；4)加强安全防护，保障工人安全；5)合理使用施工机械和材料，提高施工效率。自由变形是指结构在受力情况下的形变，需要使用合适的支座类型来符合结构的静力图式。常见的支座类型包括简易垫层支座、橡胶支座（板式橡胶支座、聚四氟乙烯滑板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座、盆式橡胶支座）、弧形钢板支座和钢筋混凝土摆柱式支座。在公路简支梁桥中，荷载横向分布系数在跨中和支点处取用不同数值的原因是：荷载位于桥跨中间部分时，所有主梁都参与受力，因此荷载的横向分布比较均匀。但当荷载在支点处作用在某主梁上时，如果不考虑支座弹性变形的影响，荷载就直接由该主梁传至支座，其它主梁基本上不参与受力。因此，荷载在桥跨纵向的位置不同，对某一主梁产生的横向分布系数也各异。在计算简支梁跨中最大弯距时，通常可以按不变化的荷载横向分布系数m来计算；而对于其他截面的弯矩计算，也可取用不变的m。但对于中梁来说，跨中与支点m的差值可能较大，且内横隔梁又少于三根时，需要计及m沿跨径变化的影响。在计算主梁最大剪力时，需要考虑该段内横向分布系数变化的影响，特别是对于位于靠近远端的荷载，可以近似取用不变的m来简化计算。单项选择题：1.我国现行规范中，桥梁设计荷载分为永久作用、可变作用、偶然作用。2.在桥梁施工中，预拱度的大小通常取全部恒载和一半活载的所产生的竖向挠度。3.用偏心受压法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是一根直线。4.桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥。5.桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差。例如地震、爆炸、风暴等自然灾害，以及车辆失控、船只撞击等意外事件。在桥梁工程中，需要考虑的偶然作用包括地震作用、风荷载、水流冲击、车辆冲击、船只撞击等。2、简述预应力混凝土桥梁的优点。（6分）预应力混凝土桥梁具有以下优点：首先，预应力混凝土桥梁的结构更为紧凑，比普通混凝土桥梁更轻盈，能够跨越更大的跨度；其次，预应力混凝土桥梁的强度和刚度更高，能够承受更大的荷载和变形；此外，预应力混凝土桥梁的耐久性更好，能够更好地抵御自然灾害和环境侵蚀，延长使用寿命；最后，预应力混凝土桥梁的施工速度更快，能够更快地建成桥梁。3、简述桥梁的基础分类及其特点。（6分）桥梁的基础可分为浅基础和深基础两类。浅基础包括筏板基础、扩底基础、桩基础等，其特点是基础埋深浅，施工方便，但承载力较低；深基础包括钢筋混凝土桩、钢管桩、灌注桩等，其特点是基础埋深较深，承载力较高，但施工难度大。根据桥墩的受力特点，基础还可分为刚性、半刚性和柔性三种。刚性基础适用于桥墩受力较大、基础变形较小的情况；半刚性基础适用于桥墩受力较大、基础变形较大的情况；柔性基础适用于桥墩受力较小、基础变形较大的情况。4、简述桥梁伸缩缝的作用及分类。（7分）桥梁伸缩缝是为了克服桥梁因温度变化和荷载变化而引起的伸缩变形而设置的。其作用是分担桥梁的变形，保证桥梁的安全和正常使用。根据伸缩缝的位置和形式，可将其分为横向伸缩缝、纵向伸缩缝和倾斜伸缩缝三种。横向伸缩缝设置在桥面横向伸缩方向上，一般为板式伸缩缝或模块式伸缩缝；纵向伸缩缝设置在桥面纵向伸缩方向上，一般为弹性材料伸缩缝或钢板伸缩缝；倾斜伸缩缝设置在桥面倾斜方向上，一般为橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝。5、简述桥梁的荷载标准。（8分）桥梁的荷载标准是指规定桥梁设计和验算所需考虑的荷载及其作用方式、作用时间和作用组合的标准。我国目前实行的桥梁荷载标准为《公路桥梁设计荷载规范》（GB50010-2010）。该标准规定了桥梁设计和验算所需考虑的静载荷、动载荷和偶然荷载，以及荷载的作用方式、作用时间和作用组合。其中，静载荷包括自重、附加荷载和预应力荷载；动载荷包括车辆荷载、列车荷载、风荷载、水流荷载等；偶然荷载包括地震荷载、爆炸荷载、船只撞击荷载等。桥梁的荷载标准是保证桥梁安全可靠的重要依据。偶然作用包括地震力作用和船舶或漂流物的撞击作用。桥梁支座按受力形式分为固定支座和活动支座两种。固定支座既要固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力和水平力，又要保证主梁发生挠曲时在支承处能自由转动。活动支座只传递竖向压力，但它要保证主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。