橋梁工程簡答與計算

1、1、橋梁簡答：1.1橋梁總長是指橋梁兩橋臺臺背前緣間的距離；橋梁的建筑高度是指橋面與橋跨結(jié)構(gòu)最低邊緣的高差；單向橋面板是指長寬比的周邊支承橋面板等于或大于 2；人群荷載屬于可變作用；主梁配置預(yù)應(yīng)力束筋、主筋、斜筋以及作各種驗算時，需要主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖；橋梁按體系劃分可分為梁橋、拱橋、剛架橋、纜索承重橋以及組合體系橋；剛性橫梁法的基本假定為橫梁的剛度為無窮大；我國現(xiàn)行規(guī)范中，橋梁設(shè)計采用的作用分為永久作用、可變作用、偶然作用；在橋梁施工中，預(yù)拱度的大小通常取全部恒載和一半活載所產(chǎn)生的豎向撓度；用剛性橫梁法計算出的某梁荷載橫向分布影響線的形狀是直線；頂推法施工適合的橋梁結(jié)構(gòu)形式為變截面預(yù)應(yīng)力混凝土

2、連續(xù)梁;預(yù)應(yīng)力能夠增加混凝土梁跨度的主要原因是預(yù)應(yīng)力使混凝土全截面參與工作;均布荷載下，上承式拱橋的合理拱軸線是懸鏈線;1鋼筋混凝土梁梁內(nèi)鋼筋分為兩大類，有 受力鋼筋 和 構(gòu)造鋼筋 。2公路橋梁的作用按其隨時間變化的性質(zhì)，分為永久作用 、 可變作用 、 偶然作用 。3按結(jié)構(gòu)體系及其受力特點，橋梁可劃分為 梁 、 拱 、 索 和 組合 體系。4明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的穩(wěn)定性驗算包括傾覆穩(wěn)定 驗算和 滑動穩(wěn)定 驗算。5橋梁支座按其變?yōu)榈目赡苄苑譃?固定支座 和 活動支座 。6橋跨結(jié)構(gòu)在 氣溫變化 、 活載作用 、 混凝土收縮 、 徐變 等影響下將會發(fā)生伸縮變形。7鋼橋所用的連接形式有 鉚接 、 焊接 、 栓

3、接 。1建筑高度：橋面（或軌底）至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣的距離。2荷載橫向分布：是指對于多主梁橋，作用在橋上的車輛荷載如何在各主梁間進(jìn)行分配，或者說各主梁如何共同分擔(dān)車輛活載。3沖擊力：車輛活載以一定速度在橋上行使時，會使橋梁發(fā)生振動，產(chǎn)生豎向動力作用，這種動力作用會使橋梁的內(nèi)力和變形較靜活載作用時為大，其作用大小為沖擊力。4偶然作用：指在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的作用。5結(jié)合梁橋：用剪力鍵或抗剪結(jié)合器或其他方法將混凝土橋面板與其下的鋼板梁結(jié)合成整體的梁式結(jié)構(gòu)。6.主梁配置預(yù)應(yīng)力束筋、主筋、斜筋以及作各種驗算時，需要主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖1、凈跨徑梁式橋的凈+徑指設(shè)計洪水位

4、上相鄰兩個橋墩（或橋臺）之間的凈距。2、永久作用：在設(shè)計使用期內(nèi)，其作用位置和大小、方向不隨時間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計。3、合理拱軸線：在某一荷載作用下使得拱的各個截面彎矩為零的拱軸線。4、荷載橫向分布系數(shù)：某根梁所承受的最大荷載是各個軸數(shù)的倍數(shù)。5、彈性中心：使得12 =21 的剛臂端部幾何位置。1、橋梁結(jié)構(gòu)在力學(xué)上可以歸納為_拉_ 、_壓_ 、_彎曲_  三種基本體系以及他們之間的各種組合。2、按承臺位置的不同樁基礎(chǔ)可分為 高樁承臺 和  低樁承臺 。3、橋墩中線之間的距離，或墩中線至橋臺臺背前緣之間的距離稱為 標(biāo)準(zhǔn)跨徑 。4、荷載橫向分布計算中Rki的第

