课本P455(简要) 边主跨比:PPT2.1 P56-57 49、 按塔、梁、墩的不同组合形式,4种结构体系:(半)飘浮体系零号索 PPT2.1 P28-46 50、 多塔斜拉桥的难点,多塔悬索桥的难点。 斜拉桥PPT2.1 P79;课本P452:1、如何控制中间塔顶在活载作用下的水平位移、减少主梁跨中的弯矩。2、在提高结构刚度的同时,保证主梁在常年温差下的自由伸缩。 多塔悬索桥:控制中塔塔顶位移是十分关键,研究中塔刚度,确定可能出现的不平衡水平力;研究中塔鞍座与钢丝间的摩擦力。 51、 地锚式斜拉桥的受力特点、施工方法。 地锚式斜拉桥主梁受拉,斜拉索的轴向力靠锚碇来平衡。经济指标差,施工方法复杂,因此只有当地形比较特殊或者出于桥梁造型需要时才会可能被选用。 52、 拉索空间布置与平面布置方式对斜拉桥的受力性能有何影响? 课本P461-462 53、 斜拉桥的拉索在索面内布置形式可以有辐射形、竖琴式、 和 四种,画出简图。为什么扇形? PPT2.1 P103-104 为什么扇形?课本P462 54、 按斜拉索间距,斜拉桥分为密索体系和稀索体系,密索体系斜拉桥在受力特点、施工方法和维修加固方面有何优点?PPT2.1 P107-108 索距小,主梁弯矩小(主梁上索距一般混凝土梁是4-10m,钢梁是12-20m);(受力) 索力较小,锚固点构造简单,便于布置,其数量虽多,但在塔上总能安排得下,在梁上相距5m以上则更不会有困难; 锚固点附近应力流变化小,补强范围小; 易于换索;维修 对曲线斜拉桥布索也较便利;施工 多根细索比少数粗索的耐疲劳强度要高; 多根索的自振频率都不相同,在风振时会相互有较大的干扰,抗风抗震能力强(振动阻尼耗能器); 可以减轻两索之间的主梁节段重量,吊装机具或挂篮都可减轻,利于悬臂法架设,索间距宜为5~15m ; 索力调整较繁复,风雨振问题突出。 55、 如何考虑斜拉索的垂度效应?等效弹性模量。写出2种公式,说明其中符号的含义。 PPT2.3 P15-16 拉索为柔性索,在索的自重作用下有垂度,垂度对索的受拉性能有影响,同时索力大小对垂度也有影响。 为了简化计算,在实际计算中索一般采用一直杆表示,以索的弦长作为杆长。关健问题是考虑索垂度效应对索的伸长与轴力的关系影响。 等效弹性模量:索的伸长量包括弹性伸长和克服垂度的伸长,可用等效弹性模量的方法,在弹性伸长公式中计入垂度的影响。
56、因为斜拉索的垂度效应原因,对斜拉索有哪些技术要求?为什么钢筋不能用作斜拉索。 57、 索力的初拟和调整 PPT2.3 P29-36 课本 P478
58、 什么是斜拉桥的合理成桥状态?斜拉桥为什么有合理成桥状态的问题?什么是斜拉桥的合理施工状态?斜拉桥合理状态实现的关键技术手段是什么? PPT2.3 P32 59、 斜拉桥、悬索桥的几何非线性体现、区别。 斜拉桥:课本P476 PPT2.3 P11 悬索桥: 60、 斜拉桥的非线性因素有哪些?考虑非线性影响后,结构的内力和变形有何影响? PPT2.3 P11 课本P476 61、 拉索具有轻质柔性地阻尼的特点,有哪些振动形式,如何减振? PPT2.2 P37;课本P483 振动形式:风雨激振、参数振动等 减振: 1)气动措施 在光滑的圆柱形拉索表面上增加V形凹槽、矩形凸条、螺旋条及圆形凹点等 2)索端阻尼器措施(常用) 附加内部及外部阻尼装置增加拉索的模态阻尼; 3)辅助索措施(大跨度斜拉桥超长拉索体系) 设置辅助索,改变拉索动力特性 62、斜拉索有哪些病害,如何减轻防治? 论文 63、 主梁:悬臂施工法、前支点牵索挂篮、塔梁临时固接 课本P484 PPT2.4 P19- 64、 在斜拉桥上采用挂篮悬臂施工方法要比在梁桥上采用更具优势,为什么? PPT2.4 P23-24
