桥梁工程简答1.doc

本页为作品封面，下载后可以自由编辑删除，欢迎下载！ 精 品文档1【精品word文档、可以自由编辑！】1、桥梁原则：适用性、舒适和安全性、经济性、先进性、美观2、桥梁设计内容包括：（1）选择桥位；（2）确定桥梁高度和桥面标高；（3）选择桥式：选择经济合理的桥梁结构型式，确定墩位，拟定结构主要尺寸，拟定桥跨及墩台基础的施工方案，对结构进行初步的计算分析；（4）对桥跨、墩台、基础等进行结构设计：确定桥梁各部分的细节尺寸，确定施工方案、保证满足桥梁在强度、刚度、稳定性和耐久性等方面的要求。3、与普通钢筋混凝土梁相比，预应力钢筋混凝土梁有何特点？答：（1）可以使用高强度钢材和高等级混凝土，能节约钢材20%40%；（2）在使用荷载作用下，可使梁不出现拉应力，或推迟裂缝的出现，或把裂缝控制在一定限度之内，从而提高梁的抗裂性，增强梁的刚度和耐久性；（3）由于使用高强度的钢材和高等级混凝土，可将梁的截面尺寸减到最小，以减轻梁体的自重，并增大梁的跨越能力；（4）在预应力梁中由于有弯起的预应力钢筋，其预剪力可以抵消部分荷载剪力，因此，提高了梁的抗剪能力，可作为薄腹板梁；（5）由于预应力梁在荷载作用下截面不开裂活裂开展度较小，预应力钢筋的应力变化幅度小，故可提高其耐疲劳性能。4、我国公路、铁路桥梁的设计荷载各分为哪几类，并对各类荷载举例说明（2个以上） 答：（1）永久荷载（结构自重、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩和徐变影响力；（2）可变荷载（列车活载（火车）列车横向摇摆力、汽车或平板挂车或履带车、曲线上的离心力及活载引起的土侧压力、冲击力、离心力）（3）偶然荷载（船只或漂流物撞击力、地震力）5、试述纵向预应力钢筋配置的基本原则及“束界”的概念。 答：（1）为了使截面具有最大的抗弯极限强度，预应力筋力求应具有最大的偏心，因此，应使预应力筋的重心距截面重心轴较远；（2）为了使在预加应力阶段，截面上缘混凝土不出现太大的拉应力，不使截面上缘开裂，必须限制预应力筋重心的偏心在限界以内不能太大；（3）在使用阶段的活载作用下，截面下缘混凝土不出现拉应力(或受限制的拉应力），必须要求预应力筋的偏心足够大,而不能太小。束界：随着荷载弯矩向两端逐渐减小，偏心的限界也逐渐增宽。沿跨长逐点定出预应力筋重心容许的偏心下、下限，得到的图形，谓之束界图。6、先张法和后张法简支梁分别采用什么措施避免梁端截面上缘开裂。简要说明这些措施效果是否完全一样。 答：先张法：为适应荷载弯矩沿跨度的变化，避免靠梁端部区段上缘混凝土因预压力偏心过大使混凝土开裂，在跨度1/4左右至梁端有不同数量的钢绞线分批进行“绝缘”，即用硬质塑料套管套在钢绞线上，使钢绞线与混凝土隔开，以下厨绝缘段钢绞线的预应力。后张法：在梁的下翼缘底面靠近最下排预应力筋处， 沿翼缘宽度等距离的布置纵向非预应力钢筋，以增强正截面的抗裂性，沿着管道设置了定位筋，用以固定橡胶管或波纹管。7、根据受力特点对四边支承的四边支承的公路矩形行车道板进行分类，并叙述各自的受力、配筋特点。 答：对一块四边支承的矩形板，当其长边la与短边lb之比大于或等于2时，荷载的绝大部分沿短跨方向传递，此时可将其视为单由短跨承受荷载的单向受力板（简称单向板），设计时，短跨方向配受力筋，而在长跨方向只适当配置一些分布钢筋即可。对于长短边之比小于2的板，将沿短跨和长跨两方向传递荷载，故称双向板。设计时须按两个方向的内力分别配置受力钢筋。实践中最常遇到的行车道板受力图式为：单向板、悬臂板和铰接悬臂板。8、简述钢筋混凝土连续梁的主要施工方法及特点。 答：施工方法有：梁体分段施工法、顶推施工法、逐孔架设法和移动模架法等；其主要特点：梁体分节分段施工，桥梁经若干施工过程后，形成设计的结构体系，在施工过程中往往存在体系转换的问题，如预应力混凝土连续梁是由简支梁、悬臂梁或少跨连续梁经过体系转换而形成的最终连续梁。9、多跨拱桥中不等跨分孔有哪几种平衡推力的措施，并简述其为何能平衡推力？ 答:为了平衡推力，大跨可采用矢跨比较大的中、下承式拱桥，小跨拱采用上承式拱。也可对较大跨的拱采用较轻的拱上结构，较小跨度的拱用实腹拱上结构，并在小跨拱顶处将填充厚度酌量增大。