资源描述
资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
二、 判断题( 本题共10小题, 每题2分, 共20分)
1、 "偏心受压法", 其基本假定是横梁刚度无限大、 忽略主梁抗扭刚度。( √ )
2、 对于多片主梁的简支梁桥, "杠杆原理法"只适用于支点截面的横向分布计算。( × )
3、 板式橡胶支座一般不区分固定、 活动支座; 对于不同的承载力、 变形要求, 经过选择不同大小、 厚度的橡胶板来实现。( √ )
4、 桥墩按受力特点分类, 一般分为刚性、 半刚性和柔性三种。( √ )
5、 简支梁桥是静定结构, 结构内力不受基础变位的影响, 因而, 能在地基较差的情况下建桥。( √ )
6、 使用插入式振捣器振捣砼时, 不得使振捣器插入下层砼。( × )
7、 砼的拌和时间越长, 则砼拌和物越均匀、 质量越高。( × )
8、 在装配式T型梁桥中, 横隔梁起着隔开各根主梁的作用。( × )
9、 计算主梁的弯矩和剪力时, 可在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。( × )
10、 防水层在桥面伸缩缝处应该切断, 并应特别注意该处的施工质量控制。( √ )
三、 名词解释( 共5题, 每题4分, 共20分)
1、 计算跨径
对于带支座的桥梁, 是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离; 对于不设支座的桥梁如拱式桥, 是两相邻拱脚截面形心点的水平距离, 或拱轴线两端点之间的水平距离。
2、 双向板
一般把板长边和短边之比<2的板称为双向板, 需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。
3、 合理拱轴线
当拱的轴线与压力线完全重合时, 各截面的弯矩和剪力都为零, 只有轴力, 各截面上产生均匀分布的正应力, 材料能得到充分利用, 从力学观点上看, 这是最经、 合理的, 因此, 在某种固定荷载作用下, 拱的所有截面的弯矩均为零的轴线称为拱的合理拱轴线。
4、 净矢高
对于拱式桥, 净矢高是指从拱顶截面下缘至相邻两拱截面下缘最低点之连线的垂直距离。
5、 分段悬臂浇筑法
悬臂浇筑施工当前主要采用挂蓝悬臂浇筑施工。挂蓝悬臂浇筑施工利用悬吊式的活动脚手架( 或称挂蓝) 在墩柱两侧对称平衡地浇筑梁段混凝土( 每段长2~5m) , 每浇筑完一对梁段, 待达到规定强度后张拉预应力筋并锚固, 然后向前移动挂篮, 进行下一梁段的施工, 直到悬臂端为止。
四、 问答题(共5题, 共32分)
1、 何为偶然作用? 桥梁工程中需考虑的偶然作用有哪些? ( 5分)
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。
2、 桥梁支座按受力形式可分为哪两种? 并阐明其受力特点? ( 5分)
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。
4、 荷载横向分布系数的计算方法常见的有哪几种? 荷载位于支点处的荷载横向分布系数计算可用哪一种方法? 荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化, 当前在设计中如何处理?( 7分)
常见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)
5、 简支梁桥为何一般要设置预拱度? 如何设置? ( 8分)
为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度,一般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。
二、 判断题( 本题共10小题, 每题2分, 共20分)
1、 斜拉桥根据锚固形式的不同, 可分为自锚式斜拉桥、 地锚式斜拉桥和部分地锚式斜拉桥。( √ )
2、 对于多片主梁的简支梁桥, 中梁将比边梁分配到的荷载大。( × )
3、 刚构桥的立柱与主梁相连接的地方是刚度性连接, 能承受较大的负弯矩, 达到使桥跨跨中的正弯矩卸载的作用。( √ )
4、 墩台整体的抗倾覆和抗滑动的稳定性不同于压杆失稳, 是属于刚体失稳。( √ )
5、 桥面纵坡是经过主梁梁高来实现。( × )
6、 混凝土收缩徐变属于可变荷载。( × )
