桥梁工程习题及答案(北京交通大学)(7)

2018-11-26 22:37

《桥梁工程》习题及答案

答:首先拟定截面尺寸,其次进行结构内力计算,需要同时进行活载与恒载的计算,再次配筋估算,验算截面尺寸及配筋。最后验算结构的抗裂及挠度等。 124) 预应力混凝土连续梁桥的主要施工方法、施工设备有哪些? 答: 1 、装配—整体施工法,主要施工设备为起吊安装设备; 2、 悬臂施工法,主要施工设备为挂篮,吊装设备等; 3、顶推法施工,主要设备为顶推装置。

125) 预应力混凝土连续刚构梁桥的主要施工方法、施工设备有哪些? 答:1、 悬臂施工法,主要施工设备为挂篮,吊装设备等; 2、顶推法施工,主要设备为顶推装置。

126) 引起弯梁桥在水平面内产生变形的因素有哪两种?各自的特点是什么?

答:由于温度变化和混凝土收缩引起的水平位移特点:半径变化,圆心角不变,属于弧线膨胀性。

由于预应力和混凝土徐变引起的水平位移特点:半径不变,圆心角变化,属于切线位移

127) 悬臂梁桥和连续梁桥为什么比简支梁桥具有更大的跨越能力?它们的主要配筋特

点是什么?

答:这主要是由于悬臂体系梁桥和连续体系梁桥存在支点负弯矩,所以,其跨中弯矩比相同跨径相同荷载的简支梁桥的跨中弯矩显著减小。同时,由于跨中弯矩的减小可以减小跨度内主梁的高度,从而降低钢筋混凝土用量和结构自重,而这本身又导致了恒载内力的减小,所以它们具有更大的跨越能力。

由于负弯矩的存在,它们主要的配筋特点是在支点附近需要配置承受负弯矩的力筋,在跨中附近需要配置承受正弯矩的力筋。

128) 连续梁桥中通常布置三向预应力筋,他们分别和什么内力相对应?

答:纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪,竖向预应力抵抗受剪,横向预应力抵抗横向受弯。

129) 在超静定预应力混凝土梁桥中,有哪些因素会使结构产生二次力?

答:外部因素有预加力、墩台基础沉降、温度变形等;内部因素有混凝土材料的徐变与收缩、结构布置与配筋形式等。

130) 斜拉桥的基本组成、构造类型、结构体系和受力特点?

答:斜拉桥由斜索、塔柱、主梁三部分组成,是一种桥面体系受压,支承体系受拉的多次超静定结构。从塔柱上伸出并悬吊起主梁的高强度钢索起着主梁弹性支承的作用,从而大大减小梁内弯矩,使梁截面尺寸减小,减轻了主梁的重量,加大了桥的跨越能力。在这三者中,塔柱以承压为主有时还要承受较大弯矩,主梁受弯也受轴向压力或拉力。

131) 按照拉索平面数量和布置形式,斜拉索可以分为哪几种? 答:(1) 双垂直平面拉索;(2) 双斜面拉索;(3) 单平面拉索 132) 从立面上看,索塔有哪些形式?

答:从桥梁立面看,索塔有独柱式、A型和倒Y型等 133) 从横桥向看,索塔有哪些形式?

答:从桥梁横向看,塔柱有独柱式、双柱式、门式、斜腿门式、倒V式、宝石式和倒Y式等

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《桥梁工程》习题及答案

134) 索塔高度和拉索倾角的确定应考虑哪些因素?

答:索塔的告诉越大,斜锁的倾角就越大,拉索垂直分力也就越大,但拉索长度也越长。若不计主梁弯曲刚度的影响,则主梁的支承刚度将来自于锁和塔两方面。 135) 斜拉桥中设置辅助墩起什么作用?

答:可以增强结构体系的刚度、明确地改善边跨内力和减少挠度,特别是对辅助墩附近的断面的内力有明显的改善。设置辅助墩后大大减少了活载引起的梁端转角,使伸缩缝不易受损。当索塔刚度不够时,还可以约束塔身的变形,从而改善中跨的内力及挠度。

136) 斜拉桥的拉索在梁上的锚固方式有哪些?

答:1,与钢梁的锚固:散索鞍座+锚固梁,锚固梁,支架,钢管,节点板

2,与混凝土梁的锚固:顶板锚固,箱内锚固,斜隔板锚固,梁底两侧设锚固块,梁两侧设锚固块。

137) 斜拉桥的拉索在塔上的锚固方式有哪些?

答:1、在实体塔上的交错锚固;2、在空心塔上德菲交错锚固;3、采用钢锚固梁来锚固;4、利用钢锚箱来锚固

138) 斜拉桥在梁体上常采用哪些抗风措施?

