中南大学钢桥作业题库
2014年中南大学钢结构作业与答案
《钢结构》学习中心:专业:学号:姓名:王晶作业练习一一、填空题:1、Q 235B ⋅ F 是钢结构中最常用钢种之一,其屈服强度为__、质量等级为___B_____、脱氧方法为__沸腾钢__,与其相匹配的手工电弧焊条是__E43型__。
2、钢材的疲劳破坏属于 脆性 破坏。
3、钢材的主要化学成分是 铁 。
4、结构钢材一次拉伸时的εσ-关系曲线分为以下几个阶段:5、衡量钢材的塑性的指标有钢结构的优点是 ,材质均匀,制造简便,重量轻等。
6、钢材的强度指标是。
7、冷弯性能是判别钢材的综合指标。
8、影响钢材性能的有害化学成分是。
9、钢材的兰脆现象是指温度在时,钢材强度升高,塑性降低的现象。
10、残余应力对轴心受压构件的影响是。
11、钢结构的缺点是 12、钢材的塑性指标是。
13、冲击韧性受稳定的影响,设计时根据不同的环境温度提出。
14、可焊性是指15、应力集中。
16、I20a 表示。
二、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把所选项前的字母填在题后的括号。
1.若结构是失效的,则结构的功能函数应满足(A ) A.0<Z B.0>Z C.0≥Z D.0=Z2.结构钢材的伸长率( B )A .105δδ< B.105δδ> C.105δδ= D.无法确定 3.钢材韧性是钢材( C )的综合指标。
A.可焊性和腐蚀性B.抗火性和塑性C.强度和塑性D.塑性和耐久性 4.钢结构的缺点有 C 。
A 轻质高强B 材质均匀C 易腐蚀D 施工周期短5.钢材的塑性指标为 B 。
A δ2B δ10C δ0D δ16.常温冲击韧性表示 A 冲击韧性值。
A 20 ℃B 0 ℃C -20 ℃D -40 ℃7.钢材的化学成分中脱氧剂为 D 。
A CB OC ND Mn8.建筑钢材主要的钢种有 B 。
A 热扎型钢B 碳素钢C 冷弯薄壁型钢D 不锈钢9.钢构件的主要优点有 C 。
A 易腐蚀 B易拆卸 C 塑性和韧性好 D 耐热不耐火10.钢材的强度指标为 B 。
钢桥作业题库免财富值共享
钢桥作业题库免财富值共享-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII钢桥作业姓名学号:班级:专业:土木工程钢桥主观题作业作业一:1、钢桥的主要特点是什么?其适用范围如何答:主要优点:与常用的其它建筑材料相比,钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料,而其重量则相对较轻。
因此,钢桥具有很大的跨越能力;钢材有良好的塑性和韧性,是理想的弹塑性体,完全符合目前所采用的计算方法和基本概念。
因此,钢桥计算准确性好,可靠性高;钢桥构件重量轻,便于运输和拼装,加上便于机械化制造,因此钢桥的施工期较短,可尽快发挥投资的经济效益;钢桥在受到破坏后,易于修复和更换;钢的塑性和韧性好,适于承受冲击和动力荷载,有较好的抗震性能。
(对于铁路桥梁尤为重要)主要缺点:钢材易锈蚀,需要经常除锈、油漆,养护费用高;铁路钢桥采用明桥面时噪声大,不适用于人口密集区。
适用范围:由于目前我国钢材紧缺,因此在一般情况下,大、中跨度的桥梁才以采用钢桥为主。
2、铁路下承式简支桁架桥的横向联结系的作用是什么常用的几何图式有哪些答:横向联结系的作用:承受并传递横向力,增加结构的横向抗扭刚度,使桥跨形成空间的稳定结构,并使两片主桁受力均匀。
常用几何图式有:3、对简支梁桥,支座的布置原则是什么?答:一端设置固定支座,一端设置活动支座。
对坡道上的桥梁,固定支座应设在较低一端。
4、简述正交异性板的概念。
答:在钢桥面板(或钢箱梁上翼缘)下布设纵向及横向的、开口或闭口的加劲肋而形成的一种构造。
由于加劲肋在平面纵横两个方向正交,又桥面板在两个方向的抗弯刚度不同,故得此名。
正交异性板具有很高承载能力,可以显著减轻钢梁的自重。
5、斜拉桥的主要受力构件有哪些?漂浮体系的斜拉桥是什么意思?答:斜拉桥的主要受力构件有主梁、斜拉索和索塔。
在竖向荷载作用下,梁以受弯为主,塔以受压为主,斜索则承受拉力。
对墩塔固结、塔梁分离的斜拉桥,若将中间支点的支承改为吊索,就称为漂浮体系的斜拉桥。
中南大学钢结构作业参考答案
《钢结构》作业参考答案作业一一、填空题:1.235N/mm 2;B ;沸腾钢;E43型。
2.脆性 3.铁4.弹性阶段;屈服阶段;强化阶段;颈缩阶段5.计算长度与回转半径 强度高,塑性和韧性好;6.y f 和u f7.塑性变形能力和冶金质量 8.S 和P 9.250℃10.残余应力使构件的刚度降低,使构件的稳定承载力降低,且对弱轴的影响比强轴大11.易腐蚀和耐热不耐火 12.δ5和δ10 13.不同温度下的冲击韧性指标 14.采用一般工艺就可完成合格的焊缝的性能15.构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时,在缺陷处出现高峰应力的现象 16.高度为200毫米厚度为a 类的热轧普通工字钢截面二、选择题:1.A2.B3.C4.C5.B6.A7.D8.B9.C 10.B 11.A 12.D 13.A三、简答题:1.答:Q235钢材单向拉伸的应力---应变图如下图所示。
(1)弹性阶段:OAE 段pfe f 为弹性极限。
(2)弹塑性阶段:EC 段 yf yε为屈服应变。
(3)屈服阶段:CF 段。
(4)强化阶段:FB 段 u f (5)颈缩阶段:BD 段t ε2.度;伸长率;弹性模量。
3.随着时间的增长,钢材中少量的以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐渐地从晶体中析出,形成自由的碳化物和氮化物微粒,散布于晶粒之间,对纯铁体的变形起着遏制作用,使4.5.根据给定的图形,简单说明温度对钢材性能的主要影响(5分)。
(a ) (b )答:(a )图表示正温范围:随着温度的提高,钢材的强度降低。
200 O C 以内变化不大,430-540OC ,强度急剧下降, 600 O C 强度很低不能承载。
(250 OC 附近有兰脆现象)(b )图表示负温范围:负温范围强度提高,变形能力减小,材料转脆,对冲击韧性的影响十分突出。
(在T1和T2之间称为温度转换区,材料的由韧性破坏到脆性破坏是在这一区间完成的)。
作业二一.填空题:1.902.强度,刚度,稳定3.弯曲,扭转,弯扭4.较厚焊件的厚度5.强度高,塑性和韧性好6.单位剪切角γ1 换算长细比λx 0二.选择题: 1.A 2.C 3.D三.简答题:1.答:格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时,因为剪力要由比较柔弱的缀材负担,剪切变形较大,导致构件产生较大的附加变形,它对构件临界力的降低是不能忽略的,经理论分析,用换算长细比λox 代替对x 轴的长细比λx ,就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力。
中南大学网络教育《公路与桥梁检测技术(专科)__》在线作业三及参考答案
