桥梁工程复习资料

1、桥梁工程I复习资料总结桥梁工程I期末考试满分100分，占总成绩的70%。期末考试题型：选择题，每题2分，共20分；问答题，810题，共60分；计算题，共1题，20分。1、桥梁结构的分类及各自的特点？答：（1）梁式桥以主梁受弯承担使用荷载，结构不产生水平反力。梁式桥的承重结构以受弯为主。（2）拱式桥墩台不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压，也受弯矩。拱桥的承重结构以受压为主。（3）刚构桥（刚架桥）梁部受弯为主，柱脚有水平反力，介于梁、拱之间。其弯矩值小于同等跨径的简支梁。（4）斜拉桥实质上属于梁与索的组合。由塔柱、主梁和斜拉索组成。斜索受拉，塔柱以受压为主，而主梁就像一条多点弹性支

2、承的连续梁，弯矩大大减小，主要为偏心受压构件。（5）悬索桥缆索只受拉力，墩台受竖向力及水平推力。由缆索、塔柱和锚碇组成。悬索桥刚度最小，属柔性结构。（6）组合体系桥有组合体系拱桥、斜拉悬索混合体系等等，其特点综合了上述的几种桥梁结构。2、初步设计阶段的主要工作内容有哪些？工作重点是什么？答：初步设计阶段的主要工作包括：（1）科研在初步设计阶段要提出设计、施工中需要进一步通过试验寻求解决的技术难题的科研项目及经费计划，待主管部门审批初步设计文件时一起审批，批准后才能实施。（2）施工组织设计对推荐桥式方案要编制施工组织设计，包括主要结构的施工方案，施工设备清单，砂、石料源，施工安排及工期等。（3）

3、概算根据工程量、施工组织设计以及标准定额编制概算。各个桥式方案都要编制相应的概算，以便进行不同方案工程费用这一项目的比较。工作重点未知。3、如何进行桥式方案比选？答：（1）明确各种高程的要求；（2）桥梁分孔和初拟桥型方案草图；（3）方案初筛；（4）详绘桥型方案；（5）编制估算或概算；（6）方案选定和文件汇总。4、计算桥梁活载内力时，按规范一般应计入哪些系数？试按不同的荷载组合分别说明。答：（1）承载能力极限状态其中计算桥梁活载内力时需要计入的系数有：结构重要性系数；汽车荷载效应的分项系数，取1.4；除汽车荷载效应和风荷载外的其它第j个可变作用效应的分项系数，取1.4，风荷载的分项系数取1.1；

4、除汽车荷载效应外的其它可变作用效应的组合系数。（2）正常使用极限状态短期效应组合：其中计算桥梁活载内力时需要计入的系数有：第j个可变作用效应的频遇值系数。长期效应组合：其中计算桥梁活载内力时需要计入的系数有：第j个可变作用效应的准永久值系数。5、荷载组合时应考虑到哪些主要因素？答：荷载组合时一共有两种极限状态：承载能力极限状态和正常使用极限状态。一个侧重体现安全性，一个侧重体现适用性和耐久性。同时桥涵结构设计分为三个设计状况：持久状况、短暂状况和偶然状况。另外，桥涵设计时有三个不同的安全等级：一级、二级和三级、在作用效应组合时还需注意作用的重要性的不同和同时作用的可能性进行适当组合，有利时不应

5、参与组合。6、桥面设置纵、横坡的目的是什么？桥面横坡有哪几种设置方式？请画示意图说明。答：桥面设置纵、横坡的目的是为了排水，防止桥面结构受降水侵蚀。桥面横坡的设置方式有：（1）盖梁顶设横坡：适合于板桥和就地浇注的肋板桥，可节省材料,减轻自重。（2）不等厚的铺装层（三角垫层等厚路面）：适合于装配式肋板桥，方便施工（3）结构设横坡（行车道板设成双倾斜）：减轻自重，但主梁构造和制作复杂。图略。7、何为桥面连续？在桥面连续处力的传递方式与结构连续处有何不同？答：（没找到）桥规规定，对于多跨简支梁桥，桥面应尽量做到连续使得多孔简支梁桥在竖直荷载作用下的变形状态为简支或部分连续体系，而在纵向水平力作用下则