另一个平衡相邻两拱推力影响的措施，是将小跨的拱脚高一些。然而此时应该检算上下两拱脚之间桥墩截面的抗剪强度。10、简述板式橡胶支座的变位机理，并说明能否适用于固定支座。 答：利用橡胶的不均匀压缩实现转角变位，利用橡胶变形实现水平位移。能适用于固定支座，因橡胶支座一般无固定支座和活支座之分，所有纵向水平力和纵向位移由各支座分担。通过选用不同大小和不同厚度的橡胶来适应各支座的承载力和变形要求。11、简述重力式实体桥墩主要截面形式的特点及适用性。 答：重力式实体桥墩主要依靠自身重力来平衡外力保证桥墩的稳定，适用于地基良好或桥下有通航、流冰等漂流物的大、中、小桥梁。重力式桥梁一般用混凝土或片石混凝土砌筑，截面尺寸及体积较大，其自重和阻水面积也较大，外形粗壮，很少应用于城市桥梁。12、简述悬索桥、斜拉桥受力的共同特点及不同之处。 答：两者是依靠固定于索塔的斜拉索或主缆支承梁跨，梁似多跨弹性支承梁，梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索或吊索的间距有关。两者不同之处是，斜拉索直接锚于主梁上，称为自锚体系，拉索承受巨大拉力，拉索的水平分力使主梁受压，因此塔、梁均为压弯构件。由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连，增加了主梁抗弯、抗扭刚度，在动力特性上一般远胜于悬索桥。悬索桥的主缆为承重索，它通过吊索吊住加劲梁，索两端锚于地面，称为地锚体系。13、何谓“横向分布影响线”和“横向分布影响系数” 答：所谓横向分布影响线是指p=1在梁上作横向移动时，某主梁在同一纵坐标上所分配到的不同荷载作用力。对荷载横向分布影响线进行最不利加载，就可求得车辆作用在桥上时，某主梁可能分得最大荷载力Pi。将Pi除以车辆的轴重，称为横向分布系数。14、试说明预应力混凝土简支梁T梁腹板中，配置的普通钢筋类型和作用？ 答：在腹板两侧布置直径为8间距为200mm的纵向水平筋，以防止腹板发生收缩裂纹。沿管道设置了定位筋，用以固定橡皮管或波纹管的位置。15、简述现行公路桥梁规范中的2类极限状态和对应的4类荷载组合名称？ 答：2类极限状态：承载能力极限状态和正常使用极限状态；4种荷载组合：（1）一种或几种永久荷载与基本可变荷载相组合；（2）一种或几种永久荷载与基本可变荷载与一种或几种其他可变荷载相组合；（3）一种或几种永久荷载与施工荷载与一种或几种其他可变荷载相组合；（4）一种或几种永久荷载与基本可变荷载与一种偶然荷载相组合。16、简要论述混凝土超静定结构体系转换与徐变次内力的关系。 答：若连续梁在施工过程中不转换体系，则在不变的荷载及预应力作用下，混凝土徐变变形不会引起次内力。若连续梁在施工过程中转换体系，则混凝土的徐变变形将产生次内力。17、为什么后张法预应力简支梁的预应力筋从跨中向支座两端弯起？ 答：首先是根据跨中荷载弯矩计算确定预应力钢筋截面积。随跨中向支点弯矩逐渐减小，剪力逐渐增大，要求预应力筋向支点逐渐弯起，以减小预加力产生的负弯矩，避免梁上缘混凝土因拉应力过大而开裂。另一方面，弯起的预应力筋产生竖向预剪力，其方向与荷载剪力相反，可以抵消一部分荷载剪力，使梁端剪力减小。预应力筋向上弯起，也便于梁端锚具均匀布置，减小梁端压力集中，且使张拉千斤顶有足够的工作面。18、何谓前期束与后期束、永久束与临时束，之中哪些束是采用齿板锚固，为什么？答：一类力筋是施工阶段需要，但运营阶段不需要，称为“前期束”；另一类力筋是施工阶段不需要，但运营阶段需要，这类束往往是在合拢成桥后张拉，称为“后期束”；有些在施工阶段张拉的力筋，在使用荷载作用下将产生不利的作用，因此，再是施工成桥时，应予以拆除，这类筋称为“临时束”；多数力筋是张拉后不在拆除，称为“永久束”；临时束和后期束是采用齿板锚固的。为了方便用千斤顶张拉来拆除临时束和方便张拉后期束。19.简述设置预拱度的目的，及如何设置预拱度？答：目的：是为了消除结构重力这个长期荷载引起的变形，另外，希望构件在平时无静活载作用时保持一定的拱度。设置要求：当由短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期挠度不超过L/1600，可不设置预拱度；当不符合上述规定时则应设置预拱度。