(一) 单选题1. 预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核,一般实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在( )以内。
(A) 4%(B) 5%(C) 6%(D) 8%参考答案:(C)2. 通过( )试验,得出橡胶支座的应力应变曲线,并据此求出支座的抗压弹性模量。
(A) 中心受压(B) 小偏心受压(C) 大偏心受压(D) 中心受拉参考答案:(A)3. 钢筋电弧焊接接头的强度检验试验结果,至少有( )个试件呈塑性断裂。
(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4参考答案:4. 预应力钢绞线应成批验收,每批由同一钢号、同一规格、同一生产工艺制造的钢绞线组成,每批不超过( )吨。
(A) 60(B) 65(C) 70(D) 75参考答案:(A)5. 应力波反射法检测钻孔灌注桩完整性是属于动力检测法中的( )检测。
(A) 高应变(B) 瞬态激励(C) 稳态激励(D) 随机激励参考答案:(B)6. 直径大于等于( )的钻孔灌注桩为大直径桩。
(A) 1.8m (B) 2.0m (C) 2.5m (D) 3.0m参考答案:(C)7. ( )是先张法预应力混凝土结构或构件施工时,为保持预应力筋的拉力并将其固定在张拉台座(或设备)上的临时性锚固装置。
(A) 锚具(B) 夹具(C) 连接器(D) 套具参考答案:8. 目前,常用的钻孔灌注桩质量的检测方法有:钻芯检验法、振动检验法、射线法以及( )检验法。
(A) 超声脉冲(B) 锤击(C) 敲击(D) 水电效应参考答案:(A)9. 钢筋闪光对焊接头的拉伸试验应从每批成品中切取( )个试件进行试验。
(A) 6(B) 3(C) 4(D) 5参考答案:(B)10. ( )的检测项目主要有原材料性能、底板几何形状及尺寸。
(A) 标志底板(B) 标志顶板(C) 标志面(D) 波形梁护栏参考答案:(A)11. 桥梁扰度观测测点一般布置在( )。
(A) 桥跨中位置(B) 桥支座位置(C) 桥中轴线位置(D) 桥梁最高位置参考答案:(C)12. 标准贯入试验又名( )。
桥梁专业级钢桥期末考试试卷Word版
中南大学桥梁专业14级钢桥期末考试试卷(回忆版)前言:钢桥试卷本次题型填空占20%,简答题占40%,计算题占40%。
所以基础知识点仍然很重要,及格问题应该不大,但若想得高分,就不能不重视计算题。
本人的授课老师是周某辉老师,长相神似林永健,吹牛本领也差不多。
此人上课虽然经常吹牛,但还是会讲些东西的。
正所谓,光讲课不吹牛一点不听,边吹牛边讲课还能听一点(什么狗屁理论),好在此君结课时讲了考试的东西,不然我怎么有心情在这跟你们扯淡。
不过不知道你们老师划不划知识点,自己写的东西希望你们看完能有所帮助。
正文:一计算题钢桥中钢桁梁桥是重中之重,计算题两道题都是桁梁题,加上其他卷面总分值占50%,题型见钢桥13级考试试卷(百度文库搜索“钢桥13级考试试卷”),你们的教材应该是强士中版,但本人墙裂推荐西南交大黄皮版作者忘了,,,钢桁梁章节。
你们老师应该有,不过估计看到本文时是在期末了,也找不到老师,但如果有幸,可以去复印钢桁梁部分,时间紧迫,可以直接看例题。
计算题有两道题。
第一道是主桁,考下弦杆或是斜杆。
第二道是桥面系,考纵梁或是横梁(注意不是纵横连接系)。
所以要复习四种题型。
先说比较烦人的斜杆计算,看到强士中的教材难免头大,而考试老师正喜欢出这个知识点的题目。
此时如果有上文提到的西南交大版教材会是不错的选择。
在看到过程中,有几点提示。
①θ:粗心的同学可能不知道,其实他就是端斜杆与下弦杆的夹角。
②应用斜杆的影响线平行解决问题。
对解决面积大有帮助,因为平行,可以找相似三角形,本次考试,虽然各个公式悉数给出,但一是公式复杂容易搞错变量,比如αL,是影响线单个三角形较短边(由顶点分成两块)的长度,二是万一出题老师不给呢。
下面简单介绍下斜杆的解决方法:当然,也不能啥都不记,比如,影响线总高度(我自己定义的)96.136.1391sin 1===θd ,和n 1=='αα,③(这是考试时发现的,吓了一跳)注意题目中桁梁图下的8×8、8×9的含义,是长度×个数还是个数×长度,搞错了会出大事。
2014年中南大学钢结构作业及答案
《钢结构》学习中心:专业:学号:*名:**作业练习一一、填空题:1、Q 235B ⋅ F 是钢结构中最常用钢种之一,其屈服强度为__、质量等级为___B_____、脱氧方法为__沸腾钢__,与其相匹配的手工电弧焊条是__E43型__。
2、钢材的疲劳破坏属于 脆性 破坏。
3、钢材的主要化学成分是 铁 。
4、结构钢材一次拉伸时的εσ-关系曲线分为以下几个阶段:5、衡量钢材的塑性的指标有钢结构的优点是 ,材质均匀,制造简便,重量轻等。
6、钢材的强度指标是。
7、冷弯性能是判别钢材的综合指标。
8、影响钢材性能的有害化学成分是。
9、钢材的兰脆现象是指温度在时,钢材强度升高,塑性降低的现象。
10、残余应力对轴心受压构件的影响是。
11、钢结构的缺点是12、钢材的塑性指标是。
13、冲击韧性受稳定的影响,设计时根据不同的环境温度提出。
14、可焊性是指15、应力集中。
16、I20a 表示。
二、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把所选项前的字母填在题后的括号内。
1.若结构是失效的,则结构的功能函数应满足(A ) A.0<Z B.0>Z C.0≥Z D.0=Z2.结构钢材的伸长率( B ) A .105δδ< B.105δδ> C.105δδ= D.无法确定3.钢材韧性是钢材( C )的综合指标。
A.可焊性和腐蚀性B.抗火性和塑性C.强度和塑性D.塑性和耐久性4.钢结构的缺点有 C 。
A 轻质高强B 材质均匀C 易腐蚀D 施工周期短5.钢材的塑性指标为 B 。
A δ2B δ10C δ0D δ16.常温冲击韧性表示 A 冲击韧性值。
A 20 ℃B 0 ℃C -20 ℃D -40 ℃7.钢材的化学成分中脱氧剂为 D 。
A CB OC ND Mn8.建筑钢材主要的钢种有 B 。
A 热扎型钢B 碳素钢C 冷弯薄壁型钢D 不锈钢9.钢构件的主要优点有 C 。
A 易腐蚀B易拆卸 C 塑性和韧性好 D 耐热不耐火10.钢材的强度指标为 B 。
2015级中南大学钢桥试卷回忆版
2015级中南大学钢桥试卷回忆版
题型和2013、2014级完全一致20填空40简答(5个)40计算(15、25)
一、填空题
基本上出的都是2013、2014级的原题当然也有几个补充的
1.钢桥的设计原则:安全、适用、耐久、环保、经济、美观
2.当跨度大于80米时,纵梁应断开;其作用是:
3.其余填空均是之前考过的原题参见2013级、2014级试卷
填空题要多看书最后老师给的重点一定要过几遍
二、简答题(5*8)
1.钢桥按那两种极限状态设计?各极限状态下应考虑哪些状况?这些状况下荷载是如何组合的?