6、属于连续体系。8、装配式梁桥块件划分的原则和划分方式？答：块件划分原则：（1）起吊能力；（2）接缝在应力最小处；（3）接头少、施工方便；（4）便于安装；（5）标准化。块件划分方式：（1）纵向竖缝划分；（2）纵向水平缝划分；（3）横向竖缝划分；（4）纵横向同时分缝。9、装配式板桥的横向连接有哪几种形式？这些连接的作用如何？答：装配式板桥的横向连接有企口混凝土铰连接和钢板焊接连接。这些连接的作用是保证传递横向剪力，使各块板共同受力，但不传递弯矩。10、装配式简支T 梁翼缘板和横隔梁的横向连接构造方式有哪几种？答：装配式简支T梁翼缘板的横向连接构造方式有焊接接头（干接头）和湿接接头（湿接头）。横隔梁

7、的横向连接接头方式有钢板焊接连接（干接头）和扣环连接（湿接头）。11、横隔梁的功能是什么？如何布置？构造尺寸上应注意些什么？其与主梁的联结构造形式如何？（很重要）答：横隔梁的功能：保证主梁的整体性。横隔梁刚度越大，整体性越好，在荷载作用下各主梁越能更好地共同受力。布置：端横隔梁必须设置，跨内的横隔梁将随跨径的大小宜每隔5.010.0m设置一道。构造尺寸应注意：从运输和安装的稳定性考虑，通常将端横隔梁做成与梁同高，内横隔粱的高度一般为主梁梁肋高度的0.70.9倍。预应力梁的横隔梁常与马蹄的斜坡下端齐平，其中部可挖空，以减小质量和利于施工，横隔梁的厚度一般为1518cm，为便于施工脱膜，一般做成上

8、宽下窄和内宽外窄的楔形。与主梁的联结构造形式：（没找到）。12、试比较简支工形组合梁和简支T 梁主梁应力。（很好的题）答：简支T梁由主梁全截面来承受全部恒载，简支工形组合梁在恒载和活载工况下的截面应力状况不同，具体见下图。13、与简支梁桥相比，悬臂体系和连续梁桥有何特点，并说明它们的适用情况、受力、配筋特点。（选择题）答：悬臂体系桥特点略。悬臂梁桥的适用情况：适宜悬臂施工。但目前已很少采用。悬臂体系桥受力特点、配筋特点略。连续梁桥有结构刚度大、 变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等特点等截面连续梁桥适合于：桥梁一般采用中等跨径，以4060m为宜(国外也有达到80m跨径者)，这样可以使主梁构造简单、

9、施工快捷；立面布置以等跨径为宜，也可以采用不等跨径布置；适应于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推法施工。变截面连续梁桥适合于：当连续梁的主跨跨径达到70m及其以上；适合悬臂浇筑和悬臂拼装两种施工。连续刚构桥常用于大跨、高墩的结构中。连续梁桥受力特点、配筋特点略。14、如果悬臂梁（或板）的悬臂伸入路堤时，与路堤衔接处应作如何处理？（选择题）答：（没找到）15、T 型刚构桥与连续梁桥、连续刚构相比有何特点？（要延伸出去，结合施工）答：T型刚构桥分为带挂梁和带铰两种。带挂梁的T构桥型与连续梁相比，具有悬臂法施工阶段的受力状态与运营阶段一致，无需体系转换，省掉设置大吨位支座装置及更换支座等优

10、点；它与带剪力铰的T形刚构桥相比，其受力和变形性能均略差一些，但其受力明确，对施工阶段的高程控制的精度可以稍放宽些，没有像后者为设置剪力铰进行强迫合龙的可能以及更换剪力铰处支座的麻烦；与连续刚构桥相比，不受温度及基础沉降产生次内力的影响。16、等截面连续梁桥的适用范围如何？（注意一下）答：（1）桥梁一般采用中等跨径，以4060m为宜(国外也有达到80m跨径者)，这样可以使主梁构造简单、施工快捷。（2）立面布置以等跨径为宜，也可以采用不等跨径布置。（3）适应于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推法施工。 17、大跨径公路预应力混凝土连续梁桥为什么大多采用不等跨和变截面的形式？（以三跨为例