预拱度值=结构自重长期挠度+1/2 可变荷载频遇值长期挠度。20.目前常用的公路桥梁荷载横向发布计算的方法有那些？任取其中两种叙述其基本假定和使用范围。答：常用的方法：偏心压力法、杠杆原理法、铰接板（梁）、刚接板（梁）、比拟正交异性板法。 杠杆原理法：基本假定是忽略主梁之间横向结构的联系作用，将桥面板视为横向支撑在主梁上的简支梁考虑。适用于双主梁支点处的横向发布计算。 偏心压力法：基本假定是中间横隔梁视作刚度无穷大的刚性梁一样，保持直线的形状。适用于宽跨比小于或接近0.5的情况。21.简述不等跨连续拱桥的处理方法。答：1.可采用不同的矢跨比，小跨径用较坦的拱。2.采用不同的拱脚标高，小跨径拱拱脚标高较高。3.调整拱上建筑的恒载重量，大跨径拱上用轻质填料。4.采用不同类型的拱跨结构。22.桥梁纵、横断面设计的主要内容是什么？答：纵断面设计包括总跨径的确定，桥梁的分孔，桥面标高与桥下净空、桥上与桥头的纵坡布置。横断面设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、界面各部尺寸等。23.刚架桥的内力计算有那些原则和假定？答：（1）计算图式的轴线支柱厚度的中分线和平分主梁跨中截面高度的水平线。对于截面高度或厚度变化较大的刚架桥，则以各截面高度中分点得连线作为计算图式的理论轴线。（2）计算内力时，截面包括全部混凝土，不考虑钢筋。对于T形或箱型截面，不论其底板、顶板厚度如何，均应全部计入计算截面。（3）计算变位时，一般可略去轴向力和剪力，仅记弯矩的影响。但在计算张拉力作用所产生的次内力时，则必须计入轴向力对变位的影响。（4）当采用变截面的主梁和支柱时，如果在同一构件中最大截面惯性矩超过最小截面惯性矩的两倍时，则应考虑此项变化的影响。（5）当刚架奠基于压缩性甚小的土壤时，支柱底端可认为是固定的.若刚架奠基于中等坚实的土壤时，则仅在下列情况时，支柱底端可认为是固定的。即由于基础有足够大地尺寸致使基础底面一边的土压应力与另一边之比不大于3倍时。（6）关于混凝土的弹性模量Eh，根据现行规范规定，截面刚度按0.8EhI计，其中惯性矩I的计算规定如下：对于静定结构，不计混凝土受拉区，计入钢筋；对于超静定结构，包括全部混凝土截面，不计钢筋。24.什么是汽车冲击力？它是如何计算的？答;汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整，发动机震动等原因，会引起桥梁结构的震动，从而造成内力增大这种动力效应称为冲击作用。计算中采用静力学的方法，即引入一个竖向动力效应的增大系数-冲击系数u来动及汽车荷载的冲击作用，汽车荷载的冲击力既为汽车荷载标准值乘以冲击系数u。25.什么叫简支梁桥，其特点是什么？答：一根两端分别支撑在一个活动支座和一个饺支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。属于静定结构，是梁桥中使用最早、使用最广泛的一种桥型。其特点是构造简单、架设方便，结构内力不受地基变弱的影响。26.桥梁设计应考虑那两个极限状态力，所含内容是什么？答：1.承载能力极限状态，所含内容：以塑性理论为基础，设计原则是roSR。2.正常使用极限状态，所含内容：以弹性理论或塑性理论为基础，涉及构件的抗裂、裂缝宽度和挠度三个方面的验算。27.偏向压力法计算荷载横向分布系数的基本假定是什么？答：1.汽车荷载作用下，中间横隔梁可近似的看做一根刚度为无穷大的刚性梁，横隔梁仅发生刚性位移。2.忽略主梁的抗扭刚度，即不计入主梁扭矩抵抗活载的影响。28.简述钢筋混凝土梁桥的一般特点？答：钢筋混凝土梁桥通常跨径不大，经济合理跨径25米(T梁)以下；优点材料、理论、技术等简单、成熟，缺点自重大；29. 桥面横坡的作用是什么？常见的桥面横坡设置办法有哪几种？答：为了迅速排除桥面雨水，除使桥梁设有纵向坡度外，尚应将桥面铺装沿横向设置双向的桥面铺装。常见的有三种方法：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。30.桥面铺装的功能是什么？分成哪些类型？答：保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。 