5、一個腳標(biāo)表示 該荷載引起反力的粱號。5、在實踐中最常遇到的行車道板的受力圖式為 單向板 、 懸臂板 、 鉸接懸臂板 三種。6、當(dāng)跨徑、荷載和拱上建筑等情況相同時,f/L=1/3的拱橋和f/L=1/8的拱橋相比,前者的水平推力比后者 小 。7、拱橋按主拱圈的橫截面形式可分為 肋拱 、 板拱 、雙曲拱 和 箱形拱 。8、支座的類型 簡易支座 、鋼支座  、鋼混凝土支座  、 橡膠支座 。9、橋梁重力式橋墩類型： 矩形墩 、 圓端行墩 、 圓形墩 。10、拱軸系數(shù)m是指拱腳恒載集度與 拱頂恒載集度 的比值,m愈大, 拱軸線在拱腳處愈 陡 。1、我國公路橋規(guī)規(guī)定設(shè)計和計算應(yīng)滿足&#

6、160; 承載能力極限狀態(tài)   和   正常使用極限狀態(tài)  兩類極限狀態(tài)。2、梁式橋的主要截面類型有   板式  、  肋板式 和 箱形截面  。3、橋梁的支座不僅要   有足夠的承載能力 ，并且要保證橋跨結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的   變形  。4、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法很多，主要有   整體現(xiàn)澆    、 裝配-整體施工  、 懸臂施工  、 頂推法施工  和

7、60;  移動模架施工法  等。5、橋梁中重力式墩臺一般由 墩（臺）帽  、  墩（臺）身  和基礎(chǔ)組成。6、公路通規(guī)通常將橋梁作用分為三大類，即  永久作用  、可變作用   、偶然作用  。7、橋梁的基本組成包括上部結(jié)構(gòu)  、下部結(jié)構(gòu)     以及基礎(chǔ)      。1.用剛性橫梁法計算出的某梁荷載橫向分布影響線的形狀是 ( A )A.一根直線 B.一根折線C.一根曲線 D.一根拋物線2.橋梁兩

8、個橋臺側(cè)墻或八字墻后端點之間的距離稱為( C )A.橋梁跨度 B.橋梁總長C.橋梁全長 D.橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑3.纜索吊裝施工適用的場合是( A )A.混凝土拱橋 B.連續(xù)梁橋C.簡支梁橋 D.懸臂梁橋4.重力式橋臺的主要特點是依靠_來平衡外力而保持其穩(wěn)定。( B )A.臺后土壓力 B.自身重量C.臺內(nèi)填土 D.錐坡填土5.橋梁的_反映了其泄洪能力。( D )A.計算跨徑 B.總跨徑C.橋梁高度 D.凈跨徑6.當(dāng)m=1，拱軸線即成為( D )A.懸鏈線 B.圓弧線C.高次拋物線 D.二次拋物線7.梁式橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑是指（ C ）A.相鄰兩個橋墩(臺)之間的凈距B.相鄰兩個支座中心之間的距離C.相鄰兩個

9、橋墩中線之間的距離D.梁的長度8對于坡橋，宜將固定支座布置在標(biāo)高_(dá)的墩臺上。（ B ）A.相對較高 B.相對較低C.相對平均 D.以上都不對9根據(jù)下列各承重結(jié)構(gòu)截面型式的特點，你認(rèn)為最適于連續(xù)梁橋的截面型式是（ C ）A.板式截面 B.肋板式截面C.箱形截面 D.T型截面10在橋梁墩、臺計算中，對于_計入汽車荷載的沖擊力。（D）A.重力式墩、臺 B.鋼筋混凝土柱式墩、臺C.任何型式墩、臺均不需要 D.A和B11橋臺計算時，車輛布載可按_布置。（ D ）A.車輛荷載僅布置在臺后填土的破壞棱體上B.車輛荷載僅布置在橋跨結(jié)構(gòu)上C.車輛荷載同時布置在橋跨結(jié)構(gòu)和破壞棱體上D.A、B、C 都正確12在橋墩

10、計算中，對裝配式預(yù)應(yīng)力空心橋墩所施加的預(yù)應(yīng)力應(yīng)列為_荷載。（ A ）A.永久 B.基本可變 C.其他可變 D.偶然2、橋梁問答：2.1比較分析簡支體系梁橋、懸臂體系梁橋、連續(xù)梁橋力學(xué)特點的異同點。簡支： 主要受彎矩和剪力。 懸臂體系： 主要是拉力。 連續(xù)梁體系： 主要是跨中受力， 支座處為負(fù)彎矩。 2.2車道荷載和車輛荷載的適用場合。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載，橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用車輛荷載。車道荷載與車輛荷載的作用不得疊加。2.3在鐵路橋梁中，道碴橋面需要設(shè)置擋碴墻，順橋向擋碴墻需設(shè)置斷縫，這是為什么？答：在鐵路橋梁中，