11、说明）（很好的题，图看一下）答：当连续梁的主跨跨径接近或大于70m时，若主梁仍采用等截面布置，在恒载和活载作用下，主梁支点截面的负弯矩将比跨中截面的正弯矩大得多，从受力上讲就显得不太合理且不经济，这时，采用变截面连续梁桥更符合受力要求，高度变化基本上与内力变化相适应。（1）当加大靠近支点附近的梁高(即加大了截面惯矩)做成变截面梁时，能降低跨中的设计弯矩。（2）加大支点附近梁高是合理的，既对恒载引起的截面内力影响不大，也与桥下通航的净空要求无甚妨碍，又能适应抵抗支点处剪力很大的要求。（3）连续梁采用变截面结构不仅外形美观，还可节省材料并增大桥下净空高度。结合P80的图2-2-37。18、连续刚构

12、桥柔性桥墩的立面形式有哪能几种，各有何特点？适用条件如何？（看一下）答：（1）竖直双肢薄壁墩：适用于桥墩不是很高的情形。竖直双肢薄壁墩可增加桥墩纵桥向竖向荷载作用下的刚度，同时其水平抗推刚度小，可以减小主梁附加内力，可减小主梁在墩顶截面处的尺寸，增加桥梁美感。因此，在大跨径预应力混凝土连续刚构桥中是理想的墩身形式。（2）竖直单薄壁墩：抗扭性能好，稳定性强，能增大通航孔的有效跨径，但其柔性不如双肢薄壁墩大，但随着墩身高度的不断增加，单薄壁墩的柔性逐渐增加，允许的纵向变位增大。因此，对于墩身很高的大跨径连续刚构或中等跨径的连续刚构来说，箱形单薄壁墩也是理想的墩身形式。（3）V形墩(或Y形柱式墩)：

13、在刚架桥中为了减小内支点处的负弯矩峰值，可将墩柱做成V形墩形式，V形托架可使主梁的负弯矩峰值降低一倍以上。Y形柱式墩是上部为V形托架，下部为单柱式，两者在立面上构成Y字形。下部的单柱具有一定的柔性，可满足纵向变形的要求。19、箱形截面腹板的主要功能是什么？其厚度的取值与哪些因素有关？（注意一下）答：箱梁腹板的主要功能是传递剪应力，承受结构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力，墩顶区域剪力大，因而腹板较厚，跨中区域的腹板较薄，但腹板的最小厚度应考虑钢束管道布置、钢筋布置和混凝土浇筑的要求。20、箱梁腹板内布置竖向预应力筋的主要作用是什么？为什么有必要采用二次张拉？答：竖向预应力筋主要作用是提

14、高截面的抗剪能力。竖向预应力筋比较短，故常采用高强粗钢筋以减少力筋张拉锚固时的回缩损失。但是由于粗钢筋强度较低(小于1000MPa)，长度较短，因而张拉延伸长量小，在使用中容易造成预应力损失过大或失效。为克服这一问题，对施工提出二次张拉的要求是十分必要的，这样做可消除大部分混凝土弹塑性压缩引起的预应力损失。21、荷载横向分布系数的基本概念？（重点）答：某根主梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数（通常小于1）。22、在活载内力计算中，是如何把一个空间问题转变为平面问题的？（重点）答：我们在桥梁纵、横向均引入影响线的概念，将空间问题简化为平面问题，即23、荷载作用于简支梁支点附近时，荷载按杠杆原理分

15、配的道理在哪里？（重点）答：杠杆原理法的假定条件是桥面板在主梁上断开，当作沿横桥向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。而荷载作用于简支梁支点附近时，主梁的支承刚度远大于主梁间横向联系的刚度，受力特性与杠杆原理法接近。24、荷载横向分布系数主要计算方法有哪几种？简要说明各方法的基本假定及适用范围。（重点）答：杠杆原理法、偏心压力法、铰接板(梁)法、刚接梁法、比拟正交异形板法等。杠杆原理法的基本假定：桥面板在主梁上断开，当作沿横桥向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。适用场合：双主梁；荷载位于支点附近；横向联系弱，无中横梁的梁桥。偏心压力法的基本假定：把中间横隔梁看作刚度无穷大的刚性梁，在外荷载作用下始终保持