2.桥面板为什么要进行有效宽度的计算?有效宽度的影响因素有哪些?
3.横向连接系的作用?
4.节点板在受力方面的要求
5.箱型截面梁与板梁相比在各方面的优势和特点
简答题不会考构造方面的要求有效宽度年年都考然后每章一题这样
可以只背2013、2014、2015级三套题的简答题应该会出3个原题这样
简答题的出题范围都在老师上课的ppt上
三、计算题
1.弦杆的计算
我们这套试卷第一题15分考的很简单双线桥梁下弦杆的计算不计冲击系数不计活载发展系数
2.纵梁内力的计算与纵梁连接角钢螺栓数的计算与横梁连接角钢螺栓数的计算(25分)
计算题参见西南交大主编的黄皮书老师上课会给推荐
感谢2013、2014级提供回忆版的学长(姐),让我们在两天时间就搞定了这门课,最后分数也有90多,祝学弟学妹们顺利过!。
钢结构考试复习题及答案
钢结构考试复习题及答案work Information Technology Company.2020YEAR中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案《钢结构设计原理》一、问答题1.钢结构具有哪些特点?2.钢结构的合理应用范围是什么?3.钢结构对材料性能有哪些要求?4.钢材的主要机械性能指标是什么各由什么试验得到5.6.影响钢材性能的主要因素是什么?7.什么是钢材的疲劳影响钢材疲劳的主要因素有哪些8.9.选用钢材通常应考虑哪些因素?10.钢结构有哪些连接方法各有什么优缺点11.12.焊缝可能存在的缺陷有哪些?13.焊缝的质量级别有几级各有哪些具体检验要求14.15.对接焊缝的构造要求有哪些?16.角焊缝的计算假定是什么角焊缝有哪些主要构造要求17.18.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些19.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同?20.螺栓的排列有哪些构造要求?21.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同?22.螺栓的排列有哪些构造要求?23.24.普通螺栓抗剪连接中,有可能出现哪几种破坏形式具体设计时,哪些破坏形式是通过计算来防止的哪些是通过构造措施来防止的如何防止25.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义?26.轴心压杆有哪些屈曲形式?27.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响?28.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比?29.什么叫钢梁丧失整体稳定影响钢梁整体稳定的主要因素是什么提高钢梁整体稳定的有效措施是什么30.什么叫钢梁丧失局部稳定怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定31.32.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同?33.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同?《钢结构设计原理》复习题参考答案二、问答题1.钢结构具有的特点:○1钢材强度高,结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀,有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高,施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热,但不耐火○6钢结构易锈蚀,维护费用大。
钢结构桥梁考试题答案
钢结构桥梁考试题答案一、选择题1. 钢结构桥梁的主要材料特点是()。
A. 高强度、低密度B. 高韧性、高成本C. 高强度、高韧性答案:A2. 下列关于钢结构桥梁的描述,正确的是()。
A. 钢结构桥梁自重大,不利于跨越大跨度B. 钢结构桥梁施工周期短,适用于快速建设C. 钢结构桥梁耐腐蚀性差,不适用于海洋环境答案:B3. 钢结构桥梁的设计原则包括()。
A. 安全性、经济性、美观性B. 耐用性、环保性、节能性C. 稳定性、实用性、创新性答案:A4. 钢结构桥梁中,常用的连接方式有()。
A. 焊接连接B. 螺栓连接C. 焊接和螺栓连接均可答案:C5. 钢结构桥梁的防腐措施主要包括()。
A. 涂层保护B. 阳极保护C. 涂层保护和阳极保护答案:C二、填空题1. 钢结构桥梁的设计应遵循__________原则,确保结构在各种荷载作用下的稳定性和安全性。
答案:极限状态2. 钢结构桥梁的施工过程中,为了提高施工效率和质量,常采用__________技术。
答案:预应力3. 在钢结构桥梁的维护中,定期进行__________是延长桥梁使用寿命的重要措施之一。
答案:检查和维护4. 钢结构桥梁的抗震设计应考虑__________和__________两种因素。
答案:地震作用结构动力特性5. 钢结构桥梁的涂装工作应在__________和__________环境下进行,以保证涂装质量。
答案:干燥无尘三、简答题1. 简述钢结构桥梁的主要优点。
答案:钢结构桥梁具有高强度、轻质、高韧性、可焊性、可塑性和可拆卸性等特点。
它们可以快速施工,具有较高的经济性和美观性。
此外,钢结构桥梁对环境的适应性强,适用于各种复杂地形和气候条件。
2. 钢结构桥梁的施工中,如何确保焊接质量?答案:为确保焊接质量,首先应选择合适的焊接材料和工艺。
其次,焊接人员需具备专业资质和经验。
在施工过程中,应严格按照焊接工艺规程操作,并进行焊接前的试验和焊接后的检验。
中南大学桥梁工程习题及答案
性定稳动滑 和算验 式柱多 、 高梁 、
式柱双 、 宽梁
式柱独 。
有寸尺要主的定拟需�梁 T 支简土凝混筋钢计设 )21 。等 有台桥型轻的见常 )11
台桥型轻梁撑支 、 形圆 、 形矩
有的见常�分划式形面截按墩桥式力重 )01 。成组等 塔桥 施设属附及道行人 、 装 铺 面桥 上桥 值准标 由要主桥索悬 、 置 )8 )7 )6 )5 )4 )3 )2 )1 括包造构面桥路公 、 空净下桥 括包值表代用作 度挠 合组 )9
l
拱于对;示表 l 用�离距的心中座支个两邻相构结跨桥指是�梁桥的座支有于对 :径跨算计 )6 。离距平水的间之点低最面截脚拱两指是 桥拱于对�离距净的间之台桥与墩桥或墩桥个两邻相上位水洪计设指是桥梁于对 :径跨净 。率频水洪的据依计设梁桥为作定规准标术技关有由是�率频水洪计设 。差高的间之面路路线下桥与面桥为或差高的间之位水低与面桥指�度高梁桥 。离距的间之缘下最构结跨桥至位水航通或位水洪计设指�度高空净下桥 。离距的间之缘下最构结跨桥至高标�顶轨或�面路车行上桥指�度高筑建 )5 )4 )3 )2 )1
、
曲弯向横 、 。
曲弯向纵
为分可形变的下用作载偏在梁箱 )04 及 用作变徐
降沉匀均不础基和弛松筋钢
缩收土凝混 。式形种几等
