02409橋梁工程2001年10月試卷

02409橋梁工程第5頁共5頁浙江省2001年10月高等教育自學考試橋梁工程試題課程代碼：02409一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題2分，共20分)1.我國《公路橋規(guī)》中一般是以鋼材的()作為鋼筋的設計強度取值依據(jù)。A.標準強度B.極限強度C.廢品限值D.比例極限2.我國的《公路橋規(guī)》中，預應力混凝土構件的鋼絲和鋼絞線的錨下張拉控制應力的范圍應為()。A.≤0.65RbyB.≤0.75RbyC.≤0.8RbyD.≤0.85Rby3.預應力混凝土構件在使用荷載作用下變形計算應采用()特性。A.換算截面B.凈截面C.全截面D.毛截面4.剪力螺栓的主要破壞形式為螺桿剪斷和()。A.螺桿壓斷B.螺桿拉斷C.孔壁壓壞D.螺桿拉彎5.梁式橋的標準跨徑是指()。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.相鄰兩個橋墩中線之間的距離D.梁的長度6.汽車荷載在橫橋向有()車隊以上時應對內(nèi)力計算進行折減。A.1列B.2列C.3列D.4列7.從彎距減小的角度說明預應力筋在梁端部逐漸起彎原理的是()。A.截面效率指標B.索界圖C.減余剪力圖D.配筋圖8.對于連續(xù)梁橋，為使全梁的縱向變形分散在梁的兩端，宜將固定支座設置在靠近()的支點處。A.左邊B.中間C.靠邊D.標高較低的一端9.雙曲拱橋中，拱波頂部易出現(xiàn)縱橋向裂縫，你認為主要是由()引起的?A.拱肋橫向剛度太差B.拱波強度不夠C.橫向聯(lián)系太弱D.拱腳位移10.對于矢跨比較小的空腹式鋼筋混凝土拱橋，一般采用()作為拱軸線。A.圓弧線B.懸鏈線C.拋物線D.折線二、判斷題(判斷下列各小題，正確的在題后括號內(nèi)打“√”，錯的打“╳”。每小題1分，共10分)1.軸心受壓構件中計算時的計算長度就是構件的長度。()2.我國《混凝土結構設計規(guī)范》(GBJ10—89)采用粘結滑移理論進行裂縫寬度的計算。()3.《公路橋規(guī)》中將預應力度定義為由預加應力大小確定的消壓彎矩M0與外荷載產(chǎn)生的彎矩M的比值，即λ=M0/M()4.高碳鋼通常采用相當于殘余應變?yōu)?.2%時所對應的應力作為條件屈服點。()5.作用于公路橋梁上的各種荷載和外力可歸納為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。()6.墩臺發(fā)生不均勻沉降時，無論是單懸臂梁橋還是雙懸臂梁橋，均不會產(chǎn)生附加內(nèi)力。()7.箱形梁截面的抗扭能力大，其抗扭慣性矩約為相應T形截面的十幾倍到幾十倍。()8.三鉸拱屬超靜定結構。()9.拱橋的矢跨比減小時，拱圈內(nèi)產(chǎn)生的軸向力增大，對拱圈的受力狀況是有利的。()10.對多柱式或多樁式橋墩，近似地按多跨連續(xù)梁計算。()三、填空題(每空1分，共20分)1.螺旋筋的作用是：使截面中間部分混凝土成為_____混凝土，以提高構件的強度和_______。2.當縱向拉力作用線與構件截面_________相重合時，此構件為軸心受拉構件。3.《公路橋規(guī)》規(guī)定，設置預拱度值等于_________和_______所產(chǎn)生的豎向撓度。4.鋼桁架簡支梁橋主要由_________、_________、_________等組成。5.一般橋梁設計分為規(guī)劃設計、_________和_________三個階段。6.按承重結構的靜力體系劃分，梁式橋可分為簡支梁橋、_________橋和_________橋。7.