7、 砼的拌和时间越长, 则砼拌和物越均匀、 质量越高。( × )
8、 预制安装的T梁桥均可采用"刚性横梁法"计算其荷载横向分布系数。( × )
9、 设置三角垫层是设置桥面横坡的唯一方式。( × )
10、 在桥墩设计时尽量选择节约材料的空心墩。( × )
四、 问答题(共5题, 共30分)
1、 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? ? ( 6分)
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。
3、 为何要设置桥梁伸缩缝? 其作用是什么? ( 6分)
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它结构的损坏, 影响功能正常的发挥。
4、 简支斜板桥在竖向荷载作用下有哪些特性( 6分)
1) 荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势;
2) 各角点受力情况能够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, 能够认为横向弯矩增大的量, 相当于跨径方向弯矩减少的量。
5、 拱桥稳定常验算的部位? 有哪几种失稳形式? ( 6分)
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。
二、 判断题( 本题共10小题, 每题2分, 共20分)
1、 悬臂浇筑施工时, 合拢工作宜在高温时进行。( × )
2、 在选择盆式橡胶支座时, 承载力的吨位越大越好。( × )
3、 连续体系属于超静定结构, 对温度变化和支座变位不敏感。( × )
4、 计算主梁的弯矩和剪力时, 可在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。( × )
5、 伸缩缝应该能够保证上部结构的自由伸缩。( √ )
6、 设置三角垫层是设置桥面横坡的唯一方式。( × )
7、 桥梁的总跨径, 是多孔桥梁中各孔计算跨径的总和, 它反映了桥下泄洪的能力。( × )
8、 混凝土的工作缝, 在重新浇筑之前, 应凿除下层混凝土表面的水泥砂浆、 松软层, 不得冲洗。( × )
9、 修正刚性横梁法中的修正系数β是一个与桥梁横截面几何尺寸、 材料特性有关的参数。( √ )
10、 模板与构件接触的一侧, 应涂刷肥皂水、 废机油等隔离剂。( √ )
三、 名词解释( 共5题, 每题4分, 共20分)
1、 永久作用
被近似地认为在设计基准期内是不变的, 它的代表值只有一个, 即标准值。
2、 单向板
一般把板长边和短边之比≥2的板称为单向板, 仅在短跨方向布置受力钢筋, 而在长跨方向按构造配筋即可。
3、 铰接板( 梁) 法
对于预制板( 梁) , 沿桥的纵向连接时, 用现浇混凝土企口缝或仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接的无中间横隔梁的装配式桥, 这类结构的受力状态实际接近于数根并列而相互间横向铰接的狭长板( 梁) , 利用横向铰接板( 梁) 理论来计算荷载横向分布系数的方法称为铰接板( 梁) 法。
4、 悬臂拼装法
悬臂拼装法是将预制好的梁段, 用驳船运到桥墩的两侧, 然后经过悬臂梁上的一对起吊机械, 对称吊装梁段, 待就位后再施加预应力, 如此下去, 逐渐接长。
5、 预拱度
为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度, 一般需要在桥梁施工时设置反向挠度称为预拱度。
五、 计算题(共1题, 共20分)
计算图1所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥面铺装为20mm厚的沥青混凝土面层( 容重为23KN/m3) 和平均厚90mm的C25混凝土面层( 容重为24KN／m3) 。T梁翼板钢筋混凝土的容重为25KN／m3。
图1 铰接悬臂行车道板( 单位: cm)
图2 标准车辆荷载的计算图式( 尺寸: m)
二、 判断题( 每题2 分, 共16 分)
1、 任何纵横梁格系结构比拟成的异性板, 能够完全仿造真正的材料异性板来求解, 只是挠曲微分方程中的刚度常数不同罢了。 ( √ )