、
响影度温 形箱 、
有素因部外的力内次构结梁桥土凝混力应预定静超起引 )93 形T 、 形II 。 有要主面截横桥梁支简式配装 )83 算验的移位平水顶台墩 和
算验定稳移滑抗
、
算验度强面截
括包算验的台墩桥梁式力重般一 )73 。 桥拱式
承下 和
桥拱式承中 、 。
桥拱式承上 为分桥拱把可置位的在所面桥按 )63 度坡整调 。 是用作的石垫座支 )53 力响影 其及
钢结构设计原理复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案钢结构设计原理一、填空题:1.钢结构计算的两种极限状态是和。
2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。
3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
4.钢材的破坏形式有和。
5.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用的方法来保证,而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
7.角焊缝的计算长度不得小于,也不得小于;侧面角焊缝承受静载时,其计算长度不宜大于。
8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。
9.钢结构的连接方法有、和。
10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。
11.从形状看,纯弯曲的弯矩图为,均布荷载的弯矩图为,跨中央一个集中荷载的弯矩图为。
12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。
13.钢结构设计的基本原则是、、和。
14.按焊缝和截面形式不同,直角焊缝可分为、、和等。
15.对于轴心受力构件,型钢截面可分为和;组合截面可分为和。
16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
二、问答题:1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义?2.焊缝可能存在哪些缺陷?3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标?分别由什么试验确定?5.什么是钢材的疲劳?6.选用钢材通常应考虑哪些因素?7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响?8.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求?9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同?10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比?11.轴心压杆有哪些屈曲形式?12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同?13.在抗剪连接中,普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同?14.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点?15.对接焊缝的构造有哪些要求?16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的?焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些?17.什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施是什么?18.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求?19.螺栓的排列有哪些构造要求?20.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定?三、计算题:1.一简支梁跨长为5.5m,在梁上翼缘承受均布静力荷载作用,恒载标准值为10.2kN/m(不包括梁自重),活载标准值为25kN/m,假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。
中南大学钢桥作业题库
钢桥主观题作业作业一:1、钢桥的主要特点是什么其适用范围如何答:主要优点:与常用的其它建筑材料相比,钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料,而其重量则相对较轻;因此,钢桥具有很大的跨越能力;钢材有良好的塑性和韧性,是理想的弹塑性体,完全符合目前所采用的计算方法和基本概念;因此,钢桥计算准确性好,可靠性高;钢桥构件重量轻,便于运输和拼装,加上便于机械化制造,因此钢桥的施工期较短,可尽快发挥投资的经济效益;钢桥在受到破坏后,易于修复和更换;钢的塑性和韧性好,适于承受冲击和动力荷载,有较好的抗震性能;对于铁路桥梁尤为重要主要缺点:钢材易锈蚀,需要经常除锈、油漆,养护费用高;铁路钢桥采用明桥面时噪声大,不适用于人口密集区;适用范围:由于目前我国钢材紧缺,因此在一般情况下,大、中跨度的桥梁才以采用钢桥为主;2、铁路下承式简支桁架桥的横向联结系的作用是什么常用的几何图式有哪些答:横向联结系的作用:承受并传递横向力,增加结构的横向抗扭刚度,使桥跨形成空间的稳定结构,并使两片主桁受力均匀;常用几何图式有:3、对简支梁桥,支座的布置原则是什么答:一端设置固定支座,一端设置活动支座;对坡道上的桥梁,固定支座应设在较低一端;4、简述正交异性板的概念;答:在钢桥面板或钢箱梁上翼缘下布设纵向及横向的、开口或闭口的加劲肋而形成的一种构造;由于加劲肋在平面纵横两个方向正交,又桥面板在两个方向的抗弯刚度不同,故得此名;正交异性板具有很高承载能力,可以显著减轻钢梁的自重;5、斜拉桥的主要受力构件有哪些漂浮体系的斜拉桥是什么意思答:斜拉桥的主要受力构件有主梁、斜拉索和索塔;在竖向荷载作用下,梁以受弯为主,塔以受压为主,斜索则承受拉力;对墩塔固结、塔梁分离的斜拉桥,若将中间支点的支承改为吊索,就称为漂浮体系的斜拉桥;它可以减小索塔支点处梁的负弯矩,但梁的横向变位应加以约束;6、图示说明悬索桥的组成及各组成部分的作用;答:悬索桥以主缆、桥塔和锚碇为主要承重构件,以加劲梁、吊索和鞍座等为辅助构件;桥面荷载经加劲梁、吊索传给主缆,再由主缆传至桥塔和两端的锚碇;受拉的主缆为主要的承重构件;桥塔受压,作用是支承大缆;锚碇受拉拔反力,作用是固定主缆端头、防止其走动;加劲梁主要起支承和传递荷载的作用;吊索的作用是将作用于加劲梁上的恒载及活载向主缆传递;塔顶主鞍用作主缆跨过塔顶的支承,承受主缆产生的巨大压力并传递给桥塔;7、栓焊钢桥的制造需经过哪些工艺过程答:常规钢桥制造包括下列工艺过程:作样、号料、切割、矫正、边缘加工、制孔、组焊、焊接、整形、检验、试装等;8、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,设计荷载为中活载,主桁尺寸如图所示;试计算主桁斜杆A3E4在主力作用下的杆件内力;答:1、恒载内力计算1恒载集度的假定参照已有设计,取主桁kN/m联结系 