桥台桥墩支座基础主梁铺装栏杆伸缩缝.docx

2012年《桥梁工程》网络教育习题更新
（第六次作业）
正确答案：D
正确答案：A考虑的因素为 。
A.温度变形伸缩量 B.收缩徐变伸缩量
C.制造安装误差富裕量 D.梁端转角引起的伸缩量
正确答案：D

4.下列选项中不属于桥面铺装层主要作用的是： 。
A.扩散车轮压力 B.提供耐磨性能
C.避免雨水渗入 D.完全参与主梁结构受力
正确答案：D
。A.120m B.60m
C.30m D.12m
正确答案：C
。A.80m B.100m
C.150m D.200m
正确答案：A
。A.80m B.100m
C.150m D.200m正确答案：D
。
A.支撑大缆 B.改变大缆的角度
C.传递竖向力 D.将大缆从扎紧状态变为散开状态
正确答案：D

9.对拱桥面外稳定性较为有利的拱肋布置形式是： 。
A.单片拱肋 B.垂直布置的双片拱肋
C.提篮拱（内倾布置的双片拱肋） D.蝴蝶拱（外倾布置的双片拱肋）
正确答案：C

10.公路大跨度预应力混凝土连续梁桥中，通常不进行尺寸变化的是：
A.梁高 B.顶板厚度
C.底板厚度 D.腹板厚度
正确答案：B

11.大跨度预应力混凝土连续刚构桥中，主梁必须设置横隔板的位置是： 。
A.边跨跨中 B.中跨跨中
C.支座断面 D.1/4点断面
正确答案：C
12.下列哪种桥型的施工不适于悬臂施工方法 。
A. 连续梁桥 B. 拱桥
C. 斜拉桥 D. 悬索桥正确答案：D
13.在采用箱形主梁截面的混凝土连续梁桥中，腹板厚度主要由________决定。
A.截面弯矩大小 B.截面剪力大小
C.截面轴力大小 D.截面高度大小
正确答案：B
14.采用悬臂施工法的预应力混凝土连续刚构桥在悬臂状态时应张拉 _______以抵抗弯矩。
A.底板纵向预应力束 B.顶板纵向预应力钢束
C.横向预应力钢束 D.竖向预应力钢筋正确答案：B

15.在桥面伸缩缝处设置伸缩装置的目的在于： 。
A.连接相邻梁端，加强结构的整体性 B.满足结构变形要求，保证车辆平顺通行
C.减少车辆在伸缩缝处的冲击作用 D.满足桥梁设计规范的要求正确答案：B
16.预应力混凝土桥梁中的预应力钢筋的主要作用是提高了梁的 。
A.抗裂性 B.强度 C.高跨比 D.稳定性
正确答案：A
17. 桥面布置在桥跨承重结构上面的桥称为 。
A.上承式桥梁 B. 下承式桥梁
C.中承式桥梁 D. 开敞式桥梁
正确答案：A

18.适用于高速公路桥梁设计的汽车荷载为：_______。 
A.公路－I级车道荷载 B. 公路－I级车辆荷载
C.公路－I级车道荷载和车辆荷载 D. 公路－II级车道荷载或车辆荷载
正确答案：C
19.一座三跨混凝土连续梁桥（跨度布置为A米＋B米＋A米），当主跨跨度B为120米时，边跨的跨度A最合适的选择为：________ 。
A.60米 B.80米
C.120米 D.150米
正确答案：B

20.大跨度钢箱梁斜拉桥采用的主要施工方法为：________。
A.满堂支架法 B.转体法
C.悬臂浇筑法 D.悬臂吊装法
正确答案：D
正确答案：说法错误

2.对于大跨度混凝土连续梁桥，其主梁截面一般采用箱型截面。（ ）
正确答案：说法正确
正确答案：说法正确
正确答案：说法错误
正确答案：说法正确
正确答案：说法错误
正确答案说法错误
正确答案：说法错误

正确答案：说法错误

正确答案：说法错误
参考答案：

简支梁桥的主要特点包括：
（1）受力明确；静定结构，受力明确，不会产生次内力（如沉降、温度、预应力等次内力）。
构造简单；因为受力明确构造相对简单，可采用拼装式结构。
（2）易于设计；易于设计成系列化和标准化。
（3）易于施工；有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，显著加快建桥速度 。
（4）便于管养；病害少，维修、更换容易。
（5）跨度受限。在中小跨径桥梁应用广泛，不能作为大跨度桥梁的适用形式。

期望学生回答的长度为： （每个案例分析题10分）

1.2012年3月13日，湖南省娄底市涟水河大桥桥面发生下塌的事故，大桥进入钢管拱施工阶段的第十跨桥面发生局部下塌。由于当时没有施工人员作业，没有造成人员伤亡。发生事故的桥梁设计为下承式钢管混凝土系杆拱桥，桥面宽28.5米，双向6车道布置。请根据案例分析以下问题：本题10分