2、 用偏压法计算横隔梁内力的力学模型是将中横隔梁近似地视作竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承简支梁。 ( √ )
3、 在桥梁设计中常见的荷载组合是组合Ⅰ、 组合II 和组合Ⅲ。其中组合Ⅰ是只计及常遇荷载的主要设计组合, 组合Ⅲ是以平板挂车或履带车验算的验算组合。 ( √ )
4、 一般汽车荷载横向分布系数的值小于1, 且没有负值。 ( √ )
5、 当拱圈宽度小于跨径的1/25 时, 应验算拱的横向稳定性。 ( √ )
6、 拱圈内力计算主要分为恒载作用下内力计算和裸拱内力计算。 ( × )
7、 采用转体法和缆索吊装施工的拱桥不需要计算裸拱产生的内力。 ( √ )
8、 对于钢筋混凝土盖梁的支座布置, 允许支座边缘布置至墩台身的最外侧边( × )
三、 填空题( 每空1 分, 共20 分)
1、 中国公路桥规规定设计和计算应满足 承载能力极限状态 和 正常使用极限状态 两类极限状态。
2、 梁式桥的主要截面类型有 板式 、 肋板式 和 箱形截面 。
3、 桥梁的支座不但要 有足够的承载能力 , 而且要保证桥跨结构能产生一定的 变形 。
4、 预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多, 主要有 整体现浇 、 装配-整体施工 、 悬臂施工 、 顶推法施工 和 移动模架施工法 等。
5、 桥梁中重力式墩台一般由 墩( 台) 帽 、 墩( 台) 身 和基础组成。
6、 《公路通规》一般将桥梁作用分为三大类, 即 永久作用 、 可变作用 、 偶然作用 。
7、 桥梁的基本组成包括上部结构 、 下部结构 以及基础 。
一、 填空题( 26%, 每空1 分。请将正确答案填入下列空格中)
1、 桥墩中线之间的距离, 或墩中线至桥台台背前缘之间的距离称为 标准跨径 。
2、 桥梁按承重结构体系可分为 梁桥 、 拱桥 、 刚构桥 、 斜拉桥 、 悬索桥 。
3、 配式T 形梁主梁间距与片数的确定要考虑 钢筋和混凝土的材料用量 、 吊装重量 、 翼板的刚度 等因素。
4、 桥面板按其受力图式分为 单向板 、 悬臂板 、 铰接悬臂板 和 双向板 。
5、 当跨径、 荷载和拱上建筑等情况相同时,f/L=1/4 的拱桥和f/L=1/5 的拱桥比,前者的水平推力比后者 小 。
6、 拱桥按主拱圈的横截面形式可分为 肋拱 、 板拱 、 双曲拱 和 箱形拱 。
7、 拱轴系数m 是指拱脚恒载集度与 拱顶恒载集度 的比值,m 愈大, 拱轴线在拱脚处愈 陡 。
8、 与偏压法不同的是, 修正偏压法在计算荷载横向分布系数时, 考虑了主梁的 抗扭 刚度 。
9、 上承式拱桥与梁桥相比受力特点的最大区别是前者具有 水平推力 。
10、 拱桥预拱度的设置应考虑 自重 、 温变 、 材料 、 拱顶等非弹性下沉 等因素。
二、 是非判断题( 14%, 每题2 分。请判断下列各题是否正确, 正确的在括号内打√, 错误的在括号内打×。)
1、 在设计四车道桥涵时, 考虑到四行车队单向并行经过的机率较小, 计算荷载可折减30%, 但折减后不得小于用两行车队计算的结果。 ( √ )
2、 拱桥矢跨比减小时, 拱圈内的轴力增大, 对拱圈的受力是有利的。 ( √ )
3 、 在具有主梁和横隔梁的简单梁格体系中, 行车道板实际上是双边支承的板。( × )
4、 板式橡胶支座的水平位移是经过支座与梁底或墩台面间的相对滑动实现。( ×)
5、 一般荷载横向分布系的值小于1, 且没有负值。 ( √ )
6 、 在铰接板法中, 采用半波正弦荷载来分析支点荷载横向分布的规律。( × )
7、 为了消除恒载挠度而设置的预拱度, 其值一般取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。( √ )
三、 简答题( 20%, 每题5 分。请简要回答下列各题。)
1、 伸缩缝的作用是什么? 如何计算伸缩缝的变形量?
伸缩缝的作用: 保证桥跨结构在气温变化、 活载作用、 砼收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形, 使车辆在设缝处平顺经过, 防止雨水、 垃圾、 泥土等渗入阻塞, 减少噪音。
伸缩缝的变形量Δl : 主要考虑温度伸长量Δ + t l 、 缩短量Δ − t l , 收缩徐变量s Δl , 安装误差量E Δl 。
3、 支座有何作用? 简支梁桥的支座按静力图式有哪几种? 板式橡胶支座的构造和工作特点?