16、直线形状。横隔梁仅发生刚体位移；忽略主梁的抗扭刚度，即不计入主梁扭矩抵抗活载的影响。适用场合：有可靠的横向联结，横梁多；桥梁宽跨比小于或接近于0.5的情况。25、梁（板）桥主梁“荷载横向分布影响线”和“荷载横向分布状态图”有什么区别和联系？每个纵坐标各代表什么物理意义？什么情况下它们是呈直线的或呈折线的线型？（重点）答：区别：影响线表示荷载作用在不同梁上时，某梁上分布系数的变化；状态图表示荷载作用在某梁上时，所有梁的分布系数的状态。联系：。当时，。影响线物理意义：荷载作用在任意i号梁轴线上时分布到k号梁的荷载。状态图物理意义：荷载作用在k号梁轴线上时任意i号梁的荷载分布。当时，呈直线；否则呈折

17、线。26、公路简支梁桥的主梁荷载横向分布系数为什么在跨中与支点取用不同数值？在计算主梁弯矩与剪力时通常如何考虑？（重要）答：因为计算跨中与支点采用了不同的方法，而不同的方法适合于不同的情况。在实际应用中，当求简支梁跨内各截面的最大弯矩时，为了简化起见，通常均可按不变化的来计算。只有在计算主梁梁端截面的最大剪力时，才考虑荷载横向分布系数变化的影响。对于跨内其他截面的主梁剪力，也可视具体情况计及m沿桥跨变化的影响。 27、斜腿刚架桥结构有何特点及其适用范围？（重点）答：特点有：（1）主跨相当于折线形拱式桥，压力线接近于拱桥受力状态，斜腿为受压为主，比门式刚架桥的立墙或立柱受力更为合理，因此其跨越能

18、力较大； （2）斜腿相对地缩短了主跨跨度，梁内弯矩比同跨径的门式刚架小； （3）该桥两端具有较长的伸臂长度，通过调整边跨与中跨的跨长比，可以使两端不会向上翘，改善行车条件，而且边跨对主跨跨中弯矩还有卸载作用，有利于减小主梁高度； （4）斜腿的下端铰支座一般设置在坚硬岩石上或桥台上，不会被水或土堤淹没，故在施工和维护保养相对容易些，但斜腿施工时相对比较复杂。斜腿刚架桥常常建造在跨越深谷地带或用在跨越其他线路（公路或铁路）的立交桥上。28、布置多跨梁桥的固定支座和活动支座时一般要考虑哪些原则？答：梁桥的支座布置主要根据结构体系、桥宽等因素，以有利于墩台传递纵向水平力、有利结构体系的自由变形为原则，

19、进行横、纵向布置。（1）坡桥：宜将固定支座布置在高程低的墩台上，应使支座保持水平，通常在设置支座的梁底面，增设局部的楔形构造。（2）简支梁桥：固定支座设在桥台上；桥墩上设置一组活动与一组固定，以使所有墩台承受均匀的纵向水平力；高桥墩，可布置两个活动支座，以减小水平力。（3）连续体系：连续梁一般在一联中的一个墩或台设固定支座（宜布置在靠近温度中心的位置，以使梁的温度变形分散在梁的两端），其他墩台均设置活动支座。梁体下有两个支座时，一般一个单向支座、一个双向支座，沿固定支座的一侧为单向支座，另一侧全为双向支座。29、斜肋梁桥受力特点如何？答：（1）恒载(自重)作用下：每榀主梁在自重作用下的跨中挠度

