1、橋梁工程I試題答案一單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1C 2C 3C 4D 5A 6C 7D 8C 9A 10D二簡(jiǎn)答題（每題5分，共60分）1按照受力體系分類，橋梁可以分為哪些基本橋型？答：按照受力體系分類，橋梁可以分為：梁式橋、拱式橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋、懸索橋。2、對(duì)橋面伸縮縫的設(shè)計(jì)與施工，應(yīng)考慮哪幾方面的作用和要求？我國(guó)目前公路橋梁和城市橋梁工程上使用的伸縮縫有哪幾種形式？答：作用和要求：（1）能夠適應(yīng)橋梁溫度變化、活載作用、混凝土收縮徐變等因素所引起的變形。（2）能承擔(dān)各種車(chē)輛荷載的作用。（3）保證橋面平坦，行駛性良好。（4）施工安裝方便，且與橋梁結(jié)構(gòu)聯(lián)為整體。（5）養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便

2、。（6）具有能夠安全排水和防水的構(gòu)造。 伸縮縫形式（1）U形鋅鐵皮伸縮裝置；（2）跨搭鋼板式伸縮裝置；（3）橡膠伸縮裝置。按照伸縮體結(jié)構(gòu)不同，橋梁橡膠伸縮裝置可分為純橡膠式、板式、組合式和模數(shù)式。（4）無(wú)縫式伸縮縫（橋面連續(xù)）3、大跨徑公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)槭裁创蠖嗖捎貌坏瓤绾妥兘孛娴男问剑浚ㄒ匀鐬槔f(shuō)明）答：不等跨原因：中跨和邊跨最大正彎矩接近相等。變截面原因：當(dāng)連續(xù)梁的主跨跨徑接近或大于70m時(shí)，若主梁仍采用等截面布置，在恒載和活載作用下，主梁支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩將比跨中截面的正彎矩大得多，從受力上講就顯得不太合理且不經(jīng)濟(jì)，這時(shí)，采用變截面連續(xù)梁橋更符合受力要求，高度變化基本上與內(nèi)力變化

3、相適應(yīng)。（1）當(dāng)加大靠近支點(diǎn)附近的梁高(即加大了截面慣矩)做成變截面梁時(shí)，能降低跨中的設(shè)計(jì)彎矩。（2）加大支點(diǎn)附近梁高是合理的，既對(duì)恒載引起的截面內(nèi)力影響不大，也與橋下通航的凈空要求無(wú)甚妨礙，又能適應(yīng)抵抗支點(diǎn)處剪力很大的要求。（3）連續(xù)梁采用變截面結(jié)構(gòu)不僅外形美觀，還可節(jié)省材料并增大橋下凈空高度。4、在活載內(nèi)力計(jì)算中，是如何把一個(gè)空間問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎲?wèn)題的？答：采用變量分離方法：式中，表示單位荷載沿橋面橫向(y軸方向)作用在不同位置時(shí)，某梁所分配的荷載比值變化曲線，也稱作對(duì)于某梁的荷載橫向分布影響線。為縱向內(nèi)力影響線。如果按照最不利位置布載，就可求得其所受的最大荷載戶。P為輪軸重，則m就稱為荷載

4、橫向分布系數(shù)，它表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是各個(gè)軸重的倍數(shù)（通常小于1）。這樣，就把一個(gè)空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化成了二個(gè)平面問(wèn)題。5、斜腿剛架橋結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)及其適用范圍？答：由一對(duì)斜置的撐桿（斜交一般在40° 50°)與梁體固結(jié)后來(lái)承擔(dān)車(chē)輛荷載的橋梁稱為斜腿剛架橋。（為解決門(mén)式剛架橋中基鉸處的水平力較大的問(wèn)題）（1）主跨相當(dāng)于折線形拱式橋，壓力線接近于拱橋受力狀態(tài)，斜腿為受壓為主，比門(mén)式剛架橋的立墻或立柱受力更為合理，因此其跨越能力較大； （2）斜腿相對(duì)地縮短了主跨跨度，梁內(nèi)彎矩比同跨徑的門(mén)式剛架小； （3）該橋兩端具有較長(zhǎng)的伸壁長(zhǎng)度，通過(guò)調(diào)整邊跨與中跨的跨長(zhǎng)比，可以使兩端不會(huì)向上翹