支座的作用: 传递上部结构的支承反力, 包括恒载和活载引起的竖向力和水平力; 保证结构在活载、 温度变化、 混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形, 使上、 下部结构的实际受力符合结构的静力图式。
静力图式: 固定支座、 活动支座。
板式橡胶支座: 由橡胶片和加劲层组成。活动机理: 利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ , 利用其剪切变形实现水平位移Δ。
4、 拱桥总体布置的主要内容有哪些?拱桥的主要标高有哪些?拱桥矢跨比大小对结构受力有何影响?
拱桥总体布置的主要内容: 桥址方案比较, 确定桥位, 根据水文、 地质情况, 合理拟定桥梁的长度、 跨径、 孔数、 桥面标高、 主拱圈的矢跨比等。
拱桥的主要标高: 桥面标高、 拱顶底面标高、 起拱线标高、 基础底面标高。
矢跨比是设计拱桥的主要参数之一。恒载的水平推力Hg 与垂直反力Vg 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。推力大, 相应的在拱圈内产生的轴向力也大, 对拱圈自身的受力状况是有利的, 但对墩台基础不利。
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。
五、 计算题(16 分)
计算下图所示的T 梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。设计荷载: 公路-Ⅱ级。桥面铺装为6cm 沥青混凝土面层( 容重为21KN/m3) 和14cm 防水混凝土垫层( 容重为25KN/m3) 。
一、 填空题( 15%, 每题1.5分。请将正确答案填入下列空格中)
1、 桥梁结构在力学上能够归纳为_拉_ 、 _压_ 、 _弯曲_ 三种基本体系以及她们之间的各种组合。
2、 按承台位置的不同桩基础可分为 高桩承台 和 低桩承台 。
3、 桥墩中线之间的距离, 或墩中线至桥台台背前缘之间的距离称为 标准跨径 。
4、 荷载横向分布计算中Rki的第一个脚标表示 该荷载引起反力的粱号。
5、 在实践中最常遇到的行车道板的受力图式为 单向板 、 悬臂板 、 铰接悬臂板 三种。
6、 当跨径、 荷载和拱上建筑等情况相同时,f/L=1/3的拱桥和f/L=1/8的拱桥相比,前者的水平推力比后者 小 。
7、 拱桥按主拱圈的横截面形式可分为 肋拱 、 板拱 、 双曲拱 和 箱形拱 。
8、 支座的类型 简易支座 、 钢支座 、 钢混凝土支座 、 橡胶支座 。
9、 桥梁重力式桥墩类型: 矩形墩 、 圆端行墩 、 圆形墩 。
10、 拱轴系数m是指拱脚恒载集度与 拱顶恒载集度 的比值,m愈大, 拱轴线在拱脚处愈 陡 。
二、 是非判断题( 20%, 每题2分。请判断下列各题是否正确, 正确的在括号内打√, 错误的在括号内打×。)
1、 在具有主梁和横隔梁的简单梁格体系中, 行车道板实际上是双边支承的板。 ( × )
2、 一般荷载横向分布系的值小于1, 且没有负值。 ( √ )
3、 在铰接板法中, 采用半波正弦荷载来分析支点荷载横向分布的规律。 ( × )
4、 为了消除恒载挠度而设置的预拱度, 其值一般取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。 ( √ )
5、 拱桥的标高主要有:桥面标高、 拱顶底边标高、 起拱线标高、 基础底面标高。( √)
6、 任何纵横梁格系结构比拟成的异性板, 能够完全仿造真正的材料异性板来求解, 只是挠曲微分方程中的刚度常数不同罢了。 ( √ )