图A 下塌的桥面（主梁）示意

图B 发生事故的系杆拱桥拱梁结合处示意

（1）请根据所学知识，说明什么是系杆拱桥，并绘制一个完整的下承式系杆拱桥示例。（2分）
（2）下承式系杆拱桥属于拱－梁组合体系桥梁，请回答拱－梁组合体系桥梁的受力特点，并回答系杆拱桥中系杆的作用。（2分）
（3）发生事故时该桥处于主梁（系杆）浇筑完成后的施工阶段，发生事故的主要原因是施工单位违规操作将主梁支架提前拆架。请根据图片说明，该拱桥采用的是什么样的施工方法？（2分）
（4）请说明为什么主梁支架提前拆架会引起桥梁事故？（2分）
（5）请给出该类桥梁的合理施工步骤（顺序）建议。（2分）

参考答案：
（1）系杆拱桥是采用设置水平系杆来平衡拱脚水平推力的一种拱桥结构形式。这种结构形式在体外形成静定结构，对下部结构不会产生推力。在体内通常设置为拱梁组合而成的超静定结构。

（2）拱梁组合体系桥梁是由主梁和主拱共同承受外部荷载的桥型，主梁受力以受弯为主，主拱受力以受压为主。根据拱、梁刚度的差异可以划分为刚梁刚拱、刚梁柔拱、柔梁刚拱等不同形式。系杆拱桥中的系杆主要用于平衡自重和车辆荷载作用下产生的拱脚水平推力，通过系杆的受力，形成无推力拱桥结构，从而减小对基础设置时对抵抗水平（推）力的要求。
（3）根据图片该桥采用的是支架现浇的施工方法施工主梁。拱圈架设采用主梁上（少）支架支撑拼装形式架设拱圈钢管。
（4）拱梁组合体系桥梁需要由拱和梁共同承受自重和外荷载作用。施工当中主梁浇筑完毕后，拱肋并没有完成架设，也没有施工吊杆；这种情况下提前拆除主梁支架，由于没有拱圈的帮助，主梁不能承受如此跨度下自重产生的弯矩，因而出现了主梁大变形（竖向变形）。
（5）根据拱梁组合体系的受力特点，在该桥的施工中合理的施工步骤应为：
A.搭设支架，支架法浇筑主梁，张拉主梁预应力；
B.在主梁上搭设支架，拼装拱圈钢管；浇筑拱圈钢管内混凝土；形成钢管混凝土拱肋。
C.安装吊杆；形成拱梁组合受力体系；
D.拆除桥面拱肋支架、拆除主梁支架；（桥面拱肋拼装支架可以在拱肋钢管完成连接后拆除）
E.完成桥面铺装及其它附属结构施工。

期望学生回答的长度为：
2. 2012年8月24日5点30分左右，哈尔滨阳明滩大桥疏解工程一上行匝道垮塌，桥上4辆货车侧翻至桥下，致使3人死亡5人受伤。经专家组认定，事故性质为由于车辆严重超载而导致匝道倾覆、车辆翻落地面，造成人员伤亡的特大道路交通事故。经调查和实际称重，事故发生时的4台货车核载总量为102.135吨，实载总量为395.4吨，总超载为293.265吨，车货总重485.185吨。由于超载货车在121.96米的长梁体范围内同时集中靠右行驶，造成钢混叠合梁一侧偏载受力严重超载荷，从而导致倾覆。该倾覆的匝道桥面宽度为9m，采用三跨连续梁结构，主梁为变截面结合梁（叠合梁）；连续梁下部结构中连续梁中墩采用独柱墩的形式（柱顶设1个支座）、边墩采用独柱盖梁形式（盖梁上横向设多个支座）。

图A 事故现场图1

图B 事故现场图2

请根据案例分析以下问题：
（1）什么是叠合梁（结合梁）结构？（2分）
参考答案：
用剪力键或抗剪结合器或其它方法将混凝土桥面板与其下的钢板梁结合成整体的梁式结构，成称为结合梁桥。在结合梁桥中，混凝土桥面板参与钢板梁上翼缘受压，提高了桥梁的抗弯能力，从而可以节省用钢量或降低建筑高度。

（2）根据材料性能的差异，在相同跨度情况下，试将钢梁、混凝土梁、叠合梁结构自重的大小排序进行排序。（2分）
参考答案：
因为钢材的强度高，在相同跨径的情况下，钢梁的自重较混凝土梁轻。叠合梁的材料受力介于钢梁和混凝土梁之间，故通常情况下在相同跨径条件下结构自重的排序为：钢梁<叠合梁<混凝土梁。