kN/m桥面系 kN/m高强螺栓 kN/m检查设备 kN/m故每片桁梁重p1=++++÷2 = kN/m桥面重双侧设钢筋混凝土人行道板p2=5 kN/m每片主桁故每片主桁所受恒载集度p = p1+ p2= + = kN/m 可偏安全地取为p = 18 kN/m2影响线面积Ω的计算作出斜杆A3E4的影响线,如下图所示;则影响线最大纵距影响线加载长度及顶点位置所以,影响线面积3由于恒载所生内力2、列车活载内力计算1求换算均布活载k按加载长度及顶点位置查表求得每片主桁的k值2冲击系数运营动力系数3活载发展均衡系数η值的计算η = 1+a max - a/6对简支桁架梁桥,跨中弦杆此算例中为弦杆A3A3′的k值最小,故其a 值最大;弦杆A3A3′的加载长度l=64m,顶点位置α =,查表得k = k N/m,故则对斜杆A3E44活载所生内力包括冲击力为:3、主力作用下斜杆A3E4的内力计算疲劳时的最大内力作业二:1、目前钢桥采用的连接方式有哪些什么是栓焊钢桥答:钢桥连接指:包括将型钢、钢板组合成杆件与部件,也包括将部件及杆件连接成钢桥整体;连接方式有:铆接、焊接、栓接; 栓焊钢桥是指工厂板件的连接采用焊接,工地杆件的连接采用高强度螺栓连接;2、下承式桁架桥的桥面构造有哪几种形式答:有明桥面与道碴桥面两种;3、钢支座及盆式橡胶支座的活动机理分别是什么答:钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动功能的;盆式橡胶支座是利用橡胶块在三向受力状态下具有流体的性质适度不均匀压缩来实现转动,依靠聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的低摩擦系数来实现水平位移;4、主桁杆件的截面形式有哪几种各有何优缺点答:主桁焊接杆件的截面形式主要有两类:H形截面和箱形截面;焊接H形截面由两块竖板翼板和一块水平板腹板焊接而成;这种截面的优点是构造简单,易于施焊,焊接变形较易控制,安装方便;不足的是截面对x-x轴的回转半径比对y-y轴的小很多,当采用H形杆件作压杆时,基本容许应力的折减相当大;因此,对内力不很大的杆件或长细比相对较小的压杆,采用H形截面才是比较适宜的;焊接箱形截面由两块竖板和两块水平板焊接而成;其抗扭刚度大,且对两个主轴的回转半径相近,在承受压力方面优于H形杆件;但是箱形截面的杆件制造较费工,焊接变形也较难控制和修整,因此通常只用于内力较大和长细比较大的压杆或拉—压杆件,一般在特大跨度钢桁梁桥中采用;5、简述下弦杆的截面设计步骤;答:下弦杆截面设计的主要步骤如下:1从静强度及疲劳强度入手,求所需的净截面积A j;2根据已有的设计经验,取杆件的净截面积A j为毛截面积A m的倍;3选定下弦杆的截面形式,根据A m及决定杆件截面外廓尺寸的原则,确定杆件的宽度b、高度h以及板厚δ;4计算杆件端部连接所需要的螺栓数;5算出实际的净截面积A j,进行强度、刚度及疲劳的验算,如不满足任一要求,则需重新设计;6、下承式钢板梁桥的适用范围答:下承式钢板梁桥由于增加了桥面系,用料较多,制造也费工,且其宽度大,无法整孔运送,更增添了装运与架梁的工作量;因此当铁路桥梁需采用板梁桥时,应尽可能不采用下承式而采用上承式;但是,当桥面标高不宜提高而对桥下净空有要求时,则应考虑采用下承式钢板梁桥;这是由于其有建筑高度h自轨底至梁底小的优点;7、与简支桁架桥相比,连续桁架桥有何优点答:便于采用伸臂法架设钢梁;具有较大的竖向刚度和横向刚度;节约钢材;较易修复;8、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,主桁图式及尺寸同题63;试计算下弦杆E2E4在纵向制动力作用下的杆件内力;答:解:按相应于下弦杆E2E4在主力作用下时的静活载计算;静活载按最不利位置布置,如下图所示,根据结构力学所述方法,当三角形影响线顶点左边的活载之和R a与顶点右边的活载之和R b满足下列等式时,即为产生最大杆件内力的活载位置;解得x=故桥上静活载总重P =220×5 + 92×30 + 80×10+ =5492kN制动力T==×5492 =下弦杆E2E4在纵向制动力作用下的杆件内力为作业三:1、请写出我国已建成的最大跨度的拱桥、斜拉桥及悬索桥的名称、主跨跨度;答:拱桥:重庆朝天门长江大桥,552m;斜拉桥:苏通长江公路大桥,1088m;悬索桥:西堠门大桥,1650m;2、何为桥面系其作用是什么答:桥面系由纵梁、横梁及纵梁间的联结系构成,其作用是支承桥面荷载并将其传给主桁架;3、对简支桁架桥,为何需设置上拱度答:对桁梁桥挠度的限制可以改善线路的运行质量,但挠度限制过严会给桁梁桥的设计带来困难,同时会使高强度钢材的使用受到限制;如果在限制挠度的同时,再把桁梁桥预先做成向上拱的曲线,即预设了上拱度,则较易满足要求;4、桁架桥如何进行简化计算答:简化计算方法的基本原理是:把较复杂的空间结构简化为较简单的平面结构,近似考虑各平面结构之间的相互作用,按平面结构进行内力计算;将平面内各杆件轴线所形成的几何图形作为计算图式,并假定桁架各节点均为铰接;5、在主桁弦杆附加力计算中采用有车风力还是无车风力为什么答:采用有车风力;对弦杆最不利的组合一般都是桥上有车时的情况;6、上承式钢板梁桥的主梁采用变截面的形式有哪些答:跨度较大时,常做成变截面形式,即翼缘在跨中区段变宽或变厚,或者采用多层盖板;在截面变化处,沿厚度及宽度方向做成斜坡;7、已知下弦杆E2E4所受轴力为:主力作用下NⅠ= 3340 kN,横向附加力作用下N w= kN,制动力作用下N T= kN,试确定E2E4杆件的计算内力;答:解:主力+横向附加力:NⅡ= NⅠ+ N w=3340+=kN主力控制主力+纵向附加力:NⅢ= NⅠ+ N T=3340+=kN主力控制因此下弦杆E2E4的计算内力取为3340kN;作业四:1、图示铁路下承式简支桁架桥的主桁架的常用类型,并叙述其主要特征;答:图a表示的几何图式称为三角型腹杆体系,构造简单,部件类型较少,适应设计定型化,有利于制造与安装;图b桁架称为豪式桁架;在竖向荷载作用下,图b的竖杆较图a的竖杆受力大,受压斜杆的数量也较多,而且弦杆内力在每个节间都有变化,因而图b采用相对较少;图c~图e为几种上承式桁梁的几何图式;对于中等跨度的上承式桁梁桥,其主桁图式常用图c而较少采用图d,这是因为图d的端竖杆要传递较大的支承反力,因而端竖杆用料较多;对于小跨度的桁梁桥,也可做成图e所示的结构型式;对于大跨度跨度在80 m以上的下承式铁路桁梁桥,曾经采用过上弦为折线形的主桁图式,见图f;但由于上弦为折线形,杆件和节点的类型多,不利于制造、安装与修复,因此,这种图式在我国早已不用了;大跨度的下承式桁梁桥,主桁仍可采用图a 