内蒙古科技大学桥梁工程A卷含答案.doc

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内蒙古科技大学2008/2009学年第一学期
《桥梁工程》考试试题（A卷）
课程号： 考试方式：闭卷考试
使用专业、年级：交通工程、土木工程 任课教师：
考试时间： 备 注：
一、填空题（共9题，20空，每空1.5分，共30分）
1. 拱桥主拱的计算跨径为 。
2. 公路桥梁横断面设计，主要是确定 与 。
3. 基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算 时，应考虑设计水位的浮力。
4. 公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用 与 在两种作用效应组合。
5. 桥面排水设施主要由 、 与 组成。
6. 混凝土梁桥按主梁的横截面形式可分为 、 与 。
7. 某实腹式板拱桥，单位宽度（1m）内的拱顶恒载集度31.431kN/m，拱脚处恒载集度为109.521kN/m，则拱轴系数为 。（保留至小数点后三位）
8. 拱桥在竖向荷载作用下，两端支承处除产生 外，还产生 ，使拱内产生 ，并大大减小了拱内 。
9. 梁桥重力式桥墩计算时，采用使桥墩承受最大竖向荷载的组合，是用来验算 与
，因此，除恒载外，应在 布置活载。
二、单项选择（共10题，每题1分，共10分；每题只有一个正确答案，多选或不选不得分）
1. 相应于设计洪水频率的洪峰流量水位称为 。
A、计算水位； B、设计水位； C、高水位； D、低水位
2. 在进行桥涵结构计算时， 的计算应采用车道荷载。
A、主梁或主拱； B、桥面板； C、涵洞； D、桥台土压力
3. T形梁桥主梁的构造不包括 。
A、梁肋； B、翼缘板； C、横隔梁； D、桥面铺装
4. 在斜交板桥中， 应布置垂直于角平分线的加强钢筋。
A、锐角部位上层； B、钝角部位上层；
C、锐角部位下层； D、钝角部位下层
5. 装配式空心板桥，采用纵向企口混凝土铰横向连接，计算跨中截面的横向分布系数，最适宜的方法是 。
A、杠杆原理法； B、偏心压力法； C、横向铰接板法； D、G－M法
6. 当不计弹性压缩时，实腹式拱桥的恒载压力线是 。
A、圆弧线； B、二次抛物线； C、高次抛物线； D、悬链线
7. 混凝土梁施工时设置预拱度的目的主要是 。
A、抵消恒载挠度； B、抵消活载挠度；
C、抵消预应力引起的反拱度； D、以上答案均正确
8. 板式橡胶支座进行支座受压偏转验算的目的是 。
A、保证橡胶板的抗压强度； B、保证支座接触面混凝土的局部承压强度；
C、避免梁底与支座脱空； D、避免支座滑动
9. 埋置式桥台中，属于重力式桥台的是 。
A、后倾式桥台； B、柱式桥台； C、框架式桥台； D、肋形桥台
10. 悬索桥的主要承重构件是 。
A、锚碇； B、桥塔； C、加劲梁； D、缆索
三、判断（共10题，每题1分，共10分）
1. （ ）跨河桥梁的总跨径一般根据水文计算来确定。
2. （ ）在桥梁的设计作用中，温度作用属于永久作用。
3. （ ）梁桥伸缩缝应设置在梁端与桥台背墙之间以及两相邻梁端之间。
4. （ ）装配式梁桥设置横向连结构造的主要目的是增强桥梁的整体性，使各主梁能够共同受力。
5. （ ）对于拱式腹孔的空腹式拱桥，为适应主拱圈的变形，靠近墩台的第一跨腹拱应做成三铰拱。
6. （ ）连续梁桥由于支点负弯矩的卸载作用，故跨越能力比相同截面的简支梁桥更大，同时对地基条件的要求也更低。
7. （ ）后张法预应力混凝土梁进行孔道压浆的目的是为了减小预应力损失。
8. （ ）对于双柱式墩台，当盖梁与立柱的线刚度之比小于5时，盖梁可按简支梁计算与配筋。
9. （ ）拱桥的矢跨比越大，则拱的推力以及由弹性压缩、混凝土收缩与温度变化所引起的附加内力也越大。。
10. （ ）根据拱桥的受力特点，拱圈合龙应在温度较低时进行。
四、简答题（共3题，共20分）
1. 简要说明重力式墩台的特点及其适用条件。（6分）
2. 简述桥梁支座的作用。（6分）
3. 拱桥设计时需要确定的设计标高主要有哪几个，简要说明各设计高程如何确定。（8分）
五、计算题（共3题，共30分）
1. 某公路桥梁横断面由6片T梁组成，T梁翼缘板及横隔板均采用钢板焊接连接，各主梁截面相同，横断面布置见图1，主梁计算跨径2940cm，完成下列计算：
图1（单位：cm）
1）桥面铺装平均厚度H= 12cm，T形梁梁肋宽度为18cm，汽车荷载为公路-I级车辆荷载，两后轴轴距d=1.4m，轴重均为P=140kN，后轮着地宽度与长度分别为b2=0.60m与a2=0.20m，汽车荷载冲击系数μ=0.30。计算后轮作用时相邻梁肋间桥面板每米板宽的最不利弯矩与剪力（附简图）。（8分）
2）计算左侧第2片梁支点截面的汽车荷载横向分布系数（附简图）（5分）
3）绘制左侧第2片梁跨中截面的横向分布影响线（给出计算过程）（6分）
