橋梁工程試題集

三、名詞解釋（共5題，每題4分,共20分)

1、

計(jì)算跨徑對(duì)于帶支座的橋梁，是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的水平距離；對(duì)于不設(shè)支座的橋梁如拱式橋，是兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)的水平距離,或拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離。2、

雙向板通常把板長(zhǎng)邊和短邊之比<2的板稱為雙向板，需按兩個(gè)方向的內(nèi)力分別配置受力鋼筋。3、

合理拱軸線當(dāng)拱的軸線與壓力線完全重合時(shí)，各截面的彎矩和剪力都為零，只有軸力,各截面上產(chǎn)生均勻分布的正應(yīng)力,材料能得到充分利用,從力學(xué)觀點(diǎn)上看，這是最經(jīng)、合理的，因此，在某種固定荷載作用下，拱的所有截面的彎矩均為零的軸線稱為拱的合理拱軸線。4、凈矢高對(duì)于拱式橋,凈矢高是指從拱頂截面下緣至相鄰兩拱截面下緣最低點(diǎn)之連線的垂直距離。5、分段懸臂澆筑法懸臂澆筑施工目前主要采用掛藍(lán)懸臂澆筑施工。掛藍(lán)懸臂澆筑施工利用懸吊式的活動(dòng)腳手架(或稱掛藍(lán)）在墩柱兩側(cè)對(duì)稱平衡地澆筑梁段混凝土（每段長(zhǎng)2~5m），每澆筑完一對(duì)梁段，待達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固，然后向前移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一梁段的施工，直到懸臂端為止.四、問(wèn)答題（共5題，共32分)

1、何為偶然作用？橋梁工程中需考慮的偶然作用有哪些？（5分)這種荷載在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其持續(xù)時(shí)間短但數(shù)值很大。

偶然作用包括地震力作用和船舶或漂流物的撞擊作用。2、橋梁支座按受力形式可分為哪兩種?并闡明其受力特點(diǎn)?(5分）橋梁支座按受力形式分為固定支座和活動(dòng)支座兩種.

固定支座既要固定主梁在墩臺(tái)上的位置并傳遞豎向壓力和水平力,又要保證主梁發(fā)生撓曲時(shí)在支承處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)?；顒?dòng)支座只傳遞豎向壓力,但它要保證主梁在支承處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)。3、簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力先張梁的施工工序？（5分）先張梁的施工工藝是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力筋,將其臨時(shí)錨固在張拉臺(tái)座上,然后立模澆筑混凝土,等混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度（不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70%)時(shí)，逐漸將預(yù)應(yīng)力筋放松，這樣就因預(yù)應(yīng)力筋的彈性回縮通過(guò)其與混凝土之間的黏結(jié)作用,使混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。4、荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算方法常用的有哪幾種？荷載位于支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算可用哪一種方法?荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化，目前在設(shè)計(jì)中如何處理？（7分）常用以下幾種荷載橫向分布計(jì)算方法：杠桿原理法、偏心壓力法、橫向鉸接板梁法、橫向鋼接梁法、比擬正交異性板法.

在支點(diǎn)處應(yīng)用杠桿原理法.

對(duì)于無(wú)中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變的mc，從離支點(diǎn)L/4處起至支點(diǎn)的區(qū)段內(nèi)mx呈直線過(guò)渡。對(duì)于有多根內(nèi)橫隔梁的情況，mc從第一根內(nèi)橫隔梁起向m0直線過(guò)渡。（m0為支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù);mc為跨中截面的橫向分布系數(shù)）5、簡(jiǎn)支梁橋?yàn)楹瓮ǔＲO(shè)置預(yù)拱度?如何設(shè)置?（8分）為了消除恒載和經(jīng)常作用活載之長(zhǎng)期效應(yīng)產(chǎn)生的撓度，通常需要在橋梁施工時(shí)設(shè)置預(yù)拱度（指跨中的反向撓度）

1）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件

a當(dāng)由荷載短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度不超過(guò)計(jì)算跨徑的1/1600時(shí),可不設(shè)預(yù)拱度。

b。當(dāng)不符合上述規(guī)定時(shí)則應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值之各采用。汽車荷載的頻遇值為汽車荷載的標(biāo)準(zhǔn)值的0。7倍，人群荷載的頻遇值等于其標(biāo)準(zhǔn)值；預(yù)拱度的設(shè)置應(yīng)按最大預(yù)拱值沒(méi)順橋向做成平順的曲線。