所示的三角型腹杆体系;对于特大跨度的桁梁,主桁常采用图g所示的再分式或图h所示的米字型图式;为了兼顾桥梁工厂现有的设备节间长度仍能采用8 m,且斜杆仍需具有适当的倾度,则采用图g或图h 可以增大桁高;2、桥面系的纵梁与横梁是如何连接的答:在纵梁腹板上设一对连接角钢,与横梁腹板相连,在纵梁上下翼缘上各设一块鱼形板,与横梁及相邻的纵梁的翼缘相连;3、支座的主要作用是什么常用的支座类型有哪些答:支座的作用是固定桥跨结构的正确位置,将上部结构的各种荷载传递到墩台上,并能适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位位移和转角,使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式;常用的支座类型有:钢支座及盆式橡胶支座;4、什么是横向框架效应答:横向框架由横梁、主桁竖杆和横向联结系的楣部杆件构成;横向框架效应是指当横梁在竖向荷载作用下梁端发生转动时,竖杆的上端和下端均将产生力矩;5、引入活载发展均衡系数的作用是什么答:为了保证铁路钢桥在较长的时期内能适应机车车辆重量增长的需要,设计时必须为现今使用的列车活载预留一个发展系数;预留的方法是让设计容许应力低于实际能容许的应力,也就是有一个预留的活载发展倍数n;n=+,其中a= N P/1+μ N k;为了使所有杆件的n达到相同,就引入了活载发展均衡系数η ,对不同杆件通过对活载加大不同的η倍,使各杆均具有相同的a max,相同的n max ;η=1+a max-a/6,其中:a max为主桁所有杆件的a值中最大者a = N P/1+μ N k6、简述竖杆的截面设计步骤;答:竖杆又分为立杆和吊杆;在下承式桁架桥中,立杆不需计算,而采用与吊杆相同的截面尺寸;吊杆除受到轴向拉力外,还受到横向框架作用产生的弯矩,故吊杆为拉弯构件;其截面设计的步骤为:先按主力作用下的中心受拉杆件计算出所需的截面积及截面尺寸,然后按主力+附加弯矩作用下的拉弯构件去检算所选截面的疲劳强度和刚度;7、吊杆A3E3与横梁及横向联结系的楣杆构成的横向框架如下图所示;已知吊杆A3E3的截面惯性矩 I s=38200 cm4,横梁的截面惯性矩I b=651 000cm4,纵梁作用于横梁上的竖向荷载R=873kN,钢的弹性模量E=×10 5MPa;试计算吊杆A3E3下端的弯矩值;解:简支横梁跨中最大弯矩M=873×=·mμ=a+b/B=5750-1875/5750=β=h′/h=5775/5775+4580=横梁在框架面内的刚度系数i b=EI b/B=×1011×651000×10﹣8/=×108N·m吊杆在框架面内的刚度系数i s=EI s/h′=×1011×38200×10﹣8/=×107N·m 故吊杆A3E3下端的弯矩值为作业五:1、如何定义钢桥答:一般是指一座桥梁的桥跨结构用钢钢板、型钢、铸件、钢丝作为基本构件制成,而墩台、索塔等则可用其它材料建造;2、简支桁架桥如何实现上拱度的设置答:上拱度曲线取为恒载与一半静活载所生的挠度曲线但方向相反;上拱度设置时,是让各节间下弦杆的长度不变则纵梁长度就可不变、腹杆的长度不变、斜杆和上弦杆的交角不变,而只让上弦杆的理论长度加长一点;3、简述上弦杆的截面设计步骤;答:上弦杆截面设计的主要步骤如下:1选定截面形式并估算杆件的长细比λ包括λx 、λy的值;2根据估算的λx及λy值,取其较大者查表得到整体稳定容许应力折减系数φ1,则选取杆件的毛截面积为3根据选取的A m,选配组成杆件的各板件的尺寸,确定杆件宽度b、截面高度h以及板件厚度δ值;4计算所选截面的截面特性,进行总体稳定、局部稳定及刚度的验算;4、叙述钢箱梁桥的主要构造特点;答:1为增强钢梁的整体性,提高梁体抗失稳的能力,沿梁长每隔一定距离需设置横隔板;多数情况下中间横隔板不是一块实心板,而是与箱梁四壁连为一体的横向框架;2当横隔板间距较大时,为防止受压翼缘局部失稳而需设置横向加劲肋;3为保证受压翼缘及腹板的局部稳定,在受压区还需设置纵向加劲肋;5、现代斜拉桥为何要采用密索距答:采用密索距有以下优点:主梁中的弯矩小;锚固点的构造简单;伸臂施工时所需辅助支撑较少;每根斜索的截面较小,斜索制造更换较容易;6、简述悬索桥的主缆类型及施工方法;答:悬索桥的主缆可采用钢丝绳和平行钢丝束两种形式,前者一般用于小跨度的悬索桥,后者则适用于各种跨度的悬索桥;钢丝绳由钢丝捻成股,再由股捻成绳;平行钢丝束先由平行钢丝组成丝股,再由若干丝股组成密实的主缆,根据其架设方法可分为空中送丝法和预制平行丝股法;7、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,主桁图式及尺寸同题63,桥门架图式及尺寸如下图所示;桥上无车时的风荷载强度为W =1250 Pa,试计算主桁斜杆A1E0及下弦杆E2E4在横向风力作用下的杆件内力;解:1、求平纵联弦杆的内力桥上有车时的风荷载强度为W′= =1000 Pa上、下平纵联所受的横向风力分布集度单位长度上的横向风力分别为ω风上=××H+h+ ××W′kN/mω风下=××H+ h+ ××W′kN/m取h = 纵梁高+钢轨枕木高= + =故ω风上=××11+×+××1000= m=m ω风下=××11++××1000 = 5014N/m=m 则在横向风力作用下的下弦杆E2E4的内力为2、桥门架效应作用在桥门架上的风力腿杆反弯点位置端斜杆A1E0所受附加弯矩为端斜杆A1E0所受附加轴力为下弦杆E2E4所受附加轴力为第一章绪论1钢桥分类:根据主要承重结构的受力体系可以分:梁式桥,拱桥,刚构桥,斜拉桥,悬索桥和混合体系桥梁; 梁式桥:竖向荷载作用,只产生竖向反力按受力体系:简支梁、连续梁、悬臂梁按结构形式:钢板梁、钢箱梁、钢桁梁、结合梁拱桥:竖向荷载作用,除产生竖向反力外,还产生水平推力按有无推力:有推力拱——设置坚固基础无推力拱系杆拱——于拱两端设置拉索或梁刚构桥:主要承重结构为偏心受压和受弯构件斜拉桥:高次超静定结构,关键在高塔施工和索力控制悬索桥:吊桥,以主揽为主要承重结构,主揽只受拉力2 钢桥优缺点:优点:钢材抗拉、抗压、抗剪强度高,重量轻,跨越能力大;钢材可加工性能好,可用于复杂桥型和景观桥;材质均匀,实际应力与计算值接近,安全可靠适合工业化方法制造,质量可靠,便于运输,便于无支架施工,工地安装速度也快;韧性延性好,可提高抗震性能;寿命长,易于修复和更换,可回收利用;缺点:动载作用下,疲劳问题突出;易腐蚀,需要经常检查和按期油漆,维护费用高;铁路钢桥行车时噪声与振动均比较大;3钢桥设计的一般要求和原则必须有足够的整体刚度、具有必要的横向刚度、满足使用阶段的受力和工作性能要求,在施工过程中满足应力和变形的要求、防腐、疲劳设计、不应有未栓合或未焊合的接触部分、应尽可能减少构件和零件的种类,钢结构的构件计尽可能标准化,使同型构件能互换、钢桥在安装或检修支座时在结构上应预设可供顶起用的结构4结构内力计算原则结构构件的内力按弹性受力阶段确定;变形按构件毛截面计算,不考虑钉栓孔削弱的影响;为简化计算,可将桥跨结构划分为若干个平面系统计算,但应考虑各个平面系统的共同作用和相互影响;平面计算方法中,可以采用荷载横向分布系数考虑桥梁结构空间作用的影响;5钢桥设计计算方法:容许应力法和半概率极限状态设计法σ<=γσσ—结构标准荷载的计算应力,荷载组合系数为1γ—不同荷载组合的容许应力提高系数σ—容许应力,为屈服强度/6疲劳验算方法:拉-拉或拉-压以拉为主的构件压-拉以压为主的构件第三章桥面结构1钢桥桥面构造组成及各部分作用:桥面梁格,桥面板,桥面铺装,排水防水系统,人行道或护轮带,栏杆,照明灯具和伸缩缝等组成; 