2、某装配式板桥，计算跨径12.60m，边板跨中截面的汽车荷载横向分布系数mc=0.229，设计荷载为公路-II级，车道荷载标准值：qK=7.875kN/m，PK=157.8kN。汽车荷载冲击系数μ=0.346，汽车荷载横向折减系数ξ=1。绘制荷载布置简图并计算边板l/4截面由汽车荷载引起的剪力（忽略荷载横向分布系数沿跨长的变化）。（6分）
3、某悬链线无铰拱桥，拱轴系数m=2.82，计算跨径l=101.027m，计算矢高f=14.448m，主拱圈材料弹性模量E=3.0×107kPa，主拱圈截面抗弯惯矩I=1.4916m4，主拱圈材料线膨胀系数α=1.0×10-5，已知常变位，弹性中心系数α1=0.3209，弹性压缩系数μ=0.01487；计算单位温度变化（Δt=1℃）时，在拱脚截面引起的弯矩。（5分）（提示：温度变化在弹性中心只引起水平力）
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内蒙古科技大学考试标准答案及评分标准
课程名称：桥梁工程（A卷） 考试班级：土木工程、交通工程2005级
考试时间：2007年12月16日8时30分至10时30分 标准制订人：张玥
一、填空题（共9题，每空1.5分，共30分）
1、拱轴线两端点之间的水平距离（拱脚截面形心之间的水平距离）
2、桥面宽度，桥跨结构横截面形式
3、稳定性
4、基本组合，偶然组合
5、（桥面）纵坡，（桥面）横坡，排水管（泄水管）
6、板桥，肋梁桥（T形梁桥），箱形梁桥
7、3.485（3.484）
8、竖向反力，水平推力，轴向压力，弯矩（按顺序）
9、墩身截面强度，基底应力，相邻两跨
二、单项选择（每题1分，共10分；每题只能选一个答案，多选或不选不得分）
1、B；2、A；3、D；4、B；5、C；6、D；7、A；8、C；9、A；10、D
三、判断（共10题，每题1分，共10分）
1、√；2、×；3、√；4、√；5、√；6、×；7、×；8、×；9、×；10、√
四、简答题（共3题，共20分）
1、要点
1）主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持稳定。因此，墩台身截面尺寸与自重较大，可以不用钢筋，而用混凝土、片石混凝土或天然石材砌筑，具有坚固耐用、施工简便、养护工作量小、取材容易等优点，同时对于抵抗船筏、漂流物、山坡落石的撞击、磨损以及冰压力等的作用较为有利。主要缺点是圬工体积较大，自重及阻水面积也较大，对地基要求较高。（4分）
2）适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂流物较多的河流中，在砂石材料丰富的地区，小桥也常采用。（2分）
2、要点
1）、传递上部结构的支承反力，包括恒载与活载引起的竖向力与水平力；（2分）
2）、保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素作用下能够自由变形，并使结构的实际受力情况符合静力图式。（4分）
3、每个要点2分
1） 桥面高程：由路线纵断面设计控制，同时应保证桥下净空满足泄洪、通航或通车要求
2） 拱顶底面高程：由桥面高程减去初步拟定的主拱截面高度与拱顶处拱上建筑高度
3） 起拱线高程：充分考虑桥下净空满足泄洪、通航或通车要求以及美观要求，尽量采用低拱脚方案，以减小墩台基础底面弯矩，节省墩台工程数量
4） 基础底面高程：根据桥址地质情况、地基承载能力，并考虑冲刷、冻胀等因素确定
五、计算题
1、
1） a1=a2+2H=0.2+2×0.12=0.44m；（1分）
b1=b2+2H=0.6+2×0.12=0.84m；（1分）
悬臂板净跨径：l0＝(2.0-0.18)/2=0.91m（1分）
有效分布宽度：a=a1+2l0+d=0.44+2×0.91+1.4=3.66m（1分）
有效分布宽度内作用两个车轮，
ΣG=2×140/2=140kN。（1分）
每米板宽的活载集度：
q=ΣG/（a·b1）=140/（3.66×0.84）=45.537kN/m；（1分）
每米板宽的悬臂根部活载弯矩：
；（1分）
每米板宽悬臂根部剪力：
（1分）
2）边梁支点截面荷载横向分布系数采用杠杆原理法计算
图（2分）
y1=(2.0-1.8)/2.0=0.1；（1分）
y2=1
y3=(2.0-1.3)/2.0=0.35；（1分）
m0=( y1+y2+y3) /2=(0.1+1+0.35)/2=0.725；（1分）
3）l/B=29.4/（6×2）=2.45>2；（1分）
中梁跨中截面荷载横向分布系数采用偏心压力法计算
图：（2分）
Σai2=2×52+2×32+2×12=70m2（1分）
（1分）
（1分）
2、
图：（2分）
yk=0.75；（1分）
Ω=0.75×12.6×3/4/2=3.544m2；
1/4截面处汽车荷载剪力：
（2分）
（1分）
3、
弹性中心：ys=α1f=0.3209×14.448=4.636m（2分）
温度变化1℃在弹性中心引起的水平力：
（2分）
在拱脚截面引起的弯矩
Mjt=Ht（f-ys）= 22.875×（14.448-4.636）=224.450kN∙m（1分）