5、，改善行車(chē)條件，而且邊跨對(duì)主跨跨中彎矩還有卸載作用，有利于減小主梁高度；（4）斜腿的下端鉸支座一般設(shè)置在堅(jiān)硬巖石上或橋臺(tái)上，不會(huì)被水或土堤淹沒(méi)，故在施工和維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易些，但斜腿施工時(shí)相對(duì)比較復(fù)雜。斜腿剛架橋也存在有某些與門(mén)式剛架橋相類似的缺點(diǎn)：（1）主梁的恒重和車(chē)輛荷載都是通過(guò)主梁與斜腿相交處的橫隔板，再經(jīng)過(guò)斜腿傳至地基上。這樣的單隔板或呈三角形的隔板將使此處梁截面產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩峰值，使得通過(guò)此截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋十分密集，在構(gòu)造布置上比較復(fù)雜。（2）預(yù)加力、徐變、收縮、溫度變化以及基礎(chǔ)變位等因素都會(huì)使斜腿剛架橋產(chǎn)生次內(nèi)力，受力分析上也相對(duì)較復(fù)雜。因此，為了減少超靜定次數(shù)，同時(shí)使斜腿基腳處的

6、地基應(yīng)力均勻些，一般將斜腳基腳處設(shè)計(jì)成鉸支座。（3）與地面呈40°50°夾角的斜腿，造成施工上有一定的難度。適用范圍：常常建造在跨越深谷地帶或用在跨越其他線路（公路或鐵路）的立交橋上。6、布置多跨梁橋的固定支座和活動(dòng)支座時(shí)一般要考慮哪些原則？答：（1）對(duì)于坡橋：宜將固定支座布置在高程低的墩臺(tái)上。同時(shí)，為了避免整個(gè)橋跨下滑，影響車(chē)輛的行駛，當(dāng)縱坡大于1或橫坡大于2時(shí)，應(yīng)使支座保持水平，通常在設(shè)置支座的梁底面，增設(shè)局部的楔形構(gòu)造。（2）對(duì)于多跨簡(jiǎn)支梁橋：固定支座設(shè)在橋臺(tái)上；每個(gè)橋墩上設(shè)置一組活動(dòng)與一組固定，以使所有墩臺(tái)承受均勻的縱向水平力；對(duì)于高橋墩，可布置兩個(gè)活動(dòng)支座，以減小

7、水平力。（3）對(duì)連續(xù)梁：一般在一聯(lián)中的一個(gè)墩或臺(tái)設(shè)固定支座（宜布置在靠近溫度中心的位置，以使梁的溫度變形分散在梁的兩端），其他墩臺(tái)均設(shè)置活動(dòng)支座。梁體下有兩個(gè)支座時(shí)，一般一個(gè)單向支座、一個(gè)雙向支座，沿固定支座的一側(cè)為單向支座，另一側(cè)全為雙向支座；（4）對(duì)于懸臂梁橋：錨固孔一側(cè)設(shè)固定支座，另一側(cè)設(shè)活動(dòng)支座；掛孔采用與簡(jiǎn)支梁橋布置形式一致，有時(shí)兩端均設(shè)置固定支座。7、闡述斜板橋的工作特性？ 答：斜板的受力性能可以用一個(gè)三跨連續(xù)梁相比擬，具體歸納為如下幾點(diǎn)：(1) 支承邊反力：支承邊的反力是呈不均勻分布的，以鈍角B、C處的反力最大，以銳角A、D處的最小，甚至可能出現(xiàn)負(fù)反力，使銳角向上翹。(2) 跨中

8、主彎矩：對(duì)于寬跨比較大的斜板，其中心處的主彎矩方向接近與支承邊正交。但在斜板的兩側(cè)，其主彎矩方向接近平行自由邊；并且，彎矩值沿板寬分布也是不均勻的，對(duì)于均布荷載，中部彎矩值大于兩側(cè)，對(duì)于集中荷載，則以荷載點(diǎn)處的最大。(3) 鈍角負(fù)彎矩：如同連續(xù)粱的中支點(diǎn)截面一樣，在鈍角B、C處產(chǎn)生負(fù)彎矩，有時(shí)它的絕對(duì)值比跨中主彎矩還要大，其負(fù)主彎矩的方向接近與鈍角的二等分線相正交。(4)橫向彎矩：斜板的最大縱向彎矩比同等跨徑的直橋要小，但橫向彎矩卻比同等跨徑的直橋要大得多，并且沿自由邊的橫向彎矩還出現(xiàn)反號(hào)，靠近銳角處為正，靠鈍角處為負(fù)。(5) 扭矩：A、D點(diǎn)有起翹的趨勢(shì)，如果固定A、D兩點(diǎn)，那么將使斜板在兩個(gè)