桥道梁:把桥面板上的何在传递给主梁的作用;桥面板:直接承受活载并传递给桥道梁或主梁的主要结构;桥面铺装:提供主轮摩擦力,分散荷载,保护主梁;2桥面板分类:公路钢桥桥面板的结构形式:钢筋混凝土桥面板RC桥面板、预应力混凝土桥面板PC 桥面板、钢桥面板铁路桥桥面的形式:明桥面、道碴桥面3钢桥桥面标高调整的方法有哪些:调整墩台顶面标高;钢梁腹板采用不同的截面高度;采用变厚度桥面或设置三角垫层;根据桥面标高需要桥面板设置不同高度的倒梯形梗肋;4为什么钢桥桥面板的强度和裂缝宽度比混凝土桥要求高:直接承受车轮作用冲击作用,活载比例大,容易疲劳破坏钢桥刚度小,纵梁与主梁刚度差别大,桥面板受力不匀板厚与梁高的比值小,尺寸误差影响大直接承受超重车辆车轮集中荷载,使承受的实际荷载大于设计荷载;钢桥易腐蚀5钢桥面板三个基本结构体系结构系I:由顶板和纵肋组成的结构系看成是主梁桥梁主要承载构件的一个组成部分,参与主梁共同受力,称为主梁体系;结构系Ⅱ:由纵肋、横肋和顶板组成的结构系,顶板被看成纵肋、横肋上翼缘的一部分;结构系H 起到了桥面系结构的作用,把桥面上的荷载传递到主梁和刚度较大的横梁,称为桥面体系结构系Ⅲ:本结构系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板,这个板直接承受作用于肋间的轮荷载,同时把轮荷载传递到肋上,称为盖板体系;第四章钢板梁桥1钢板梁组成及各部分作用:组成:主梁、横向联结系,纵向连接系,桥面系组成,形成格子梁体系;主梁:整个桥梁的承重作用,把荷载传递给支座;横向联结系:把各个主梁连接成整体,起到荷载横向分布、防止主梁的侧向失稳作用;有实腹式梁和空腹式桁架形式;纵向联结系:桁架式结构,作用是加强桥梁的整体稳定性、与横梁共同承担横向力和扭矩的作用;桥面系:把桥面荷载传递到主梁和横梁;2铁路桥确定主梁中心距d时考虑的因素:桥枕或RC桥面的合理跨度—d为~桥跨结构的横向抗倾覆要求,d不能太小;桥梁横向刚度的要求:d>=L/20下承式板梁桥下净空的要求整孔施工架设时的宽度要求;3铁路梁高制定时考虑的因素:主梁梁高设计要求:用钢量最省主梁的竖向挠度满足要求腹板宽度为常规轧制钢板尺寸,避免拼接或裁剪桥跨的建筑高度最小满足运输要求相近跨度尺寸的标准化即采用相同腹板厚度4提高腹板稳定临界应力的主要方法有:设加劲肋:更有效增加板厚:效果不明显5纵横向连接系的作用:横向连接系作用:防止主梁侧倾试问起到荷载分配作用与主梁及纵向连接系构成空间桁架抵抗水平荷载桥梁安装架设是主梁的定位抵抗桥梁扭矩在桥面板端部起到横向支承的作用;前三作用当横联设置于跨间时有效,后2设置于支撑处有效纵向连接系作用:将地震荷载风荷载等水平力传递到支座防止主梁下翼缘的侧向变形和横向振动与主梁及纵向连接系构成空间桁架抵抗水平荷载及扭矩桥梁安装架设是主梁的定位第五章钢箱梁桥1钢箱梁的主要受力特点:箱梁受力特点:典型的闭口薄壁结构2钢箱梁的组成及各部分作用:因其横向刚度大,可不设纵连主要由主梁,横向连接系和桥面系组成;主梁:整个桥梁的承重作用,把荷载传递给支座;横向联结系:把各个主梁连接成整体,起到荷载横向分布、防止主梁的侧向失稳作用;桥面系:把桥面荷载传递到主梁和横梁;纵梁:1主梁间距较大时,减小砼桥面跨径,2提高钢桥面板的刚度横梁:1对于双箱或多箱,使主梁受力均匀,2支承纵梁或桥面板,3端横梁有效提高桥梁整体抗扭能力和分散支点反力3横隔板的作用及主要形式:减少钢箱梁的畸变和横向弯曲变形,增加整体刚度,分散局部荷载的作用;类型:中间横隔板:实腹式,框架式,桁架式;支点横隔板:通常采用实腹式,分为两支座形式和单支座形式第六章组合梁桥1剪力连接件的分类:结构形式:刚性:一般采用角钢或槽钢,伸入砼中阻止板对梁的剪移;柔性:采用斜钢筋或螺旋钢筋,防止砼板向上脱开;焊钉:焊接于钢梁翼缘的大头螺钉;PBL开孔钢板连接器孔中混凝土承担钢梁与混凝土板间的错动剪应力;2连接件承受的主要外荷载:恒载,活载,预应力,混凝土干燥收缩,混凝土板与钢梁间的温差等;第七章刚桁梁桥1桁梁的组成及各部分作用:组成:主桁、联结系、桥面系、桥面主桁作用:主要承重结构,承受竖向荷载,将荷载通过支座传给墩台联结系作用:使主桁架联结形成空间稳定结构,承受横向荷载;分为纵向连接系上平纵连,下平纵连横向连接系端横联,中横联桥面系作用:传递荷载,将两片纵梁连成整体、桥面作用:供车辆和行人走行的部分2连续桁梁桥的特点:连续梁最大弯矩比等跨简支梁小,可节省8%~10%的钢材;桥墩上只有一个支座,墩帽所需尺寸较简支梁小;连续梁的横向及横向刚度均比简支梁大,故行车平顺,或同刚度下,连续梁梁高可小一些;是超静定结构,可调整支座标高来调整杆件内力,使受力均匀适合于悬臂拼装或采用纵向拖拉及顶推法安装就位;局部破坏时,损害相对较小,修复较容易;每联常采用两跨或三跨,一般不超过五跨;二孔连续梁做成等跨,三孔时最好为7:8:7或做成等跨;。
钢桥期末考试题和答案
钢桥期末考试题和答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 钢桥的主要承重结构是()。
A. 混凝土B. 钢材C. 木材D. 复合材料答案:B2. 钢桥的疲劳寿命通常与以下哪个因素无关?()A. 应力幅B. 应力集中C. 材料的疲劳极限D. 环境温度答案:D3. 钢桥的焊接连接中,哪种焊接方法最为常见?()A. 电弧焊B. 电阻焊C. 激光焊D. 摩擦焊答案:A4. 钢桥的防腐措施中,以下哪种不是常用的方法?()A. 热浸镀锌B. 喷砂除锈C. 涂漆D. 混凝土覆盖答案:D5. 钢桥的挠度计算中,通常不考虑以下哪个因素?()A. 材料的弹性模量B. 荷载的大小C. 构件的截面特性D. 构件的颜色答案:D6. 钢桥的稳定性分析中,以下哪个因素不是影响稳定性的主要因素?()A. 构件的截面特性B. 构件的长度C. 构件的重量D. 构件的颜色答案:D7. 钢桥的施工中,以下哪种方法不是常用的施工方法?()A. 预制拼装B. 现场浇筑C. 整体提升D. 逐层叠加答案:B8. 钢桥的荷载分类中,以下哪个不是基本荷载?()A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 环境荷载答案:D9. 钢桥的设计中,以下哪个不是必须考虑的因素?()A. 材料的强度B. 构件的稳定性C. 构件的美观性D. 构件的耐久性答案:C10. 钢桥的维护中,以下哪个不是常规的维护项目?()A. 检查裂缝B. 检查锈蚀C. 检查变形D. 检查颜色答案:D二、多项选择题(每题4分,共20分)11. 钢桥的主要优点包括()。
A. 材料强度高B. 施工速度快C. 维护成本低D. 环境适应性强答案:ABD12. 钢桥的连接方式包括()。