7、 用偏压法计算横隔梁内力的力学模型是将中横隔梁近似地视作竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承简支梁。 ( √ )
8、 拱圈内力计算主要分为恒载作用下内力计算和裸拱内力计算。 ( × )
9、 拱圈是偏心受压结构, 常以最大正( 负) 弯矩控制设计; 而下部结构常以最大水平力控制设计。 ( √ )
10、 ”修正刚性横梁法”是在计算中考虑了主梁的抗扭刚度,而”刚性横梁法”则不予考虑。( √ )
三、 名词解释( 15%, 每题3分)
1、 净跨径
梁式桥的净+径指设计洪水位上相邻两个桥墩( 或桥台) 之间的净距。
2、 永久作用:
在设计使用期内, 其作用位置和大小、 方向不随时间变化, 或其变化与平均值相比可忽略不计。
3、 合理拱轴线:
在某一荷载作用下使得拱的各个截面弯矩为零的拱轴线。
4、 荷载横向分布系数:
某根梁所承受的最大荷载是各个轴数的倍数。
5、 弹性中心:
使得δ12 =δ21 的刚臂端部几何位置。
四、 问答题( 30%, 每题6分)
1、 支座有何作用? 简支梁桥的支座按静力图式有哪几种? 板式橡胶支座的构造和工作特点? 支座的作用: 传递上部结构的支承反力, 包括恒载和活载引起的竖向力和水平力; 保证结构在活载、 温度变化、 混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形, 使上、 下部结构的实际受力符合结构的静力图式。
静力图式: 固定支座、 活动支座。
板式橡胶支座: 由橡胶片和加劲层组成。活动机理: 利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ , 利用其剪切变形实现水平位移Δ。
2、 ”杠杆法”将桥跨结构作怎样的处理? 它适用于什么情况?
”杠杆法”忽略主梁之间横向结构的联系, 假设桥面板在主梁上断开, 当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。
”杠杆法”适用于计算何在靠近主梁支点是的横向分布系数, 且适用于横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁。
3、 装配式简支梁设计中块件划分遵循的原则?
重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力, 尺寸应满足建筑限界的要求; 结构构造简单, 尽可能少用接头; 接头耐久可靠, 具有足够刚度保证结构整体性; 块件形状和尺寸标准化。
4、 影响斜板桥受力因素和受力特点?
影响因素: 斜交角;宽跨比b/l; 支承形式。
受力特点: 1) 、 简支斜板桥的纵向主弯矩比跨径为斜跨长, 宽度为b的矩形板要小, 并随斜交角的增大而减小; 2) 、 斜板的荷载一般有向支承边最短距离传递的趋势; 3) 、 纵向最大弯矩的位置, 随φ角的增大从跨中向钝角部位移动; 4) 、 斜板桥中除了斜跨径方向的主弯矩外, 在钝角部位的角平分线垂直方向上将产生接近于跨中弯矩值相当大的负弯矩, 但分布范围较小并迅速削减; 5) 、 斜板桥的最大纵向弯矩虽比相应的正板小, 可是横向弯矩却比正板大得多, 特别是跨中部分的横向弯矩; 6) 、 斜板桥在支承边上反力很不均匀; 7) 、 斜板的受力特点能够用Z字行连续梁来比拟; 8) 、 斜板的扭矩分布很复杂, 板边存在较大的扭矩, 抗扭刚度对扭矩的影响与正桥很大区别。
一、 填空题( 每空1分, 共20分)
1．桥梁一般由 和 三大部分组成。
