桥梁工程拱桥题库含解答.doc

第一节 概 述1拱桥与梁桥相比在受力性能上有哪三点差异？答 ： 竖向荷载作用下，支承处存在水平推力H，且全拱均相等 由于水平推力使拱桥截面弯矩比同截面的梁桥小 主拱重要承受弯压内力2拱桥按拱上结构的形式可分为哪两种类型？ 答 ：分为 实腹式拱桥 空腹式拱桥3拱桥按结构体系可分为哪两类？各自受力特点是什么 ？答 ：如下表 分 类受 力 特 点简朴体系拱桥由主拱圈单独承受桥跨上的所有荷载作用 水平推力由桥墩直接承受组合体系拱桥由车行道梁和主拱圈共同承受桥跨上的所有荷载作用 水平推力的传递受组合方式的制约4拱桥按主拱圈的横截面形式可分为哪四类？ 答 ：分为 板拱桥 肋拱桥 双曲拱桥 箱形拱桥5何谓计算矢跨比？何谓净矢跨比？ 答：计算矢跨比（D）：拱圈（或拱肋）的计算矢高（f）与计算跨径（l）的比值 净矢跨比（D。）：拱圈（或拱肋）的净矢高（f。）与净跨径（l。）的比值 第二节 拱桥的构造与设计1.何谓板拱？ 答 ：主拱圈为矩形实体截面的拱桥，称为板拱2.何谓肋拱桥？其上部结构由哪几部分组成？ 答 ：肋拱桥是由两条或多条分离的平行拱肋，以及在拱肋上设立的立柱和横梁支承的形成部分组成的拱桥，其上部结构由横系梁、立柱、横梁、纵梁及桥面板组成。3.箱形拱的重要特点有哪五点？ 答 ： 截面挖空率大，减轻了自重 箱形截面的中性轴大体居中，对于抵抗正负弯矩具有几乎相等的能力，能较好地适应主拱圈各截面的正负弯矩变化的需要 由于是闭合空心截面，抗弯和抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布较均匀 单条肋箱刚度较大，稳定性好，能单箱肋成拱，便于无支架吊装 制作规定较高，吊装设备较多，重要用于大跨径拱桥4.箱形截面常用的组成方式有哪四种？各种的优缺陷是什么？ 答 ： U型肋组成的多室箱形截面 优点：预制不需要顶模，吊装稳定性好 缺陷：浇筑顶层砼时需要侧模，安装不方便 I型肋组成的多室箱形截面 优点：无需浇筑顶层砼（不需要侧模），施工工序少 缺陷：吊装稳定性差 箱形肋组成的多室箱形截面 优点：吊装稳定性好，抗弯、抗扭刚度大 缺陷：吊装自重大5.实腹式拱上建筑的特点是什么？答 ： 构造简朴 施工方便 填料数量较多 恒重大6.拱上侧墙、护拱的作用各是什么？ 答 ：侧墙的作用是承受拱腹填料及车辆荷载所产生的侧压力（推力） 护拱的作用是加强拱脚段拱圈，同时便于在多孔拱桥中敷设防水层和排出积水7.空腹式拱上建筑的特点是什么？ 答 ：空腹式拱上建筑的最大特点是除了具有实腹拱上建筑相同构造外，还具有腹孔和腹孔墩，减轻了拱桥恒重，同时增长了美观性8.拱上腹孔的布置原则是什么？答 ： 应对称布置在靠拱脚侧的一定区段内 一般为奇数孔 腹孔构造宜统一，以便与施工和有助于腹孔墩的受力 腹拱高度应布置在主拱圈允许的高度内 应尽量减轻贡上建筑恒重，不使腹孔墩过度集中或者过度分散9.伸缩缝与变形缝的作用是什么？答 ： 符合受力图式 避免不规则开裂10排除拱桥腹内积水有哪两个重要性？答 ： 避免含水量的增大，保证路面强度 防止雨水渗到重要结构内，使其发生冻胀破坏11拱桥中铰按性质可分为哪两种类型？答 ：分为 永久性铰 临时性铰12拱桥的重要设计标高有哪四个？答 ： 桥面标高（重要有三个：桥梁起点、终点及跨中点的桥面标高） 拱顶底面标高 起拱线标高 基底标高13为什么说拱桥的主拱的矢跨比是拱轴设计中的重要参数之一？