工形組合梁橋是_________與_________的組合截面，其目的在于顯著減輕預制構件的重量，以便于集中制造和運輸安裝。8.按照主拱圈所采用的各種拱軸線型式，可將拱橋分為圓弧拱橋、_______拱橋和_______等。9.多孔拱橋中，由于相鄰孔跨度不同而產(chǎn)生不平衡的水平推力，為改善橋墩和基礎的受力狀況，可以采用_________、臨時鉸法或千斤頂法和________等方法來解決。10.橋梁中重力式橋臺一般由臺_________、臺________和基礎組成。四、簡答題(每小題5分，共20分)1.《公路橋規(guī)》中給出的彈性模量是如何測定的?2.試述下列三種荷載橫向分布計算方法的基本假定和適用場合：(1)杠桿法；(2)偏心壓力法；(3)鉸接板法。3.實腹式拱橋為什么要設置伸縮縫和變形縫?作用如何?一般設置在什么位置?它們對橋面結構(路面、欄桿等)的影響如何?4.拱的矢跨比對拱橋的受力、施工和整體設計分別有什么影響?五、計算題(第1題7分，第2題8分，第3題15分，共30分)1.已知某單筋矩形截面梁b=100cm,h=80cm,受彎構件承受計算彎矩Mj=1100kNm,采用25號混凝土和Ⅱ級鋼筋(Ra=14.5MPa、Rg=340MPa)，相應混凝土受壓區(qū)高度界限系數(shù)ξjg=0.55，材料安全系數(shù)γc=γs=1.25。如果設ag=4cm，計算所需受拉鋼筋面積。2.鋼筋混凝土偏心受壓構件，b=30cm,h=45cm,計算長度=3.5m。采用20號混凝土和Ⅱ級鋼筋(Ra=11MPa、Rg=340MPa)，Ag=5.09cm2,Ag′=3.08cm2,ag=ag′=3.5cm，混凝土受壓區(qū)高度界限系數(shù)ξjg=0.55,材料安全系數(shù)γc=γs=1.25,γb=0.95。承受軸向壓力Nj=340kN，計算彎矩Mj=98.6kNm，驗算在彎矩作用平面內(nèi)是否滿足縱向承載力的要求。3.某裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋縱、橫向布置如圖1、2所示，各片主梁抗彎慣矩I相等。如果沖擊系數(shù)1+μ=1.19，試計算在圖3所示的特種荷載通行時，邊梁(4#梁)跨中最大彎矩和支點最大剪力。［提示］跨中橫向分布系數(shù)mc采用偏心壓力法計算；支點處m0采用杠桿原理法計算。浙江省2001年10月高等教育自學考試橋梁工程試題參考答案課程代碼：02409一、單項選擇題(每題2分，共20分)1.C2.B3.A4.C5.C6.C7.B8.B9.C10.D二、是非題(每題1分，共10分)1.╳2.╳3.√4.√5.√6.√7.√8.╳9.√10.√三、填空題(每空1分，共20分)1.受約束延性2.形心軸3.結構重力(或恒載)半個汽車荷載(不計沖擊力)4.主桁架橋面系聯(lián)結系5.初步設計施工圖設計6.懸臂梁連續(xù)梁7.板肋8.拋物線懸鏈線9.假載法改變拱軸線調(diào)整應力10.帽身四、簡答題(每題5分，共20分)1.《公路橋規(guī)》中給出的彈性模量是用下述方法測定的：試驗采用棱柱體試件，取應力上限σ=0.5R0a，然后卸載至零，再重復加卸載5～10次。使混凝土的變形基本趨于穩(wěn)定，應力應變曲線接近于一條直線，該直線的斜率即為混凝土彈性模量的取值。2.答：見下表項目偏心壓力法杠桿原理法鉸接板法基本假定把橫梁看作EI=∞的連續(xù)剛體；B/≤0.5的窄橋；1、忽略主梁之間的橫向聯(lián)系，把橋面板當作支承于主梁上的簡支梁或懸臂梁。主梁之間為鉸結，只傳遞剪力；橋面上作用的是半波正弦荷載。適用場合橫向聯(lián)接好，橫梁多的橋；B/≤0.5的窄橋；雙主梁；荷載作用于支點附近；橫向聯(lián)系弱，無中橫梁?？