2．桥梁的承重结构和桥面系组成桥梁的 结构; 桥墩、 桥台及其基础组成桥梁的 结构 ; 桥头路堤、 锥形护坡、 护岸组成桥梁的 结构。
3．多孔梁桥跨径总长Ld是指 ; 多孔拱桥跨径总长Ld为 。
4．跨河桥桥下净空H0是指 的距离。
5．《公路桥涵设计通用规范( JTJ021—89) 》规定, 公路桥涵应按照 、
、 、 的原则进行设计。
6．公路桥涵设计的基本要求之一是: 整个桥梁结构及其各部分构件在制造、 安装和使用过程中应具有足够的 和 。
7．桥面系包括 、 、 。
一、 填空题( 每空1分, 共 18 分)
1重力式桥墩按墩身截面形式可分为 矩形 桥墩、 圆形 桥墩和 圆端形 桥墩等。
2 桥梁的主要组成部分包括 桥跨( 上部) 结构 、 桥墩台( 下部) 及 桥头锥体 等。
3 桥梁设计一般遵循的原则包括 安全性( 及舒适) 、 适用性 、 经济性 、 先进性和美观等。
4荷载横向分布影响线的计算方法主要有: 杠杆原理法 、 偏心受压法( 刚性横梁法) 、 修正的偏心受压法( 刚性横梁法)
比拟板法( G-M) 、 横向铰结板( 梁) 法和刚结板( 梁) 法 。
5 铁路下承式钢桁梁由 桥面 、 桥面系 、 主桁 、 联结系 、 制动撑架及支座组成。
二、 名词解释( 每个3分, 共 12分)
1 重力式桥台; 是就地建造的整体式重型结构, 主要靠自重来平衡台后的土压力。
2建筑高度; 桥上行车路面( 或轨底) 至桥跨结构最下缘之间的距离。
3 净跨径; 设计洪水位上相邻两个桥墩( 桥台) 之间的净距。
4钢桁梁桥中的大节点: 有斜杆交汇的节点称为大节点。
三、 简答题( 每题5分, 共 35分)
1．简述”全预应力混凝土梁”和”部分预应力混凝土梁”各自的优缺点。
全预应力混凝土梁的优点: 采用混凝土和高强钢筋; 提高抗裂性, 增强耐久性和刚度; 尺寸、 自重减小; 增大跨度; 预剪力能够提高抗剪能力; 力筋应力变幅小, 疲劳性能好。
全预应力混凝土梁的缺点: 徐变上拱度大; 易产生沿力筋的纵向裂缝和锚下裂缝; 造价高
部分预应力混凝土梁的优点: 徐变上拱小; 较少产生沿力筋的纵向裂缝和锚下裂缝; 造价低;
部分预应力混凝土梁的缺点: 刚度较小
2．先张法预应力混凝土梁中一些预应力钢筋为何在梁端附近要与混凝土绝缘? 如何实现其与混凝土绝缘?
( 1) 预应力筋产生的偏心弯矩用来抵抗外荷载产生的弯矩; ( 2 ) 简支梁外荷载产生的弯矩沿梁长的分布为跨中大, 两端小( 基本为零) ( 3) 力筋端部若不绝缘, 则力筋产生的负弯矩会导致 上缘混凝土开裂。绝缘的方法: 在力筋上套塑料管等实现力筋与混凝土免粘结
3．在钢桁梁中要设置联结系, 它们的作用是什么? 桥门架位于何处?
作用: ( 1) 将两片主桁连成几何稳定的空间整体( 2) 承受各种横向荷载( 3) 横联还可提高桥跨抗扭( 4) 纵联还可缩小受压弦杆面外的自由长度, 提高其承载力
桥门架位于桥跨端部
4．支座布置原则是什么? 固定支座的布置有何要求?
布置原则为:
( 1) 对桥跨: 使梁下缘在制动力作用下受压, 可抵消一些拉应力;
( 2) 对桥墩: 让制动力作用方向指向墩中心, 使墩受压而不受拉;
( 3) 对桥台: 让制动力作用方向指向堤岸, 使墩台顶部受压, 并能平衡一部分台后土压力。
1. 如图所示5片T形梁桥面板为连续多跨单向板。桥面铺装层由沥青表面处治( 厚2cm, 其重度为23KN/m3, ) 和25号混凝土垫层( 厚9cm垫层, 其重度为24 KN/m3) 。T形梁桥桥面板重度为25 KN/m3, 主梁宽18cm, 高130cm。结构重要性系数＝1。求按承载能力极限状态设计时, 确定板内跨中弯矩的效应组合为多少?