20、虽然相等，但不在同一个横截面上，并且沿相邻梁接缝线上的每一点处，两侧翼板均产生挠度差；每榀主梁翼板接合面上的垂直剪切力分布是反对称于其跨中截面的；由于上述的反对称剪力导致各主梁内产生扭矩；由于各根主梁之间存在变形差，故在设计预制构件时，其翼板和横隔梁不宜从相邻两梁之间的中界线上划分，而应预留有一定宽度的纵向现浇接缝条带，以协调它们之间的变形差。（2）活载作用下：为了保证各主梁工作的整体性，一般均在跨内设置横隔板。以横隔板按正交于桥轴线的布置方式为优；且横隔板长度短，刚度大。30、弯梁桥的受力特点？答：（1）在外荷载作用下，梁截面内产生弯矩的同时，必然伴随产生“耦合扭矩”，即所称的“弯一扭”耦合

21、作用。（2）在结构自重作用下，除支点截面以外，弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度，而且曲线半径愈小这种差异愈严重。（3）对于两端均有抗扭支座的弯梁桥，其外弧侧的支座反力一般大于内弧侧，曲率半径较小时，内弧侧还可能出现负反力。31、钢管混凝土拱桥具有哪些特点？答：它一方面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，同时又利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使其具有更高的抗压强度和抗变形能力。（1）总体性能方面由于钢管混凝土承载能力大，正常使用状态是以应力控制设计，外表不存在混凝土裂缝问题，因而可以使主拱圈截面及其宽度相对的减小，这样便可以减小桥面上由承重结构所占的宽度，提

22、高了中、下承式拱的桥面宽度的使用效率。（2）施工方面钢管本身相当于混凝土的外模板，它具有强度高，质量轻，易于吊装或转体的特点，可以先将空管拱肋合龙，再压注管内混凝土，从而大大降低了大跨径拱桥施工的难度，省去了支模、拆模等工序，并可适应先进的泵送混凝土工艺。32、为什么在拱式腹拱的端腹拱常做成三铰拱？如何设置？（重点）答：由于拱圈受力后变形较大，而墩台变形较小，容易造成第一个腹拱因拱脚变位而开裂，因而靠近墩台的第一个腹拱应做成三铰拱。如何设置没找到。做成变形缝？33、拱桥中哪些情况需要设铰？拱铰的主要形式有哪几种？答：拱桥中需要设置铰的情况有四种：（1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈。（2）按构造

23、要求需要采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈。（3）需设置铰的矮小腹孔墩，即将铰设置在墩上端与顶梁和下端与底梁的连接处。（4）在施工过程中，为消除或减小主拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力作适当调整时，需要在拱脚处设置临时铰。拱铰形式有：（1）弧形铰：用钢筋混凝土、混凝土或石料等做成，主要用于主拱圈的拱铰；（2）铅垫铰：利用铅的塑性变形；（3）平铰：构件两端面直接抵承，一般用在空腹式的腹拱圈上；（4）不完全铰；（5）钢铰。34、如何确定拱桥的设计标高和矢跨比？答：拱桥的高程主要有四个，即桥面高程、拱顶底面高程、起拱线高程和基础底面高程。这几项高程的合理确定，是拱桥总体布置中的另一个重要问题。桥面高程一

24、般由两岸线路的纵断面设计所控制。对跨越平原区河流的拱桥，其桥面最小高度一般由桥下净空所控制，并且还需满足宣泄设计洪水流量或不同航道等级所规定的桥下净空界限的要求。当桥面高程确定之后，由桥面高程减去拱顶处的建筑高度（拱顶填料厚度和主拱圈厚度），就可得到拱顶底面的高程。起拱线高程由矢跨比的要求确定。基础底面的高程，应根据冲刷深度、地基承载能力等因素确定。矢跨比的大小应经过综合比较后选定。应从上下部结构受力、通航、泄洪、施工方法、外观等综合因素考虑。35、何谓拱桥的矢跨比？它的变化对主拱圈的内力有何影响。答：矢跨比：拱圈（或拱肋）的净矢高与净跨径之比，或计算矢高与计算跨径之比。随矢跨比的减小，拱桥的