桥面铺装可采用水泥混凝土、沥青表面处治和沥青混凝土等各种类型。31.简述全无缝式连续刚架桥与普通连续刚架桥在构造上的区别，并说明其跨径和桥梁全长都不能太大的原因。答：区别在于：它除了将所有的桥墩与主梁固结以外，还将两端的桥台也与主梁刚性固结，形成一座在全桥范围内没有伸缩缝装置的桥梁。 它对于温度引起的变形量则依靠桥台台后的特殊构造和一定范围内的路面变形来吸收，故其跨径和桥梁全长都不能太大，一般其全长以100m以内为宜。32.拱桥合龙时，为何要强调低温合龙？合龙温度多少度为宜，为什么？答：根据热胀冷缩的道理，当大气温度比成拱时的温度高时，称为温度上升，引起拱体膨胀；反之，当大气温度比成拱时的温度低时，称为温度下降，引起拱体收缩；不论是拱体收缩还是膨胀都会在超静定拱中产生内力。 当温度升高时，拱内产生压力，拱顶产生负弯矩，拱脚处产生正弯矩，这对无铰拱的拱顶、拱脚等控制截面是有利的；反之，当温度降低时，拱内产生拉力，拱顶产生正弯矩，拱脚处产生负弯矩，这对无铰拱的拱顶、拱脚等控制截面是非常不利的；因此，为了减少温降效应的影响，拱桥合龙时应选取低温合龙。 但需要注意的是，拱桥合龙时，温度不宜过低，否则会影响混凝土的性能，一般拱桥合龙温度以15度左右为宜。33.拱的矢跨比对拱桥的受力有什么影响？当设计的多空连续拱桥必须采用不等跨径时，可以采用哪些措施来平衡推力？答：拱的矢跨比对拱桥的受力影响：恒载的水平推力Hs与垂直反力Vs之比值，随矢跨比的减小而增大。当矢跨比减小时，拱的推力增大，反之则推力减小。 当设计的多空连续拱桥必须采用不等跨径时，可以采用以下措施来平衡推力：1.采用不同的矢跨比2.采用不同的拱脚标高3.调整拱上建筑的恒载重量4.采用不同类型的拱跨结构5.采用单向推力拱。34何为偶然作用？桥梁工程中需考虑的偶然作用有哪些？答：这种荷载在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其持续时间短但数值很大。偶然作用包括地震力作用和船舶或漂流物的撞击作用。35桥梁支座按受力形式可分为哪两种？并阐明其受力特点？答：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。、36简述预应力先张梁的施工工序？答：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。37荷载横向分布系数的计算方法常用的有哪几种？荷载位于支点处的荷载横向分布系数计算可用哪一方法？荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化，目前在设计中如何处理?答：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)38简支梁桥为何通常要设置预拱度？如何设置？答：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)1)钢筋混凝土受弯构件a 当由荷载短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度。b.当不符合上述规定时则应设预拱度，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）预应力混凝土受弯构件a.当预加应力产生的长期反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。b.当预加应力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，应设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用。39斜拉桥的受力体系由哪几部分组成？各组成部分的受力特点及常采用的材料？答：构成斜拉桥受力体系的三个主要部分是斜拉索、索塔和主梁。斜拉索是受拉构件，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。40为何要设置桥梁伸缩缝？其作用是什么？