11、順橋向內(nèi)外側(cè)擋碴墻高于梁頂面，在設(shè)計時控制梁頂面壓應(yīng)力不超過材料的允許壓應(yīng)力，因此，如果擋碴墻參與主梁共同工作，可能會使擋碴墻壓應(yīng)力超過材料的允許壓應(yīng)力，造成擋碴墻壓碎（4分）。所以在擋碴墻上隔一定距離設(shè)置一道斷縫，使擋碴墻不參與主梁共同工作。（1分）2.4在裝配式T形梁橋中，橫隔梁（板）的作用是什么？答：鐵路橋梁：兩片梁架設(shè)好后，應(yīng)先將橫隔板連接好后才能通車，不僅在于保持橫向穩(wěn)定性，更重要的是使兩片梁在列車荷載作用下能共同分擔(dān)荷載和防止梁受扭（2分）。鋼軌并不是正好位于梁肋之上，而是在梁肋內(nèi)側(cè)。這樣，如果兩片梁沒有聯(lián)成整體，那么在列車通過時，梁便要受扭；若聯(lián)成整體，則在直線線路上，由于線路中

12、線與已聯(lián)成整體的橋梁中心線重合（或基本重合），則梁就不會受扭或僅稍稍受扭（1分）。對于在曲線上的橋梁，由于存在離心力并且列車也不是均勻分配在兩片梁上，因此就更有設(shè)置橫隔板的必要（1分）。公路橋梁：橫隔梁在裝配式T形梁橋中起著保證各根主梁相互聯(lián)成整體的作用。它的剛度越大，橋梁的整體性越好，在荷載作用下各主梁就能更好地共同工作。（1分）2.5公路車道荷載為什么需要進(jìn)行縱向折減？答：因為在制訂車道荷載標(biāo)準(zhǔn)時，采用了自然堵塞的車間間距，在確定荷載大小時，采用了重車居多的調(diào)查資料（2分）。但對大跨徑橋梁，隨著跨徑的增加，實際通行車輛出現(xiàn)上述情況就會逐步緩解，因此，需對汽車荷載按跨度進(jìn)行折減（3分）。2.

13、6設(shè)置橋梁縱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，則是橋梁立面布置所必需（2分）。2.7為什么斜橋的斜交角不宜過大？答：斜橋的斜交角過大將使得：1）橋梁的跨度增大，提高造價；（2分）2）結(jié)構(gòu)受力不合理；（2分）3）增加構(gòu)造難度。（1分）2.8分別闡述板式橡膠支座和盆式橡膠支座的工作原理答：板式橡膠支座的活動機(jī)理是：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)角（1.5分），利用橡膠的剪切變形實現(xiàn)水平位移（1.5分）。盆式橡膠支座的工作原理是：利用橡膠塊在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)（適度不均勻壓縮）來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動（1分）；依靠聚四氟乙烯板與不銹鋼板之間的低摩擦系數(shù)來實現(xiàn)水平位移。（1分）

14、2.9設(shè)置橋面橫坡的作用及設(shè)置方法。作用： 迅速排除雨水，保護(hù)橋面板設(shè)置方法： 板橋：橫坡直接設(shè)在 墩（臺）頂部找坡 裝配式肋梁橋：橋面板上先鋪 一層三角墊層（不很寬的梁） 寬橋：將橋面板做成傾斜的調(diào)整各片梁的標(biāo)高2、10支座有何作用？簡支梁橋的支座按靜力圖式有哪幾種？板式橡膠支座的構(gòu)造和工作特點？支座的作用：傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形，使上、下部結(jié)構(gòu)的實際受力符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。靜力圖式：固定支座、活動支座。板式橡膠支座：由橡膠片和加勁層組成?；顒訖C(jī)理：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)角 ，利用其