25、水平推力与垂直反力之比值增大。拱的推力增大。相应地在拱圈产生的轴向力也大，对拱圈自身的受力状况是有利的，但对墩台基础不利。同时，当拱圈受力后因其弹性压缩，或因温度变化、混凝土收缩，或因墩台位移的原因，都会在无铰拱的拱圈内产生附加的内力，因而矢跨比越小，附加内力越大。36、不等跨连续拱桥的处理方法有哪几种？答：（1）采用不同的矢跨比在相邻两孔中，大跨径用较陡的拱（矢跨比较大），小跨径用较坦的拱（矢跨比较小），使两相邻孔在恒载作用下的不平衡推力尽量减小。（2）采用不同的拱脚高程大跨径孔的矢跨比大，拱脚降低，减小了拱脚水平推力对基底的力臂，这样可使大跨与小跨的恒载水平推力对基底产生的弯矩得到平衡。（

26、3）调整拱上建筑的恒载质量大跨径可用轻质的拱上填料或采用空腹式拱上建筑，小跨径用重质的拱上填料或采用实腹式拱上建筑，用增加小跨径拱的恒载重力来增大恒载的水平推力。（4）采用不同类型的拱跨结构常常是小跨径用板拱或厚壁箱拱结构，大跨径用分离式肋拱或薄壁箱拱结构，以减轻大跨径的恒载重力来减小恒载的水平推力。有时，为了进一步减小大跨径拱的恒载水平推力，可以将大跨径部分做成中承式肋拱。（5）采用中承式拱桥（不能遗漏）在不等跨的多孔连续拱桥中，为了平衡左右桥墩的水平推力，将较大跨径一孔的矢跨比加大，做成中承式拱桥，可以减小大跨的水平推力37、敞口式中下承拱桥如何保证横向稳定？（好题目）答：（1）拱脚具有牢

27、靠的刚性固结。 （2）对于中承式拱桥，要加强在桥面以下至拱脚区段的拱肋间固结横梁的刚度，并设置K撑或X撑。 （3）对于下承式拱桥，可采用半框架式结构，即采用刚性吊杆，并与整体式桥面结构或刚度较大的横梁固结，以给拱肋提供足够刚劲的侧向弹性支承，以承受拱肋上的横向水平力；（4）加大拱肋的宽度，使其本身具有足够的横向刚度和稳定性。（5）柔性吊杆的“非保向力”作用。38、简述拱桥缆索吊装施工工艺。最好能用示意图表示。答：预制好拱肋（或拱箱）节段和拱上结构，运至合适位置，由起重索和牵引索吊运安装就位，再用扣索临时固定，直到合龙完毕。进行拱轴线调整再将接头固结，完成拱肋安装。接着进行横系梁或纵向接缝处理，

28、安装拱上结构。示意图略。39、斜拉桥很少采用三塔四跨式或多塔多跨式的原因是什么？如果采用，有哪些处理方法？（好题目）答：原因是多塔多跨式斜拉桥中的中间塔塔顶没有端锚索来有效地限制它的变位。因此，已经是柔性结构的斜拉桥或悬索桥采用多塔多跨式将使结构柔性进一步增大，随之而来的是变形过大。若采用多塔多跨式斜拉桥，则可采取以下措施：（1）将中间塔做成刚性索塔；（2）用长拉索将中间塔顶分别锚固在两个边塔的塔顶或塔底加劲；（3）加粗尾索并在锚固尾索的梁段上压重，以增加索的刚度。40、斜拉桥常设辅助墩和边引跨，为什么？（好题目）答：活载往往在边跨梁端附近区域产生很大的正弯矩，并导致梁体转动，伸缩缝易受损，在此情况下，可以通过加长边梁以形成引跨或设置辅助墩的方法予以解决，如图所示。同时，设辅助墩可以减小拉索应力变幅，提高主跨刚度，又能缓和端支点负反力，是大跨度斜拉桥中常用的方法。41、斜拉桥按塔柱、斜索和主梁相互结合方式分成哪几种结构体系？试画出简图，并说明各结构体系的特点及适用情况。答：（1）漂浮体系特点：塔墩固结、塔梁分离。主梁除两端有支承外，其余全部用拉索悬吊，属于一种在纵向可稍作浮动的多跨弹性支承连续梁。无负弯矩峰值；温度、收缩和徐变次内力较小；受力均匀；吸震消能。适