答：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，就需要使桥面在两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置伸。1） 能保证结构温度变化所引起的伸缩变形；2）车辆驶过时应能平顺、不打滑、无突跳、过大躁声与振动；3）具有安全排水防水的构造，防止雨水侵蚀、垃圾及泥土的阻塞对伸缩缝本身以及对桥面以下支座和其他结构的损坏，影响功能正常的发挥。41简支斜板桥在竖向荷载作用下有哪些特性？答：1）荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势；2）各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作来描述；3）在均布荷载作用，当桥轴线方向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小，跨内纵向最大弯矩或最大应力的位置，随着斜交角的变大而自中央向钝角方向移动。4）在同样情况下，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥的要大，可以认为横向弯矩增大的量，相当于跨径方向弯矩减少的量。42拱桥稳定常验算的部位？有哪几种失稳形式？答：拱桥的稳定性验算，主要是针对以受压为主的承重构件拱圈和拱肋进行的。当拱的长细比比较大，则当其承受的荷载达到某一临界值时，拱的稳定平衡将不能保持：在竖向平面内轴线可能离开原来的称定位置为纵向失稳；或者轴线可能侧倾离开原竖平面为横向失稳。43简述预应力后张梁的施工工序？答：预应力后张梁的施工工序是先制作留有预应力筋孔道的梁体，等其混凝土达到规定强度后，再在孔道内穿入预应力筋进行张拉并锚固，最后进行孔道压浆并灌梁端土封头混凝土。44预应力混凝土定义及施加预应力的目的？答：在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施加压应力, 以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。提高结构或构件的抗裂度；提高结构或构件的刚度；充分发挥高强钢材的作用；把散件拼成整体。45为什么钢筋混凝土梁桥的跨越能力会受到限制？答：在钢筋混凝土梁桥中，在梁的受拉区布置有受力钢筋，以承担外荷载产生的拉应力，钢筋和混凝土粘结在一起共同变形，由于受到混凝土裂缝宽度的限制，所以钢筋的拉应变或应力也将受到相应的制约。因为这一制约关系，钢筋混凝土结构无法利用高强材料来减轻结构自重，增大跨越能力。46简述梁桥和拱桥的施工方法及其特点答：梁桥的施工方法主要有：就地浇筑施工：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。（施工期间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。）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。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：有支架施工：拱架施工，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：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：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47桥梁的主要类型有哪些？拱桥与梁桥在受力性能上有何差别?答：桥梁的类型（基本体系）主要有：梁式桥、拱式桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥。拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有差别。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圬工材料修建拱桥