先张梁的施工工艺是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，将其临时锚固在张拉台座上，然后立模浇筑混凝土，等混凝土达到规定强度（不低于设计强度等级的70%）时，逐渐将预应力筋放松，这样就因预应力筋的弹性回缩通过其与混凝土之间的黏结作用，使混凝土获得预压应力。常用以下几种荷载横向分布计算方法：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板梁法、横向钢接梁法、比拟正交异性板法。在支点处应用杠杆原理法。对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc，从离支点L/4处起至支点的区段内mx呈直线过渡。对于有多根内横隔梁的情况，mc从第一根内横隔梁起向m0直线过渡。(m0为支点截面横向分布系数；mc为跨中截面的横向分布系数)为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度，通常需要在桥梁施工时设置预拱度(指跨中的反向挠度)。预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之各采用。汽车荷载的频遇值为汽车荷载的标准值的0.7倍，人群荷载的频遇值等于其标准值；预拱度的设置应按最大预拱值没顺桥向做成平顺的曲线。2.改写后的文章如下：偶然作用是桥梁结构中不可避免的因素，包括地震力作用和船舶或漂流物的撞击作用。桥梁支座按受力形式可分为固定支座和活动支座两种。固定支座需要固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力和水平力，同时保证主梁在支承处能自由转动。活动支座只传递竖向压力，但需要保证主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。预应力先张梁的施工工艺是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，将其临时锚固在张拉台座上，然后立模浇筑混凝土。当混凝土达到规定强度（不低于设计强度等级的70%）时，逐渐将预应力筋放松，通过其与混凝土之间的黏结作用，使混凝土获得预压应力。荷载横向分布系数的计算方法常用的有杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板梁法、横向钢接梁法、比拟正交异性板法。在支点处应用杠杆原理法。对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc，从离支点L/4处起至支点的区段内mx呈直线过渡。对于有多根内横隔梁的情况，mc从第一根内横隔梁起向m0直线过渡。(m0为支点截面横向分布系数；mc为跨中截面的横向分布系数)。为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度，通常需要在桥梁施工时设置预拱度(指跨中的反向挠度)。预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之各采用。汽车荷载的频遇值为汽车荷载的标准值的0.7倍，人群荷载的频遇值等于其标准值；预拱度的设置应按最大预拱值没顺桥向做成平顺的曲线。力，防止翼缘板与钢梁之间的相对滑动，增加钢梁和混凝土的受力面积，提高结构的整体强度和稳定性。4、桥面铺装桥面铺装是指在桥梁上铺设路面的过程，主要分为沥青混凝土铺装和水泥混凝土铺装两种方式。铺装的目的是为了提供良好的行车和行人通行条件，同时保护桥梁结构，延长使用寿命。5、承载力承载力是指结构或材料在外部荷载作用下所能承受的最大荷载。在桥梁设计中，承载力是一个重要的指标，需要根据桥梁的使用情况和设计要求来确定，以保证桥梁的安全和稳定。常见的承载力指标包括极限承载力、疲劳承载力、振动承载力等。1、桥面横坡的作用是为了排除桥面雨水，常见的桥面横坡设置办法有三种：采用不等厚的铺装层以构成桥面横坡；直接将行车道板做成双向倾斜的横坡；墩台顶部设成倾斜的横坡。2、斜拉桥的受力体系由斜拉索、索塔和主梁三部分组成。斜拉索为受拉构件，一般由高强钢材制成；索塔为压弯构件，塔柱由混凝土、钢材或组合结构建造；主梁为压弯构件，较小跨度的斜拉桥多采用混凝土，特大跨度斜拉桥一般采用钢主梁或钢混组合结构的主梁，有时为了增大边跨的刚度，采用中跨为钢梁、边跨为混凝土梁的混合主梁。3、桥梁伸缩缝的设置是为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形。桥梁伸缩缝的作用有三个：1）能保证结构温度