9、方向產(chǎn)生扭矩，這也是斜板的一個(gè)重要特點(diǎn)，但它的分布十分復(fù)雜。8、平衡懸臂法施工的三跨連續(xù)梁，計(jì)算其主梁自重內(nèi)力應(yīng)經(jīng)過(guò)哪五個(gè)主要階段？請(qǐng)畫(huà)出各階段主梁自重內(nèi)力計(jì)算圖。（1）從墩向兩邊對(duì)稱逐段懸出時(shí)的主梁自重內(nèi)力示意圖此時(shí)時(shí)需在墩上設(shè)臨時(shí)錨固以保證平衡懸臂施工的安全（2）邊孔合龍梁段架設(shè)，此時(shí)邊跨合攏段的自重和掛籃的反向作用力（3）拆除臨時(shí)錨固，需對(duì)主梁施加一對(duì)方向相反的力，此力將在單懸臂結(jié)構(gòu)體系上引起內(nèi)力（4）當(dāng)中孔梁段合龍時(shí)，現(xiàn)澆結(jié)合段的自重和掛籃的自重由吊桿傳至懸臂端部（5）砼凝固后，吊桿拆除，需對(duì)連續(xù)主梁施加一對(duì)方向相反的力R0，而梁段自重則作用于連續(xù)梁上9、鋼管混凝土拱橋具有哪些特點(diǎn)？答

10、：鋼管混凝土拱橋一方面借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性，同時(shí)又利用鋼管對(duì)核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使其具有更高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。 鋼管混凝土拱橋具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）總體性能方面：由于鋼管混凝土承載能力大，正常使用狀態(tài)是以應(yīng)力控制設(shè)計(jì)，外表不存在混凝土裂縫問(wèn)題，因而可以使主拱圈截面及其寬度相對(duì)的減小，這樣便可以減小橋面上由承重結(jié)構(gòu)所占的寬度，提高了中、下承式拱的橋面寬度的使用效率。（2）施工方面：鋼管本身相當(dāng)于混凝土的外模板，它具有強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，易于吊裝或轉(zhuǎn)體的特點(diǎn)，可以先將空管拱肋合龍，再壓注管內(nèi)混凝土，從而大大降低了大跨徑拱橋施工的難度，省去了支模、拆模

11、等工序，并可適應(yīng)先進(jìn)的泵送混凝土工藝。鋼管混凝土材料也有它自身的缺點(diǎn)。（1）對(duì)于管壁外露的鋼管混凝土，在陽(yáng)光照射下，鋼管膨脹，容易造成鋼管與內(nèi)填混凝土之間出現(xiàn)脫空現(xiàn)象；（2）由于施工中鋼管先于管內(nèi)混凝土受力，往往造成鋼管應(yīng)力偏高而混凝土不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。10、畫(huà)出系桿拱橋簡(jiǎn)圖，指明系桿位置所在，并簡(jiǎn)述其作用。系桿的含義就是一個(gè)將兩拱腳相互聯(lián)系在一起的水平構(gòu)件，系桿的作用是承受拱的推力，因而系桿拱橋是無(wú)推力拱式體系，墩臺(tái)不承受水平推力。11、斜拉橋常設(shè)輔助墩和邊引跨，為什么？活載往往在邊跨梁端附近區(qū)域產(chǎn)生很大的正彎矩，并導(dǎo)致梁體轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮縫易受損，在此情況下，可以通過(guò)加長(zhǎng)邊梁以形成引跨或設(shè)置輔

12、助墩的方法予以解決。設(shè)輔助墩可以減小拉索應(yīng)力變幅，提高主跨剛度，又能緩和端支點(diǎn)負(fù)反力，是大跨度斜拉橋中常用的方法。12、橋梁墩臺(tái)的作用是什么？承受哪些荷載？設(shè)計(jì)原則如何？答：橋梁墩臺(tái)的作用：承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，并將荷載及本身自重傳給地基。承受荷載：上部結(jié)構(gòu)外力：豎向力、水平力、彎矩；施工臨時(shí)荷載。其它外力：流水壓力、風(fēng)力、土壓力、地震力、冰壓力、船只、排筏或漂浮物的撞擊力等。設(shè)計(jì)原則：滿足交通要求、安全耐久、造價(jià)低、維修養(yǎng)護(hù)少、施工方便、因地制宜、工期短、與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)和造型美觀。三計(jì)算題（共20分）1、解：（1）用杠桿法計(jì)算支點(diǎn)橫向分布系數(shù)：2梁的橫向分布影響線如圖1。對(duì)汽車(chē)：（10）0.5（1分）對(duì)人群：（1分）（2）29.1683.6452。因此可以用偏心壓力法計(jì)算。（1分）2×（1.623.32）25.6（1分） 151.6×3.225.60.4（1分） 151.6×3.225.60（1分）2梁的橫向分布影響線和荷載布置如圖2（2分）對(duì)汽車(chē)：2×0.2340.468；（1分）對(duì)人群