15、剪切變形實現(xiàn)水平位移。2、11“杠桿法”將橋跨結(jié)構(gòu)作怎樣的處理？它適用于什么情況？“杠桿法”忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，假設(shè)橋面板在主梁上斷開，當(dāng)作橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁。“杠桿法”適用于計算何在靠近主梁支點是的橫向分布系數(shù)，且適用于橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。2、12裝配式簡支梁設(shè)計中塊件劃分遵循的原則？重量符合現(xiàn)有運輸工具和起吊設(shè)備的承載能力，尺寸應(yīng)滿足建筑限界的要求；結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，盡可能少用接頭；接頭耐久可靠，具有足夠剛度保證結(jié)構(gòu)整體性；塊件形狀和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。2、13 影響斜板橋受力因素和受力特點？影響因素：斜交角;寬跨比b/l；支承形式。受力特點：1）、簡支斜板橋的縱向

16、主彎矩比跨徑為斜跨長，寬度為b的矩形板要小，并隨斜交角的增大而減??；2）、斜板的荷載一般有向支承邊最短距離傳遞的趨勢；3）、縱向最大彎矩的位置，隨角的增大從跨中向鈍角部位移動；4）、斜板橋中除了斜跨徑方向的主彎矩外，在鈍角部位的角平分線垂直方向上將產(chǎn)生接近于跨中彎矩值相當(dāng)大的負(fù)彎矩，但分布范圍較小并迅速削減；5）、斜板橋的最大縱向彎矩雖比相應(yīng)的正板小，可是橫向彎矩卻比正板大得多，尤其是跨中部分的橫向彎矩；6）、斜板橋在支承邊上反力很不均勻；7）、斜板的受力特點可以用Z字行連續(xù)梁來比擬；8）、斜板的扭矩分布很復(fù)雜，板邊存在較大的扭矩，抗扭剛度對扭矩的影響與正橋很大區(qū)別。2.14簡述梁橋和拱橋的施

17、工方法及其特點？梁橋的施工方法主要有：就地澆筑施工：在支架上安裝模板，綁扎及安裝鋼筋骨架，預(yù)留孔道，在現(xiàn)場澆筑混凝土與施加預(yù)應(yīng)力。懸臂施工法：分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩類。在已建成的橋墩上，沿橋梁跨徑方向?qū)ΨQ逐段施工。（施工期間不影響橋下通航或行車，充分利用預(yù)應(yīng)力承受負(fù)彎矩能力強(qiáng)的特點，將跨中正彎矩轉(zhuǎn)移為支點負(fù)彎矩，提高橋梁的跨越能力。）逐孔施工法：從橋梁的一端開始，采用一套施工設(shè)備或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循環(huán)。頂推施工法：用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連成整體，通過水平千斤頂施力，將梁體向前頂推出預(yù)制場地。拱橋的施工方法主要有：有支架施工：拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。

18、纜索吊裝施工：是無支架施工最主要的方法。預(yù)制拱肋、吊裝主拱圈、砌筑拱上建筑、施工橋面結(jié)構(gòu)。勁性骨架施工：在事先形成的桁式拱骨架上分環(huán)分段澆筑混凝土。轉(zhuǎn)體施工法：將拱圈分為兩個半跨，在河岸現(xiàn)澆或預(yù)制，利用動力裝置將其轉(zhuǎn)動到橋軸線位置合龍成拱。2、15橋梁的主要類型有哪些？拱橋與梁橋在受力性能上有何差別?橋梁的類型（基本體系）主要有：梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系橋。拱橋與梁橋的區(qū)別，不僅在于外形不同，更重要的是兩者受力性能有差別。梁橋在豎向荷載作用下，支承處僅產(chǎn)生豎向支承反力，而拱橋在豎向荷載作用下，支承處不僅產(chǎn)生豎向反力，而且還產(chǎn)生水平推力。由于這個水平推力的存在，拱的彎矩將比相同跨徑