2）預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件

a。當(dāng)預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。

b。當(dāng)預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，其值應(yīng)按該項(xiàng)荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期反拱值之差采用。三、名詞解釋（共5題，每題4分，共20分)1、勁性骨架施工法是根據(jù)鋼支架法演變和發(fā)展而來(lái)的一種施工方法,主要用于混凝土拱橋的施工。拱肋施工時(shí)，先做勁性骨架,再利用勁性骨架作為支架澆筑拱肋混凝土,拱肋混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,在后續(xù)的施工過(guò)程中和成橋后的受力中，勁性骨架可作為結(jié)構(gòu)的一部分參與受力.2、等效強(qiáng)模量

為了考慮垂度對(duì)斜拉橋拉索剛度的影響,拉索彈性模量采用下式計(jì)入：3、剪力鍵剪力鍵又稱連接鍵，設(shè)在鋼梁上翼緣的頂面，其主要作用是承受鋼梁和混凝土翼緣板之間界面上的縱向剪力,抵抗兩者之間的相對(duì)滑移，保證混凝土板面板與鋼梁共同作用。4、部分斜拉橋它的外形與斜拉橋相似,有主梁、索塔和斜拉索，但一般而言其橋塔比較矮，它的受力特點(diǎn)介于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋和斜拉橋之間.5、頂推施工法頂推施工法的施工原理是沿橋縱軸方向的后臺(tái)開(kāi)辟預(yù)制場(chǎng)地，分節(jié)段澆筑或拼裝混凝土梁身,并用縱向預(yù)應(yīng)力筋連成整體,然后通過(guò)水平液壓千斤頂施力,借肋不銹鋼與四氟乙稀模壓板特制的滑動(dòng)裝置，將梁逐段向?qū)Π俄斶M(jìn)，就位后落梁，更換正式支座，完成橋梁施工。四、問(wèn)答題（共5題,共30分）

1、橋面橫坡的作用是什么?常見(jiàn)的橋面橫坡設(shè)置辦法有哪幾種??（6分）為了迅速排除橋面雨水，除使橋梁設(shè)有縱向坡度外，尚應(yīng)將橋面鋪裝沿橫向設(shè)置雙向的橋面鋪裝。

常見(jiàn)的有三種方法：

采用不等厚的鋪裝層以構(gòu)成橋面橫坡;直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡;墩臺(tái)頂部設(shè)成傾斜的橫坡.2、斜拉橋的受力體系由哪幾部分組成？各組成部分的受力特點(diǎn)及常采用的材料？(6分）構(gòu)成斜拉橋受力體系的三個(gè)主要部分是斜拉索、索塔和主梁.

斜拉索是受拉構(gòu)件，一般由高強(qiáng)鋼材制成；

索塔為壓彎構(gòu)件；塔柱由混凝土、鋼材或組合結(jié)構(gòu)建造,

主梁為壓彎構(gòu)件,較小跨度的斜拉橋多采用混凝土，特大跨度斜拉橋一般采用鋼主梁或鋼混組合結(jié)構(gòu)的主梁，有時(shí)為了增大邊跨的剛度，采用中跨為鋼梁、邊跨為混凝土梁的混合主梁.3、為何要設(shè)置橋梁伸縮縫?其作用是什么？（6分）為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由地變形,就需要使橋面在兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置伸。1）能保證結(jié)構(gòu)溫度變化所引起的伸縮變形;

2）車輛駛過(guò)時(shí)應(yīng)能平順、不打滑、無(wú)突跳、過(guò)大躁聲與振動(dòng)；

3）具有安全排水防水的構(gòu)造，防止雨水侵蝕、垃圾及泥土的阻塞對(duì)伸縮縫本身以及對(duì)橋面以下支座和其他結(jié)構(gòu)的損壞，影響功能正常的發(fā)揮。5、拱橋穩(wěn)定常驗(yàn)算的部位？有哪幾種失穩(wěn)形式？(6分）拱橋的穩(wěn)定性驗(yàn)算，主要是針對(duì)以受壓為主的承重構(gòu)件拱圈和拱肋進(jìn)行的。當(dāng)拱的長(zhǎng)細(xì)比比較大,則當(dāng)其承受的荷載達(dá)到某一臨界值時(shí)，拱的穩(wěn)定平衡將不能保持：在豎向平面內(nèi)軸線可能離開(kāi)原來(lái)的稱定位置為縱向失穩(wěn)；或者軸線可能側(cè)傾離開(kāi)原豎平面為橫向失穩(wěn)。五、計(jì)算題（共1題，共20分)計(jì)算跨徑=19。50m的橋梁，其橫截面如下圖所示，試求荷載位于跨中時(shí)l號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)（車輛荷載和人群荷載）。HYPERLINK”/BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316125220873.jpg"\t”_blank"