答 ： 拱桥的水平推力与垂直反力之比值，随矢跨比的减小而增大 当矢跨比减小时，拱的推力增大，反之则水平推力减小 无铰拱随矢跨比减小其弹性压缩、温度变化、混凝土收缩及墩台位移产生的附加内力越大 拱的矢跨比过大使拱脚段施工困难 矢跨比对拱桥的外形及周边景观的协调产生影响14不等跨拱桥的重要受力特点是什么？在解决不等跨分孔时应注意控制的实质性问题是什么？如何作？ 答 ：不等跨拱桥的重要受力特点是：恒载产生的相邻跨的水平推力不等 解决不等跨分孔时应注意控制的实质性问题是：尽量减小因恒载引起的不平衡推力对桥墩基底的偏心作用 解决不等跨分孔的方法：采用不同的矢跨比；采用不同的起拱线标高；15什么是拱轴线？什么是合理拱轴线？拱轴线的种类有哪些？各相应哪种荷载模式？ 答 ：拱轴线是拱圈横截面形心点的连线 将恒载作用下的压力线作为主拱圈的设计拱轴线则称为合理拱轴线 圆弧拱轴线：等静水压力； 抛物线拱轴线：均布荷载； 悬链线：与竖坐标成比例的荷载。16拱轴线的型式与拱上建筑的布置一般有哪四点关系？ 答 ： 小跨径实腹式拱桥采用圆弧线拱轴线。 小跨径空腹式拱桥采用悬链线拱轴线 大、中跨径可采用空腹式近似悬链线拱轴线 轻型拱桥或全透空的大跨径拱桥可采用抛物线拱轴线第三节 拱桥的计算1什么是联合作用？其大小与拱上建筑结构的类型存在什么样的关系？ 答 ：联合作用是指拱上建筑与主拱圈共同承担荷载的作用 其大小与拱上建筑结构类型的关系： 当拱上建筑为腹拱时，联合作用较大；当拱上建筑为梁板时，联合作用较小 当腹拱圈、腹拱墩对主拱的相对刚度越大，联合作用越大 腹拱越坦，其抗推刚度越大，联合作用越大 拱脚与四分之一跨的截面联合作用较拱顶大2拱轴系数的定义是什么？ 答 ：拱轴系数是指拱脚的恒载强度与拱顶的恒载强度之比值，即 3悬链线拱桥的拱轴系数m与y1的变化特性是什么？ 答 ：y1随m的增大而减小，拱轴线抬高；随m的减小而增大，拱轴线减少 由于两个四分点水平距离为l /2 = 55 m，可知计算跨径l= 110 m 又 所以 4何谓五点重合法？空腹式拱桥采用悬链线作拱轴线的控制条件是什么？ 答 ：五点重合法 ：对于空腹式拱桥，在求其拱轴系数时认为拱顶、拱脚及四分点压力线与拱轴线完全重合的方法控制条件是 ：5已知某等截面悬链线空腹式拱桥恒载产生的弯矩M1/4 =2480 KNM，Mj = 10980 KNM，试求其拱桥轴线系数m。解 ： 代入数据求得 6试绘出拱桥主拱弹性中心计算的两种基本结构图式，并对的标明各基本结构的坐标系及其三个内力的正值方向。在拱桥受力计算中其三个内力正负号的符号有何规定？ 答 ：如图所示 图（a）为悬臂曲梁式，图（b）为简支曲梁式在拱桥计算中内力符号采用以下规定：（如下图所示） 拱中弯矩以使拱腹受拉为正 拱中剪力以绕脱离体逆时针转动为正 轴力以使拱圈受压为正 7何谓拱的弹性压缩？弹性压缩对无铰拱有何影响？ 答 ：拱的弹性压缩是指拱圈在结构自重作用下产生弹性压缩，使拱轴线缩短的现象 由于无铰拱是超静定结构，弹性压缩会在拱中产生附加内力8拱桥在荷载作用下其拱圈的内力计算可分为哪两大步后再叠加？试绘出恒载作用下主拱内力计算的分解、叠加图式。 答 ：可分为 不考虑弹性压缩的内力（纯压）计算 有弹性压缩引起的内力（弹压）计算 然后再进行叠加，求得总内力 恒载作用下内力计算图式如下： 9何谓合拢温度？ 答 ：合拢温度是指施工时主拱圈封拱（合拢）时的桥位气温（t1）10当桥位平均温度大于或小于施工合拢温度时，拱桥轴线各有什么变化？主拱各承受何核种附加内力？ 答 ：如下表合拢温度与施工温度关系拱轴线变化附加内力类型t t1t 0, l 0伸长压应力t t1t 0, l 0缩短拉应力11拱桥有哪三类变位？ 答 ： 相对的水平位移 不均匀沉降 拱脚截面相对转动