19、的梁的彎矩小很多，而使整個拱主要承受壓力。這樣也就可以利用抗拉性能差而抗壓性能好的圬工材料修建拱橋。2、16拱橋總體布置的主要內(nèi)容有哪些?拱橋的主要標(biāo)高有哪些?拱橋矢跨比大小對結(jié)構(gòu)受力有何影響？拱橋總體布置的主要內(nèi)容：橋址方案比較，確定橋位，根據(jù)水文、地質(zhì)情況，合理擬定橋梁的長度、跨徑、孔數(shù)、橋面標(biāo)高、主拱圈的矢跨比等。拱橋的主要標(biāo)高：橋面標(biāo)高、拱頂?shù)酌鏄?biāo)高、起拱線標(biāo)高、基礎(chǔ)底面標(biāo)高。矢跨比是設(shè)計拱橋的主要參數(shù)之一。恒載的水平推力Hg 與垂直反力Vg 之比值:隨矢跨比的減小而增大.當(dāng)矢跨比減小時，拱的推力增大，反之則推力減小。推力大，相應(yīng)的在拱圈內(nèi)產(chǎn)生的軸向力也大，對拱圈自身的受力狀況是有利的

20、，但對墩臺基礎(chǔ)不利。2、17當(dāng)設(shè)計多孔連續(xù)拱橋必須采用不等跨徑時，可以采用哪些措施來平衡推力？（1）采用不同矢跨比，大跨徑設(shè)計成矢跨比大的陡拱，小跨徑設(shè)計成矢跨比小的坦拱，使相鄰兩孔在恒載作用下的不平衡推力盡量減??； （2）采用不同的拱腳標(biāo)高，將大跨徑的拱腳標(biāo)高降低，小跨徑的拱腳升高，可達(dá)到對基底彎矩接近平衡；（3）平衡拱上建筑的恒載重量，大跨徑采用輕質(zhì)填料，小跨徑采用重質(zhì)填料；（4）采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)，大跨徑采用分離式肋拱結(jié)構(gòu)，小跨徑采用板拱結(jié)構(gòu)。2、18簡支梁中固定支座布置原則是什么？固定支座的布置，應(yīng)根據(jù)以下原則確定：（1）對橋跨結(jié)構(gòu)而言，最好使得梁的下緣在制動力的作用下受壓，例如固

21、定支座在行車方向的前方。（2）對橋墩而言，最好讓制動力的方向指向橋墩中心，使墩頂圬工在制動力作用下受壓而不受拉。（3）對橋臺而言，最好讓制動力的方向指向堤岸，使墩臺頂部圬工受壓，并能平衡一部分臺后土壓力。2、19為什么說空腹式無鉸拱的拱軸線用懸鏈線比用恒載壓力線更合理？空腹式無鉸拱橋，采用“五點重合法”確定的懸鏈線拱軸線與相應(yīng)的三鉸拱的恒載壓力線五點重合，而與無鉸拱的恒載壓力線實際上并不存在五點重合關(guān)系。由于拱軸線與恒載壓力線有偏離，在拱頂、拱腳都產(chǎn)生了偏離彎矩。研究證明，拱頂?shù)钠x彎矩為負(fù)，而拱腳的偏離彎矩為正，恰好與這兩截面控制彎矩的符號相反。說明，在空腹式拱橋中，用“五點重合法”確定的懸

22、鏈線拱軸線，偏離彎矩對拱頂、拱腳都是有利的，因而空腹式無鉸拱的拱軸線用懸鏈線比用恒載壓力線更合理。3、橋梁計算3.1如圖所示的簡支梁橋，內(nèi)外梁截面相同，試計算在車輛荷載作用下2#梁A端的剪力，不考慮簡支梁B端荷載橫向分布系數(shù)的變化影響。要求：梁端部荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計算；梁跨中荷載橫向分布系數(shù)按剛性橫梁法計算。圖 主梁橫斷面布置圖（單位：mm）圖 主梁橫隔板布置圖（單位：m）圖 車輛荷載的橫向布置（單位：m）（1）梁端部荷載橫向分布系數(shù)（5分）（2）跨中截面荷載橫向分布系數(shù)（2分）（2分）（6分）（3）A端剪力（10分）2計算如圖所示矩形截面重力式橋墩，某墩身截面在單向偏心壓力作用下的最大壓應(yīng)力（若出現(xiàn)拉應(yīng)力，需進(jìn)行應(yīng)力重分布計算，不考慮偏心增大系數(shù)的影響）。圖2 （尺寸單位：cm）解：在偏心荷載作用下墩身截面的最大和最小應(yīng)力分別為（1分）（1分）故需進(jìn)行截面的應(yīng)力重分布計算（2分）（1分）所以，圖示偏心荷載作用下墩身最大應(yīng)力為1.156MPa。3、一橋面凈空為凈7附2×0.75m人行道的鋼筋混凝土T梁