(a)橋梁橫斷面

（b）1號(hào)梁橫向影響線

圖1

橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示HYPERLINK”/BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316151939683。jpg”\t”_blank”

\t”_blank"

HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316125220995。jpg"\t”_blank"

HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316125220395。jpg"

四、問(wèn)答題（共5題，共30分）

1、簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力后張梁的施工工序？（5分）

預(yù)應(yīng)力后張梁的施工工序是先制作留有預(yù)應(yīng)力筋孔道的梁體，等其混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，再在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉并錨固，最后進(jìn)行孔道壓漿并灌梁端土封頭混凝土。2、預(yù)應(yīng)力混凝土定義及施加預(yù)應(yīng)力的目的？（5分）

在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前，對(duì)受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓應(yīng)力，以抵消或減少使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力.

①提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度；

②提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度;

③充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材的作用;

④把散件拼成整體。3、為什么鋼筋混凝土梁橋的跨越能力會(huì)受到限制？（6分）在鋼筋混凝土梁橋中,在梁的受拉區(qū)布置有受力鋼筋，以承擔(dān)外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，鋼筋和混凝土粘結(jié)在一起共同變形,由于受到混凝土裂縫寬度的限制，所以鋼筋的拉應(yīng)變或應(yīng)力也將受到相應(yīng)的制約.因?yàn)檫@一制約關(guān)系，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法利用高強(qiáng)材料來(lái)減輕結(jié)構(gòu)自重，增大跨越能力.

4、橋梁支座的作用是什么,目前常用的橋梁支座有哪些類型?（6分)1)

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。

2）

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，以使上下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。常用的支座類型：簡(jiǎn)易墊層支座、橡膠支座（板式橡膠支座、聚四氟乙烯滑板式橡膠支座、球冠圓板式橡膠支座、盆式橡膠支座)、弧形鋼板支座、鋼筋混凝土擺柱式支座。

5、公路簡(jiǎn)支梁橋的主梁荷載橫向分布系數(shù)為什么在跨中與支點(diǎn)取用不同數(shù)值？在計(jì)算簡(jiǎn)支梁彎矩與剪力時(shí)通常如何考慮？（8分)荷載位于橋跨中間部分時(shí)，由于橋梁橫向結(jié)構(gòu)（橋面板和橫隔梁）的傳力作用，使所有主梁都參與受力，因此荷載的橫向分布比較均勻。但當(dāng)荷載在支點(diǎn)處作用在某主梁上時(shí)，如果不考慮支座彈性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座，其它主梁基本上不參與受力。因此,荷載在橋跨縱向的位置不同，對(duì)某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也各異.當(dāng)求簡(jiǎn)支梁跨中最大彎距時(shí)，鑒于橫向分布系數(shù)沿跨內(nèi)部分的變化不大，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),通常均可按不變化的m來(lái)計(jì)算。對(duì)于其他截面的彎矩計(jì)算,一般也可取用不變的m。但對(duì)于中梁來(lái)說(shuō)，跨中與支點(diǎn)m的差值可能較大，且內(nèi)橫隔梁又少于三根時(shí),以計(jì)及m沿跨徑變化影響為宜。在計(jì)算主梁最大剪力時(shí),鑒于主要荷載位于所考慮一端的m變化區(qū)內(nèi)，而相對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)均接近最大值，故應(yīng)考慮該段內(nèi)橫向分布系數(shù)變化的影響。對(duì)位于靠近遠(yuǎn)端的荷載，鑒于相應(yīng)影響線坐標(biāo)值的顯著減小，則可近似取用不變的m來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算.五、計(jì)算題(共1題，共20分)

計(jì)算圖1所示T梁翼板所構(gòu)成鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。橋面鋪裝為20mm厚的瀝青混凝土面層（容重為23KN/m3）和平均厚90mm的C25混凝土面層（容重為24KN／m3)。T梁翼板鋼筋混凝土的容重為25KN／m3。HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316163818893.jpg"\t”_blank"HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316164048439。jpg”\t”_blank"