65、前支点挂篮施工与后支点挂篮施工的区别有哪些? 66、 前支点挂篮的结构组成和受力特点。 前支点挂篮:PPT2.4 P28- 前支点挂篮,利用待浇梁段斜拉索最为挂篮前支点支撑力,施工过程中将挂篮后端锚固在已浇梁段上,它能充分发挥拉索的作用,由斜拉索已浇梁段来共同承担待浇梁段的混凝土荷载。待浇混凝土达到所需强度后,拆除斜拉索与挂篮的连接,使节段荷载转换到斜拉索上,再前移挂篮。 组成:承重体系、模板体系、行走体系、转动锚固体系及止推系统。 受力原理:挂篮受力由简支受力变为超静定受力 。 67、 斜拉桥采用前支点挂篮施工时,需要张拉几次斜拉索?说明作用。 PPT2.4 P41-42
5悬索桥
68、 悬索桥的组成、主要承重构件、受力体系、传力路径
悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。 成桥时,主要由主缆和主塔承受结构自重。加劲梁受力由施工方法决定,成桥后结构共同承受外荷载作用,受力按刚度分配。 组成:主缆 锚碇 塔 加劲梁 主索鞍 散索鞍 吊杆 主要承重构件:主缆 锚碇 塔 传力路径:主缆是主要受力构件,由高强钢丝制备。主缆两端被庞大的锚锭固定在地基上,中间被桥塔撑起,高悬于空中。主缆、锚锭、桥塔是悬索桥的受力主体。加劲梁承受桥面系自重、交通活载,通过吊索传递给主缆。 69、 比较斜拉桥和悬索桥的受力特征。 斜拉桥主梁承受很大拉索水力分力,偏心受压构件,免费预压应力;悬索桥加劲梁不承受轴向力。PPT3.1 P27 70、 理解并说明悬索桥的重力刚度的含义。增大悬索桥主缆重力刚度的措施。 巨大的恒载提供了刚度。原本柔性的主缆应承受巨大的自重,轴力产生的初应力刚度,能抵抗较小的活载产生的变形,该刚度成为重力刚度。桥梁结构刚度由活载作用下的挠度来衡量。在活载作用下,索要达到新的平衡位置和索力状态,恒载索力越大,活载索力、变形增量就小,因此,悬索桥的刚度由初始悬索拉力及形状决定。 措施: 增加加劲梁的质量,采用混凝土主梁。 设置较小的主缆垂跨比。 71、 与斜拉桥相比,悬索桥是一种适合更大跨度的桥型,从受力特点(跨越能力)、材料和施工方法方面说明之。 PPT3.1 P24-25 72、 对比说明斜拉桥和悬索桥的组成部分,并回答它们各自的主要承重结构包括哪些? 悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。主要承重结构包括主缆、塔、锚碇。
斜拉桥组成:索塔、拉索、主梁、桥墩、基础。主要承重结构:主梁、索塔和斜拉索 73、 悬索桥按锚固形式划分的基本类型:地锚式、自锚式,说明结构形式和施工方法。 课本P489-490 PPT3.1 P28-32 74、 多塔悬索桥的难点、解决措施。 控制中塔塔顶位移是十分关键,研究中塔刚度,确定可能出现的不平衡水平力;研究中塔鞍座与钢丝间的摩擦力。 75、 自锚式悬索桥的结构受力特点是什么?它有哪些优点? 自锚式悬索桥主缆水平拉力直接传递给加劲梁,但水平分力则使加劲梁产生巨大的轴向压力,为了抵抗巨大的主缆水平分力,加劲梁的截面必须增大,因此,自锚式悬索桥的跨度不宜过大,在中小跨径下采用混凝土主梁时具有一定的竞争力。优点:PPT3.1 P30 76、 悬索桥的恒载、活载内力计算有何不同? 恒载内力计算: 施工时,加劲梁节间铰接,待所有完成后连成整体,所以加劲梁的重量完全由主缆承担,自身只承担自重产生的局部弯矩。因此,恒载内力只需计算均布荷载作用下的主缆拉力,呈二次抛物线分布。 活载内力计算: 有足够重力刚度的悬索桥,在活载作用下,主缆和加劲梁共同受力,体现体现整体刚度。 77、 弹性理论、挠度理论、有限位移理论的假设、方法、适用范围 课本P503-505 PPT3.3 P5-18 78、 悬索桥的结构构造
悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。 成桥时,主要由主缆和主塔承受结构自重。加劲梁受力由施工方法决定,成桥后结构共同承受外荷载作用,受力按刚度分配。课本P492-499 PPT3.2 79、 悬索桥的常规施工过程和施工专用设备。 索鞍施工:塔顶临时吊机、索鞍顶移位设施。 主缆施工:猫道、牵引系统、小型索股整形机具设备、挤紧机、缠丝机等。 加劲梁施工:跨缆吊机。 80、 在悬索桥整个施工中,“猫道”的一共发挥了哪些作用?散索鞍的作用是什么? 猫道:课本P508-509 散索鞍主要起支承转向和分散大缆束股使之便于锚固的作用。
6提高
81、施工恒载内力与活载内力基本一致、背离的 基本一致:悬臂浇筑、满堂支架、斜拉桥
背离的:悬索桥 刚性悬索桥、先简支后连续施工、劲性骨架拱桥 82、成桥恒载内力与施工方法关系 课本P154-- PPT P109
83、大跨径桥梁与中小跨桥梁有什么不同,难点在哪里? 84、在100m左右的中等跨径中(按照规范分类,)90m,仍为大跨径桥梁),桥梁方案有多种选择。可以查阅资料,学习案例,写出自己的理解;也可以针对某一工程场地环境,提出几个方案,进行方案比选。 85、桥梁组合体系。桥梁只有5种基本类型,经过组合、衍生等,还有可能产生新的桥型吗? 86、跨海大桥。跨海大桥与跨江、跨河大桥有何不同,凭你个人的理解,提出三个方面的见解。
87、西部山区、黄土高原、西北干旱寒冷地区、东北冰冻地区等,中国地域辽阔,地理环境多样,桥梁建造各有特色难点,请查阅资料,凭你个人的理解,提出三个方面的见解。 88、相比于青藏铁路,川藏铁路更是难上加难。请查阅网络资料,写出个人的理解。 共有的困难是:高寒缺氧,冻土,生态脆弱。下面说各自的:川藏铁路:难度:海拔落差过大(从四川盆地到青藏高原),川西沼泽。综上所述,为什么选了青藏呢?主要是因为青藏线只需克服共有的难题,而川藏还有其它问题,建设难度过大,且通过人迹稀少区还可以保护野生动物,把铁路给生态的破坏降到最低。 地势起伏很大,地质(构造)条件复杂,需穿越的河流多,(选线受限制大)建设工程量大;经过我国地震、泥石流、滑坡等地质灾害高发区,铁路线东段多暴雨、洪水等气象灾害。
①地形崎岖(起伏大);
②地质条件差,多滑坡、泥石流、地震等灾害; ③气候复杂多样,气候寒冷,缺氧; ④跨越众多大江、大河,峡谷多;
⑤冻土广布; ⑥生态环境脆弱。
有多难?
50公里距离要爬升2000多米
学术研讨会上,中国铁道学会理事长、中国工程院院士孙永福展示了川藏铁路的示意图:由东向西,川藏铁路从成都起步,一路弯弯曲曲、忽高忽低,爬坡上坎、又陡然直下,最后到达拉萨。川藏铁路穿越了五大地形区,这也是世界上地形最难、最复杂的地区。 川藏铁路四大环境挑战 显著的地形高差 强烈的板块活动 频发的山地灾害 脆弱的生态环境
为何复杂?中铁二院副总工程师、川藏铁路勘察设计总负责人林世金说,川藏铁路雅安到波密,约1000公里左右的里程,穿越的是横断山脉,这是中国最长、最宽和最典型的南北向山系,各条山脉之间,镶嵌着大渡河、鲜水河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江等河谷,组成了岭谷相间、山重水复的巨大山原,岭谷之间的高差达两三千米。
比如泸定到康定一段,刚过大渡河就要翻折多山,直线距离只有50公里,海拔高差却有2000多米,相当于每公里要爬50米,这样的直线坡度,铁路是没法爬升的。川藏铁路从四川盆地攀上“世界屋脊”,最高海拔4400米,全线海拔高差3000多米。
川藏铁路穿越的地带,还是受印度洋和欧亚板块强烈碰撞挤压抬升起来的,强震频发,而且地块不断挤压,应力大。沿线山高坡陡,海拔4000米左右,极易因为积雪融化产生崩坍、溃决……
89、桥梁大国向桥梁强国迈进。现今中国正处于桥梁建设平峰期,是桥梁大国,正向桥梁强国迈进,如何迈进?应该解决什么问题?凭你个人的理解,提出三点问题并给予建议。 90、在法尔胜听完讲座后,说明索产品在桥梁结构、桥梁施工中有哪些应用?