v向企口縫聯(lián)結的裝配式板橋；僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連接的無中橫梁的裝配式橋。3.為了使拱橋結構的計算圖式與實際的受力情況相符合，避免拱上建筑不規(guī)則地開裂，以保證結構的安全使用和耐久性，通常在相對變形(位移或轉(zhuǎn)角)較大處設置伸縮縫，而在相對變形較小處設置變形縫。實腹式拱橋的伸縮縫通常設置在兩拱腳的上方，并需在橫橋向貫通全寬和側墻的全高及至人行道構造。拱式拱上結構的空腹式拱橋，一般將緊靠橋墩(臺)的第一個腹拱圈做成三鉸拱，在其余兩鉸上方的側墻，可設變形縫。對于梁式或板式拱上結構，宜在主拱圈兩端的拱腳上設置腹孔墩或采取其它措施與橋墩(臺)設縫分開，梁或板與腹孔墩的支承連接宜采用鉸接，以適應主拱圈的變形。有伸縮縫和變形縫處，橋面結構(路面、欄桿等)均應設置貫通全橋的伸縮縫和變形縫，以適應主拱圈的變形。4.拱的矢跨比不僅影響拱圈內(nèi)力的大小，而且也影響到拱橋的構造型式和施工方法的選擇。恒載水平推力Hg與垂直反力Vg之比值，隨矢跨比的減小而增大。當矢跨比減小時，拱的推力增大，相應地在拱圈內(nèi)產(chǎn)生的軸向力也增大，對拱圈的受力狀況是有利的，但對墩臺基礎不利。同時，拱圈受力后因其彈性壓縮，或因溫度變化、混凝土收縮、墩臺位移等原因都會在無鉸拱的拱圈內(nèi)產(chǎn)生附加內(nèi)力。當拱的矢跨比過大時，拱腳區(qū)段過陡，給拱圈的砌筑或混凝土澆筑帶來困難。因此，在設計時，矢跨比的大小應經(jīng)過綜合比較后選定。五、計算題(第1題7分，第2題8分，第3題15分，共30分)1.解：(1)計算混凝土受壓區(qū)高度：h0=h-ag=80-4=76cm由：Mj≤Rabx(h0-)解得：x=h0-=760-=137.2mm<ξjgh0=0.55×760=418mm(2)計算受拉鋼筋截面積Ag===5851mm2=58.51cm22.解：(1)e0=Mj/Nj=98.6×106/340000=290mm/h=3500/450=7.8<8，可不考慮撓度對偏心距的影響，取η=1(2)判定大小偏心受壓h0=h-ag=450-35=415mmηe0=1×290=290>0.3h0=0.3×415=124.5mm故可先按大偏心受壓計算。e0>-=450/2-35=190mm，表明縱向力不作用在鋼筋Ag合力點與合力點之間。e=ηe0+-ag=290+450/2-35=480mme′=ηe0-+=290-450/2+35=100mm求混凝土受壓區(qū)高度：x=(h0-e)+=(415-480)+=154.6mm<ξjgh0=0.55×415=228.3mm說明確實為大偏心受壓。(3)計算該構件所能承受的最大計算縱向力Njmax==0.95×11×300×154.6/1.25+0.95×(340×308-340×509)/1.25=335798N=335.8kN<340kN但誤差在5%內(nèi)，因此，該構件在彎距作用平面內(nèi)能滿足縱向承載力的要求。3.解：結構對稱，4#梁受力與1#梁相同。(1)計算支點橫向分布系數(shù)1#梁的橫向分布如右圖m0=(1+0.25)=0.625(2)計算跨中橫向分布系數(shù)/B=19.6/6=3.2>2可以用偏心壓力法計算Σa2i=2×(1+32)=20η11=+=1/4+32/20=0.7η11=-=1/4-32/20=-0.21#梁的橫向分布如右圖，并計算零點位置為x=1.333，荷載布置如上圖。mc=(0.7+0.475+0.325+0.1)=0.8(3)1#梁跨中最大彎距A、橫向分布系數(shù)在縱向的分布如右圖B、跨中彎距的影響線如右圖C、根據(jù)以上二圖進行最不利荷載位置布載如右圖，并計算荷載作用位置影響線豎標如圖。則：M=(1+μ)ξΣm