圖1鉸接懸臂行車道板（單位：cm)HYPERLINK”/BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316163818750.jpg”\t"_blank”

\t"_blank”

HYPERLINK”/BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316131836559.jpg”\t”_blank"

_blank”

HYPERLINK”/BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316131836423。jpg"\t”_blank"

HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316163818121.jpg”\t”_blank"_blank”

圖2標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載的計(jì)算圖式（尺寸:m)HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316163818301。jpg”\t"_blank”

HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100316131836300.jpg”\t"_blank”

四、問(wèn)答題（每題5分，共20分）

1、為什么說(shuō)空腹式無(wú)鉸拱的拱軸線用懸鏈線比用恒載壓力線更合理?

空腹式無(wú)鉸拱橋，采用“五點(diǎn)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(diǎn)重合，而與無(wú)鉸拱的恒載壓力線實(shí)際上并不存在五點(diǎn)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(hào)相反。說(shuō)明，在空腹式拱橋中，用“五點(diǎn)重合法"確定的懸鏈線拱軸線,偏離彎矩對(duì)拱頂、拱腳都是有利的，因而空腹式無(wú)鉸拱的拱軸線用懸鏈線比用恒載壓力線更合理。

2、簡(jiǎn)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(duì)橋跨結(jié)構(gòu)而言，最好使得梁的下緣在制動(dòng)力的作用下受壓,例如固定支座在行車方向的前方。

（2)對(duì)橋墩而言，最好讓制動(dòng)力的方向指向橋墩中心，使墩頂圬工在制動(dòng)力作用下受壓而不受拉。

（3）對(duì)橋臺(tái)而言，最好讓制動(dòng)力的方向指向堤岸,使墩臺(tái)頂部圬工受壓,并能平衡一部分臺(tái)后土壓力。

3、伸縮縫的安裝寬度應(yīng)該考慮哪些因素?

（1）由溫度變化引起的伸縮量；

(2）由混凝土收縮引起的梁體縮短量?Δs；

（3）由混凝土徐變引起的梁體縮短量?Δc;

（4）由制動(dòng)力引起的板式橡膠支座剪切變形而導(dǎo)致的伸縮縫開(kāi)口量?Δlb

或閉口量+

Δlb。

4、當(dāng)設(shè)計(jì)多孔連續(xù)拱橋必須采用不等跨徑時(shí)，可以采用哪些措施來(lái)平衡推力？

（1）采用不同矢跨比，大跨徑設(shè)計(jì)成矢跨比大的陡拱，小跨徑設(shè)計(jì)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(duì)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).

五、計(jì)算題（共20分）

已知鋼筋混凝土五片式T型梁橋全長(zhǎng)19。96m,計(jì)算跨徑l=19.5m。主梁采用C40混凝土,支座處梁肋寬帶為30cm.梁的兩端采用等厚度的橡膠支座。已計(jì)算求得支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值Rck=354。12KN,其中結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為162。7KN,公路—Ⅱ級(jí)引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為183。95KN，人群荷載pk=3.0KN/m2的標(biāo)準(zhǔn)值為7.47KN；公路—Ⅱ級(jí)和人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度f(wàn)=1。96cm，主梁的計(jì)算溫差Δt=36攝氏度。試設(shè)計(jì)板式橡膠支座.HYPERLINK”http：///BridgeCourse2010/Article/UploadFiles/201003/20100314102503162。jpg”\t”_blank"

\t”_blank”

\t"_blank”

+三、簡(jiǎn)答題（20％，每題5分.請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列各題.）

2、橋面排水系統(tǒng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？

橋面設(shè)置橫坡(1.5％~2%)。橋面縱坡〉2％,橋長(zhǎng)〈50m,不設(shè)泄水孔;橋面縱坡>2%，橋長(zhǎng)>=50m，設(shè)一個(gè)泄水管;橋面縱坡〈2％，每隔6～8m設(shè)一個(gè)泄水管。泄水管：要求過(guò)水面積不小于2～3cm2/m2，左右對(duì)稱或交錯(cuò)排列，距緣石20～50cm，可在人行道下設(shè)置.

3、支座有何作用？簡(jiǎn)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(diǎn)？

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(shí)際受力符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式.

靜力圖式:固定支座、活動(dòng)支座.

板式橡膠支座：由橡膠片和加勁層組成?；顒?dòng)機(jī)理：利用橡