( 其中梁桥冲击系数1+μ=1.3, a2×b2＝0.2×0.6m2)
180
计算跨度:
计算弯矩时: m
每米板宽上的悬臂根部弯矩为:
1) 公路－I级车辆荷载产生的内力
公路－I级车辆荷载后轮作用于铰接缝中心处, 后轴轴重为P＝140KN
a2×b2＝0.2×0.6m2
a1＝a2+2h＝0.2+2×0.11＝0.42m
b1＝b2+2h＝0.6+2×0.11＝0.82m
荷载对于跨中的有效分布宽度:
a＝a1+l/3＝0.42+1.73/3＝1m<2l/3=1.14
应取1.14, 小于轮轴距1.4故只有一个车轮加载活载冲击系数1+μ=1.3
作用于每米宽板条上的弯矩为:
2) 内力组合
由于
跨中弯矩
支座弯矩
按承载能力极限状态, 对于恒载与活载产生同号的内力情况, 其计算内力为:
2．简支梁桥的1号边梁T形梁按偏心压力法计算得跨中部分的横向分布系数: m1q=0.537, m1r=0.684。支点处按杠杆法计算的横向分布系数: m1q=0.438, m1r=1.422, 公路-Ⅰ级荷载, 汽车荷载冲击系数μ＝0.296, ＝1。单侧人行道宽度0.75m, 人群荷载3kN/m2。求按承载能力极限状态下作用基本组合的跨中弯矩效应组合设计值为多少? ( 已知恒载产生的弯矩标准值为764.8KN)
公路－Ⅰ级荷载计算:
均布荷载:
集中荷载:
人群荷载计算:
则可变作用产生的跨中弯矩值为:
按承载能力极限状态下作用基本组合为:
例一: 一个前轴车轮作用下桥面板的内力计算
条件: ( 1) 桥主梁跨径为19.5m, 桥墩中心距20 m, 横隔梁间距4.85 m, 桥宽为5×1.6+2×0.75=9.5 m, 主梁为5片。铺装层由沥青面层( 0.03 m, 容重) 和混凝土垫层( 0.09m, 容重) 组成。板厚120mm, 主梁宽180 mm, 肋高1300 mm( 容重) 。
( 2) 桥面荷载。公路Ⅰ级。
要求: 确定板内弯矩
答案: ( 1) 板类型判别
行车道平面尺寸: 顺桥向, 横桥向, 见图1。
图1
根据《规范》JTG D62—— 第4.1.1条的规定行车道板为单向板, 可取单位宽度来计算。
( 2) 计算跨度根据《规范》JTG D62—— 第4.1.2条的规定
计算弯矩时, 此处为板厚, 为梁肋宽, 梁肋高
简力计算时
( 3) 每延米板上恒载
沥青混凝土面层
25号混凝土垫层
25号混凝土桥面板
( 4) 简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力
( 5) 轮压区域尺寸, 根据《规范》JTG D62—— 表4.3.1-2条的规定
汽车前轮的着地长度, 宽度, 见图1。前轴上的压力30kN, 此时桥面板上的轮压区域为:
此处为铺装层, 由沥青混凝土面层和混凝土垫层组成
( 6) 桥面板荷载的有效分布宽度
1) 车轮在板跨中部时, 应用《规范》JTG D62—— , 式( 4.3.1-2)
, 应取。
2) 车轮在板跨边端时, 应用《规范》JTG D62—— , 式( 3.1.4-4)
, 应取。
因车辆最小轮距为, 而桥主梁间距为, 因此每一跨板内仅只作用有一个车轮, 故板内的车轮荷载为。有效分布宽度见图2。
图2
( 7) 车辆荷载在桥面板中产生的内力
根据《通用规范》第4.3.2条第6款汽车荷载的局部加载的冲击系数采用1.3。因此车轮考虑冲击影响的增大系数。
( 8) 最终内力
由, 故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》4.1.2条得
板面板跨中弯矩
板面板支座弯矩
根据《通用规范》4.1.6条得
由于板内可不核算剪力, 故的计算从略。
例二: 单向车道桥面板的内力计算
条件: ( 1) 桥主梁跨径为19.5m, 桥墩中心距20 m, 横隔梁间距4.85 m, 桥宽为5×1.6+2×0.75=9.5 m, 主梁为5片。铺装层由沥青面层( 0.03 m, 容重) 和混凝土垫层( 0.09m, 容重) 组成。板厚120mm, 主梁宽180 mm, 肋高1300 mm( 容重) 。