答:在梁体上常采用的抗风构件有:翼板、倒流器、倒风角、分流板、裙板及扰流器等。

139) 斜拉桥在拉索上常采用哪些抗风减振措施?

答:一般采用以下几点措施:1,气动控制法;2,阻尼减震法;3,改变拉索动力特性法

140) 什么叫矮塔部分斜拉桥,它有什么特点? 答:1,埃塔部分斜拉桥由于拉索不能提供,足够的支承刚度,故要求主梁的刚度较大。因拉索只提供部分刚度,所以命名其为部分斜拉桥。

2,特点:塔较矮;梁的无索区较长,没有端锚索;边跨与主跨比值较大,一般大于

0.5;梁高较大;受力一梁为主,索为辅;斜拉锁的应力变幅较小,可按体外预应力索布置。

141) 悬索桥的基本组成、构造类型、结构体系和受力特点?

答:其主要结构由主缆、桥塔、锚碇、吊索、加劲梁等组成,构造类型组合体系桥型,结构体系为利用主缆和吊索作为加劲梁的悬挂体系,受力特点是在吊索的悬吊下,加劲梁相当于多个弹性支承连续梁,弯矩显著减小;悬索桥的活载和恒载通过吊索和索夹传递至主缆,再通过鞍座传至桥塔顶,经桥塔传递到下部的桥墩和基础;主缆除承受活载和加劲梁的恒载外,还分担一部分横向风荷载并将它直接传到塔顶。 142) 悬索桥在形成过程中产生几大流派?各有何特点?

答:⑴美国式悬索桥。美国式悬索桥的基本特征是采用竖直吊索,并用钢桁架作为加劲梁。这种形式的悬索桥绝大部分为三跨地锚式,加劲梁是不连续的,在主塔处有伸缩缝,桥面为钢筋混凝土桥面,主塔为钢结构。其优点是:可以通过增加桁架高度来保证梁有足够的刚度,且便于实现双层通车。

⑵英国式悬索桥。英国式悬索桥的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和高度较小的流线形扁平翼状钢箱梁作为加劲梁。除此之外,这种形式的悬索桥采用连续的钢箱梁作为加劲梁,桥塔处没有伸缩缝,用混凝土桥塔代替钢桥塔;有的还将主缆与加劲梁在

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《桥梁工程》习题及答案

主跨中点处固结。英国式悬索桥的优点是钢箱加劲梁可减轻恒载,因而减小了主缆的截面,降低了用钢量和造价。钢箱梁抗扭刚度大,受到的横向风力小,有利于抗风,并大大减小了桥塔所承受的横向力。而三角形布置的斜吊索可以提高桥梁刚度。但这种斜吊索在吊点处构造复杂。

⑶混合式悬索桥。其特征是采用竖直吊索和流线形钢箱梁作为加劲梁。混合式吊桥的出现,显示了钢箱加劲梁的优越性,同时避免了采用有争议的斜吊索。中国目前修建的悬索桥大多数属于这种类型。

143) 悬索桥最主要的承重构件是什么?散索鞍的作用是什么?

答:悬索桥最主要的承重构件是主缆。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。

144) 吊桥的索夹有哪几种形式?设计中应注意些什么? 答:吊桥的索夹有鞍挂式和销连接式。 (1) 鞍挂式优点是:1)结构简单;2)索夹应力不直接受吊杆拉力的影响

缺点:1)对应于主缆倾斜角的变化,吊索槽的角度要随之变化,导致铸造形式变多,2)鞍挂式索夹的吊索要产生弯曲应力,将成为吊杆强度下降的原因。 (2) 销连接式优点:1)销与销孔之间有摩擦力;2)吊杆的拉力会影响索夹的应力分

布。

设计中应注意问题:

1) 索夹上的螺栓应具有足够的长度,才能有效防止螺栓上紧力的松动。 2) 在确定螺杆长度时还应考虑孔隙率产生的误差

3) 在两个半索夹之间要留有一定空隙,当索夹套装在主缆之上后,依靠高强螺栓拧紧的拉力供索夹与主缆的接触面 产生一定的摩阻力,以保证索夹位置的稳定。

145) 吊杆由什么材料组成,它与索夹及加劲梁如何连结?

答:(1),吊杆材料:刚性吊杆,柔性吊杆;(2),连接构造:当采用柔性吊杆时,为了便于连接,便把钢丝绳或钢绞线的断头散开和伸入到连接套筒内,然后浇入合金,使之与套筒结成整体而形成锚头,吊索的上端通过套筒与索夹的吊耳连接,吊索下端通过套筒与加劲梁的连接件相连。

146) 悬索桥的锚碇有哪几种形式?各有哪几部分组成?

