桥梁结构试题答案.docx

桥梁结构
［填空题］1依据《公路通用规范》的4. 3. 1条规定，对凡应如何理解？
参考答案：笔者结合规范的条文说明以及《公路桥梁设计规范答疑汇编》（人 民交通出版社，2009）,有以下认识：
（1）新规范抛弃了原来的车队荷载而采用车道荷载这一〃虚拟荷载〃，要保证其 与原规范的连续性（公路-1级相当于汽车-超20级，公路-II级相当于汽车-20 级），这时，单纯的乐不能完成此目的，因此，规范用凡来加以修正。
（2）对于多跨不等跨连续梁桥，P,；按最大跨径确定。
（3）计算主梁的剪力或支座反力时，Pk应乘以1.2的系数。
（4）计算汽车制动力时，R不乘1.2的系数。
（5）计算盖梁、墩台、基础的内力时需要用到支座反力，这里的支座反力计算 时，R应乘以1.2的系数。
［填空题］2在计算梁的跨中弯矩设计值时，要不要乘以车道数？
参考答案：当桥梁在横向只有一根梁时，该主梁将承受全部的车道荷载，此 时，相当于横向分布系数为1.0,在计算梁的跨中弯矩设计值时，需要乘以车 道数。当桥梁在横向由多根主梁组成时，由于主梁间有相互联系，将共同承受 车道荷载。因此，每根主梁在计算跨中弯矩设计值时，需要乘以各自的横向分 布系数（各主梁的横向分布系数必然小于L0,全部主梁的横向分布系数之和 大于车道数）。而在计算横向分布系数时，已经考虑了车道数，所以，在计算 梁的跨中弯矩设计值时，不再乘以车道数。
［填空题］3《公路通用规范》的4. 2. 2条规定，预加力在结构进行正常使用极限状态设计 和使用阶段构件应力计算时，应作为永久作用计算其主效应和次效应，并计入 相应阶段的预应力损失，但不计由于预加力偏心距增大引起的附加效应。那 么，《公路混凝土规范》的6. 5. 3条以及6. 5. 5条第2款中的〃荷载短期效应组 合〃是否包含预加力？
参考答案：笔者认为，《公路混凝土规范》的6. 5. 3条以及6. 5. 5条第2款中 的〃荷载短期效应组合〃不包含预加力。理由如下：依据85版的《公路钢筋混凝 土及预应力混凝土桥涵设计规范》，当短期使用荷载（结构自重、预加力和静 活载）作用下的最大竖向挠度大于1/1600时，应设置预拱度。假设小于零，显 然不设置，这时，对应于预加力引起的反拱大于结构自重和静活载共同作用的 挠度。故2004版的《公路混凝土规范》6. 5. 5条第2款中的〃荷载短期效应组 合〃必然不包括预加力。作为同一个概念，规范6. 5. 3条应该也不包括。支持此观点的文献有：张树仁《结构设计原理》（第二版）、叶见曙《结构设计原 理》（第二版）。
［填空题］4如何计算预加力引起的反拱值？
参考答案：依据《公路混凝土规范》的6. 5. 4条，计算预加力引起的反拱时按 照刚度为E,L计算，然后考虑长期挠度增长系数为2.0。理论上讲，这里的区 是对应于传力锚固时的值：因为随着龄期增长混凝土的强度提高，而•传力锚固 时的强度会比预应力混凝土梁的设计强度要低，相应的E,值也就低。有了刚度 还需要知道弯矩才能反拱。由于各截面预应力筋布置不同，预应力损失又不相 等，因此，通常采用的一个简化做法是，取i / 4截面处预加力引起的弯矩作 为沿全跨的弯矩，据此按照〃图乘法〃计算。如图2-6-7所示，可得预加力引起2X（|x|
的跨中长期挠度值为

2X（|x|
的跨中长期挠度值为
2也
M图
中，应取为2.0。 图2・6・7图乘法计算跨中弯矩
［填空题］5《混凝土规范》表3. 2. 2下注3明确指出，对预应力混凝土构件，可将计算所 得的挠度值减去预加力产生的反拱值；在《公路混凝土规范》中，对于预应力 混凝土梁，挠度验算时，是否要减去预加力引起的反拱？
参考答案：依据《公路混凝土规范》的6. 5. 3条，预应力混凝土受弯构件同普 通钢筋混凝土受弯构件一样，先用荷载短期效应组合计算出短期挠度，然后用 乘以考虑荷载长期效应影响，由此得到的长期挠度再减去结构自重产生的 长期挠度，然后和挠度限值相比拟。所以，当采用公式进行挠度验算 时，公式的左边不应减去预加力引起的反拱值。支持此观点的文献有：张树仁
《结构设计原理》（第二版）、黄侨、王永平《桥梁混凝土结构设计原理计算 例如》，叶见曙等《结构设计原理计算例如》（第二版）。
［填空题］6《公路通用规范》4. 3. 6条对汽车荷载制动力进行了规定，应如何理解?
参考答案：笔者认为，宜从以下几个方面理解：
（1）注意关键词〃同向行驶〃、〃不计冲击力〃。当由桥面净宽确定为2车道时， 同向行驶为1个车道。
（2）制动力的计算公式可以表示为Fbk=（qi+P） X10%式中，q按照跨径依据 规范4. 3.1条取值。
（3）同向行驶三车道时，制动力为一个设计车道的2. 34倍，其实质是考虑规 范表4. 3. 1-4中规定的横向折减系数。由于车道数为3时折减系数为0. 78, 0. 78X3=2. 34 o
（4）公路一 I级汽车制动力标准值不小于165kN,公路一 II级时不小于90kN, 均是针对一个车道而言的，对于多车道情况，应乘以规定的倍数。例如，三车 道时乘以2. 34o［填空题］
7对《公路通用规范》的4.3. 1条，有以下疑问：（1） 〃车道荷载〃与〃车辆 荷载〃容易混淆，应如何区分？ （2）条文说明以及4. 3. 2条中均说到〃局部加 载〃，如何理解？ （3）表4. 3. 1-4规定了多车道折减系数，在计算荷载横向 分布系数时，要不要考虑多车道折减？
参考答案：对于第1个问题：〃车道荷载〃相当于旧规范中的〃车队〃（例如，原 规范中的〃汽车-20级〃，该车队包含一辆30t的重车和辆数不限的20t标准 车），只不过更加概念化，表现为均布荷载和一个集中荷载。由于是车队，所 以，更强调的是沿桥的纵向布置。横向的布置，要依据〃车辆荷载〃中的尺寸 （主要是单车轮距和两车辆之间的轮距）。〃车辆荷载〃相当于一辆车的概念 化，也就是具体规定出一辆车的轴距、轮距、外形尺寸、车轮着地尺寸等。 对于第2个问题，可以这样理解：规范4.3. 1条的条文说明指出，车道荷载不 能解决局部加载、跨径较小的涵洞、桥台和挡土墙土压力等的问题，因为这时 使用车道荷载会产生与原规范相差较大的结果，应采用车辆荷载。〃局部加载〃 是指对桥梁上局部区域的加载。例如，对横梁设计时主要考虑桥梁横向荷载的 布置，这时就是局部加载，需要用到车辆荷载。
对于第3个问题：由于横向分布系数计算时，是按照规范表4.3. 1-3中规定的 车道数考虑的，实际生活中多车并排行驶的概率要小，故考虑对多车道折减。 计算荷载横向分布系数时，应计及多车道折减系数，在计算梁的内力时，不再 考虑多车道折减。