( 2) 桥面荷载。公路Ⅰ级。
要求: 确定板内弯矩
答案: ( 1) 板类型判别
行车道平面尺寸: 顺桥向, 横桥向, 见图1。
图1
根据《规范》JTG D62—— 第4.1.1条的规定行车道板为单向板, 可取单位宽度来计算。
( 2) 计算跨度根据《规范》JTG D62—— 第4.1.2条的规定
计算弯矩时, 此处为板厚, 为梁肋宽, 梁肋高
简力计算时
( 3) 每延米板上恒载
沥青混凝土面层
25号混凝土垫层
25号混凝土桥面板
( 4) 简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力
( 5) 轮压区域尺寸, 根据《规范》JTG D62—— 表4.3.1-2条的规定
选取荷载: 根据轴距、 轴重以及板纵向跨度, 可取用两后轴或两中轴加前轴, 考虑应以重轴为主。
单个车轮居于板跨中时, 汽车后轮的着地长度, 宽度, 见图1。后轴上的压力140kN, 此时桥面板上的轮压区域为:
此处为铺装层, 由沥青混凝土面层和混凝土垫层组成
( 6) 桥面板荷载的有效分布宽度
1) 车轮在板跨中部时, 应用《规范》JTG D62—— , 式( 4.3.1-2)
, 应取。
2) 车轮在板跨边端时, 应用《规范》JTG D62—— , 式( 3.1.4-4)
, 应取。
因①车辆横向最小轮距为, 而桥主梁间距为, 因此每一跨板内沿横向仅只作用有一个车轮; ②, 即有效分布宽度小于两后轴轮距, 因此两后轴各自的有效分布宽度不发生重叠; 故板内的车轮荷载为。有效分布宽度见图2。
图2
( 7) 车辆荷载在桥面板中产生的内力
车轮荷载集度: 车轮荷载居于跨中, 分布范围
, 因此计算跨中弯矩时, 车轮荷载集度为常数, 采用跨中有效分布宽度计算。
根据《通用规范》第4.3.2条第6款汽车荷载的局部加载的冲击系数采用1.3。因此车轮考虑冲击影响的增大系数。
( 8) 最终内力
由, 故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》4.1.2条得
板面板跨中弯矩
板面板支座弯矩
根据《通用规范》4.1.6条得
由于板内可不核算剪力, 故的计算从略。
例三: 单向车道桥面板的弯矩计算
条件: 如图1 所示, 某公路桥面净宽为净, 汽车荷载为公路Ⅱ级。翼缘板带湿接缝的钢筋混凝土T梁桥, 标准跨径为20m, 主梁间距2.2 m, 边板外翼缘1.2 m。主梁宽200 mm, 高1500 mm, 横隔梁间距4.85 m。铺装层平均厚度0.08 m, 容重, 桥面板厚150mm~200 mm( 板的平均厚度160mm) , 容重。( 冲击系数)
要求: 确定板内弯矩
图1
答案: ( 1) 板类型判别
行车道平面尺寸: 顺桥向, 横桥向, 见图1。
根据《规范》JTG D62—— 第4.1.1条的规定行车道板为单向板, 可取单位宽度来计算。
( 2) 计算跨度根据《规范》JTG D62—— 第4.1.2条的规定
板的平均厚度:
计算弯矩时( 此处为板厚, 为梁肋宽) , 不大于主梁肋中距2.2 m, 故计算跨度。
简力计算时
( 3) 每延米板上恒载集度
铺装层自重
混凝土桥面板自重
恒载集度
( 4) 简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力
( 5) 车辆荷载的轮压区域尺寸
①选取荷载: 根据轴距、 轴重以及板纵向跨度, 可取用两后轴或
两中轴加前轴, 考虑应以重轴( 后轴) 为主。
②轮载分布: 轮压区域尺寸, 根据《规范》JTG D62—— 表4.3.1-2条的规定, 汽车后轮的着地长度, 宽度。此时桥面板上的轮压区域为:
此处为铺装层厚,
( 6) 桥面板荷载的有效分布宽度
因车辆横向轮距为, 而桥主梁间距为, 考虑荷载不利布置
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