答:有自锚式和地锚式两种形式;锚锭一般由锚锭基础、锚块、锚锭架及固定装置等部分构成。

147) 拱桥与梁桥相比在受力性能上有哪三点差异?

答:① 竖向荷载作用下,支承处存在水平推力H,且全拱均相等 ② 由于水平推力使拱桥截面弯矩比同截面的梁桥小 ③ 主拱主要承受弯压内力

148) 拱桥按拱上结构的形式可分为哪两种类型? 答:分为 ① 实腹式拱桥 ② 空腹式拱桥

149) 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 33

《桥梁工程》习题及答案

简单体系拱桥 组合体系拱桥 由主拱圈单独承受桥跨上的全部荷载作用 ② 水平推力由桥墩直接承受 由车行道梁和主拱圈共同承受桥跨上的全部荷载作用 ② 水平推力的传递受组合方式的制约

150) 何谓板拱?

答:板拱是指主拱圈的横截面是整块的矩形实体截面的拱桥。 151) 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,以及在拱肋上设置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。 152) 箱形拱的主要特点有哪五点?

答:箱形拱的主要特点重量轻、刚度大、应力均匀、整体性好、稳定性好、方便吊装。 153) 箱形截面常用的组成方式有哪四种?各种的优缺点是什么? 答::① 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

缺点:浇筑顶层砼时需要侧模,安装不方便 ② 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 缺点:吊装稳定性差

③ 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 缺点:吊装自重大

154) 实腹式拱上建筑的特点是什么?

答:实腹式拱上建筑的特点是构造简单,施工方便,填料数量较多,横载较重。 155) 拱上侧墙、护拱的作用各是什么?

答:拱上侧墙作用是围护拱腹上的散粒填料,并承受拱腹填料及车辆荷载所产生的侧压力(推力)。护拱的作用加强拱脚段的主拱圈,方便防水层和泄水管的设置。 156) 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,同时增加了美观性。 157) 拱上腹孔的布置原则是什么?

答:① 应对称布置在靠拱脚侧的一定区段内 ② 一般为奇数孔

③ 腹孔构造宜统一,以便与施工和有利于腹孔墩的受力 ④ 腹拱高度应布置在主拱圈允许的高度内

⑤ 应尽量减轻贡上建筑恒重,不使腹孔墩过分集中或者过分分散 158) 排除拱桥腹内积水有哪两个重要性? 答:① 避免含水量的增大,确保路面强度

② 防止雨水渗到主要结构内,使其发生冻胀破坏 159) 拱桥中铰按性质可分为哪两种类型?

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《桥梁工程》习题及答案

答: 拱桥中铰按性质可分为永久性拱铰和临时性拱铰。 160) 拱桥的主要设计标高有哪四个?

答:拱桥的设计标高主要有四个:桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高。

161) 为什么说拱桥的主拱的矢跨比是拱轴设计中的主要参数之一? 答:① 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 ② 当矢跨比减小时,拱的推力增大,反之则水平推力减小

③ 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

④ 拱的矢跨比过大使拱脚段施工困难

⑤ 矢跨比对拱桥的外形及周围景观的协调产生影响

162) 不等跨拱桥的主要受力特点是什么?在处理不等跨分孔时应注意控制的实质性问

题是什么?如何实现?

答:不等跨拱桥的主要受力特点是:恒载产生的相邻跨的水平推力不等处理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处理不等跨分孔的方法:采用不同的矢跨比;采取不同的起拱线标高。 163) 什么是拱轴线?什么是合理拱轴线?

答: 拱圈各横向截面(或换算截面)的形心连线为拱轴线;合理拱轴线是拱桥上拱圈截面只受轴向压力而无弯矩作用的拱轴线。

164) 拱轴线的种类有哪些?各对应哪种荷载模式? 答:拱轴线分为圆弧线、悬链线和抛物线。

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。

165) 拱轴线的型式与拱上建筑的布置一般有哪四点关系? 答:① 小跨径实腹式拱桥采用圆弧线拱轴线。 ② 小跨径空腹式拱桥采用悬链线拱轴线

③ 大、中跨径可采用空腹式近似悬链线拱轴线

④ 轻型拱桥或全透空的大跨径拱桥可采用抛物线拱轴线

166) 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:

① 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 ② 当腹拱圈、腹拱墩对主拱的相对刚度越大,联合作用越大 ③ 腹拱越坦,其抗推刚度越大,联合作用越大 ④ 拱脚与四分之一跨的截面联合作用较拱顶大

167) 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 :

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