（3）事故桥梁的支座立面和平面布置情况参见图D。请说明在连续梁结构中当采用钢梁或叠合梁时为什么边跨支座容易出现支座脱空情况（即支座出现拉力而退出工作）（2分）。

图D 连续梁支座的立面和平面布置示意
参考答案：
连续梁中在结构自重恒载作用下，边墩的支座反力通常会小于中墩的支座反力。如果边中跨布置不合理，在自重情况下边墩的支座反力通常会很小，特别是对于钢梁或结合梁这类自重较轻的桥梁结构。
连续梁结构如果中跨布置汽车荷载时，汽车荷载会产生边跨支座的负反力（拉力），如果汽车荷载产生的拉力大样自重产生的压力，那么恒载与活载组合后的边支座反力可能是拉力效应。通常的支座设计是只能承受压力而不能承受拉力的，组合后的拉力效应直接将使得边跨支座出现受拉后脱空的情况。钢梁或叠合梁由于自重较轻更容易出现这种情况。

（4）根据事故桥梁设计的独柱墩及其支座平面布置情况，试分析独柱墩为什么在车辆偏载（靠边行驶）时容易出现倾覆的事故？（2分）
参考答案：
事故桥梁的连续梁支座平面布置中，两个中墩采用了独柱桥墩单点支座布置形式，对结构抵抗偏载扭矩没有帮助。车辆荷载偏载布置时所产生的横向扭矩完全由边墩的独柱双点支座来抵抗。汽车活载作用下，横向双点支座对扭矩的抵抗反映为一个支座受拉、一个支座受压而形成的抵抗扭矩。
由于连续梁结构本身边跨支点的恒载压力储备就较小，在全球满布偏载（特别是超重车辆偏载的情况），外侧（扭转受拉侧、车辆偏载的反方向侧）角点的支座反力更容易出现拉力而导致支座脱空。一侧支座脱空后，边墩双点支座抗扭的能力会丧失，将直接导致桥梁出现侧向倾覆失稳现象的发生。
对于钢桥或结合梁桥，这种倾覆非风险因结构恒载自重轻的原因而更容易产生。

（5）试从桥梁结构设计与桥梁运营管理角度论述如何避免类似事故发生？（2分）
参考答案：
从桥梁结构设计上的措施：采用合理的连续梁边中跨比；钢梁或叠合梁边跨支点可适当压重以提高恒载压力储备；尽量避免采用独柱桥墩，特别是单点支座的独柱桥墩，条件适宜的地方宜尽量采用双柱或多柱桥墩提高体系的抗扭能力；提供横向抗扭的多支点支座的布置间距宜适当加大；连续的叠合梁结构预应力张拉应避免导致边墩支点的二次负反力。
从桥梁运营管理上的措施：严格控制超重车辆上桥；匝道桥中设置独柱墩及桥面较窄的情况下宜提示重车居中形式，减下偏载下的结构倾覆风险。

期望学生回答的长度为：
下图中图A为高速铁路桥梁中常采用的有砟桥面布置形式，图B为高速铁路无砟轨道桥面布置形式，请结合桥梁工程所学知识，就上述两种结构在桥梁应用中的特点进行比较后回答下述问题：本题10分

图A高速铁路桥梁有砟轨道桥面组成示意

图B高速铁路桥梁无砟轨道桥面组成示意
（1）公路桥梁中的桥面构造包括哪些组成部分？高速铁路桥梁的桥面构造的构成与其存在哪些差异？（2分）
参考答案：
公路桥面构造包括：桥面铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、灯柱、安全护栏和伸缩装置等。
高速铁路桥面构造包括：桥面排水防水系统、检修道、防撞墙、栏杆、接触网立柱、伸缩装置、轨道板或道砟等。它与公路桥面的最大区别在于列车车轮荷载通过枕木传递给道砟或轨道板以实现荷载扩散，而不需要专门设置桥面铺装系统。

（2）从桥梁结构的恒载受力大小上，有砟桥面与无砟桥面存在何种差异？（2分）
参考答案：
从轨道下的桥面构造组成分析，有砟桥面的恒载比无砟桥面的恒载大。

（3）从列车荷载的传递和扩散上，有砟桥面与无砟桥面存在何种差异？（2分）
参考答案：
有砟桥面中的列车车轮荷载通过轨道传递给枕木，再由枕木传递给道砟，经由道砟扩散后传递给主体结构；
无砟桥面中的列车车轮荷载通过轨道直接传递给轨道板，再经由轨道板扩散后传递给主体结构。
（4）从桥面构造的维护性能上，有砟桥面与无砟桥面存在何种差异？（2分）
参考答案：
高速铁路中使用道砟时会因高速运行的动力荷载导致道砟的粉化等现象存在，需要经常更换道砟。无砟桥面中因没有道砟的存在，不需要对道砟进行维护和更换，因此其维护性能会更好些。

（5）如果应用于大跨度的连续梁桥，当收缩徐变等因素使得桥梁出现过大变形而需要调整轨面高程时，有砟桥面与无砟桥面存在何种差异？（2分）
参考答案：
高速铁路中对桥梁上的轨道平顺性要求较高，当出现桥梁的过大变形时，无砟轨道因其轨道板结构特殊性，不容易实现轨道的调平作业；而有砟轨道可以通过道砟厚度的调整较容易实现桥梁变形后的轨道标高调整。
期望学生回答的长度为：