A. 焊接B. 螺栓连接C. 铆接D. 胶接答案:ABC13. 钢桥的荷载包括()。
A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 特殊荷载答案:ABCD14. 钢桥的稳定性问题包括()。
A. 局部稳定性B. 全局稳定性C. 疲劳稳定性D. 热稳定性答案:AB15. 钢桥的防腐措施包括()。
中南大学桥梁工程习题及答案
中南大学桥梁工程习题及答案《桥梁工程》习题及答案中南大学大桥I.填空1)公路桥梁的作用按其随时间变化的性质,分为永久作用、可变作用、偶然作用。
2)根据结构体系及其受力特点,桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥和桥梁组合体系。
3)温度变化、混凝土收缩徐变和桥跨结构的各种荷载引起的桥梁挠度度、地震影响、纵坡等影响下将会发生伸缩变形。
4)钢筋混凝土梁中的钢筋可分为两类:应力钢筋和结构钢筋。
5)作用的代表值包括标准值、准永久值和频繁值。
6)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面的标高及桥下净空布置,引导桥上和桥头纵坡。
7)桥台的常见型式有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和框架式桥台等。
8)公路桥面构造包括桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装房屋、人行道及附属设施等。
9)悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆和吊索等类型10)重力式桥墩按截面形式划分,常见的有矩形、圆形、圆端形和尖末端形状等。
11)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻型桥桥台、组合式轻型桥台等。
12)设计钢筋混凝土简支t梁,需拟定的主要尺寸有梁宽、梁高、腹板厚度,法兰盘厚度。
13)柱式桥墩的主要型式主要有独柱式、双柱式、多柱式和混封闭式。
14)明挖扩大基础的稳定性验算包括倾覆稳定性验算和滑动稳定性验算。
15)桥梁支座按其变为的可能性分为活动支座和固定支座。
16)支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向支座和多向支座。
17)常见的重力式桥台包括U形桥台、嵌入式桥台、八字桥台一字式桥台等。
18)该桥的主要构件包括桥墩、桥台和桥跨结构。
19)桥梁设计一般遵循的原则包括安全性、适用性、经济性和先进性。
美观等。
20)荷载横向分布影响线的计算方法主要有:杠杆原理法、偏心压力法和铰链法板法、比拟正交异性板法。
21)桥梁设计荷载一般分为三类:永久荷载、可变荷载和意外荷载1桥梁工程习题及答案载。
22)公路桥梁设计车辆荷载分为一级公路和二级公路,其中:车道荷载和车辆荷载,其中车辆荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。
中南大学桥梁考试计算题
六、计算题1) 如图4示为一桥面宽度为净9-9+2×1.5m 人行道的钢筋混凝土T 形梁桥,共设五根主梁。
试求荷载位于支点处时1号和2号主梁相应于汽车荷载和人群荷载的横向分布系数。
图 4解:⑴首先绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线,如图2-59b 所示。
⑵在荷载横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
《桥规》规定对于汽车荷载,车辆横向轮距为1.80m ,两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m ,车轮离人行道缘石的最小距离为0.50m 。
求出相应于荷载位置的影响线竖标值后,就可得到横向所有荷载分配给1号梁的最大荷载值为:汽车荷载: max ..q qi P PR P η=⋅=⨯0818=040922∑人群荷载: max ..r r r r R P P η0=⋅⋅15=1386式中P 和r P 0相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载集度;qi η和r η为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。
由此可得1号梁在汽车和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为409.00=q m 和.r m 0=1386。
同理可计算得2号梁的荷载横向分布系数为.q m 0=0795和00=r m 。
2) 计算跨径m l 12.29=的桥梁横截面如图3所示,试求荷载位于跨中时,1号和2号主梁的荷载横向分布系数。
解:此桥在跨度内设有二道端横梁,五道中横梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构的长宽比为:...l B 2912==265>25⨯22故可按偏心压力法来绘制横向影响线,并计算相应汽车荷载和人群荷载的横向分布系数cq m 和cr m 。
该桥有5根主梁,各主梁的横截面均相等,主梁间距为2.2m ,则:()()()222222252423222151240.482.222.202.22.22m a a a a a ai i=⨯-+-+++⨯=++++=∑=由式(2-37)得1号梁的横向影响线竖标值为:()...n ii a n a η221112=12⨯2211=+=+=0654840∑()...n i i a n a η221112=12⨯2211=-=-=-0254840∑ 同理可得2号梁的横向影响线竖标值为:4.021=η;0.025=η。
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钢桥主观题作业作业一:1、钢桥的主要特点是什么?其适用围如何?答:主要优点:与常用的其它建筑材料相比,钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料,而其重量则相对较轻。
因此,钢桥具有很大的跨越能力;钢材有良好的塑性和韧性,是理想的弹塑性体,完全符合目前所采用的计算方法和基本概念。
因此,钢桥计算准确性好,可靠性高;钢桥构件重量轻,便于运输和拼装,加上便于机械化制造,因此钢桥的施工期较短,可尽快发挥投资的经济效益;钢桥在受到破坏后,易于修复和更换;钢的塑性和韧性好,适于承受冲击和动力荷载,有较好的抗震性能。
(对于铁路桥梁尤为重要)主要缺点:钢材易锈蚀,需要经常除锈、油漆,养护费用高;铁路钢桥采用明桥面时噪声大,不适用于人口密集区。
适用围:由于目前我国钢材紧缺,因此在一般情况下,大、中跨度的桥梁才以采用钢桥为主。
2、铁路下承式简支桁架桥的横向联结系的作用是什么?常用的几何图式有哪些?答:横向联结系的作用:承受并传递横向力,增加结构的横向抗扭刚度,使桥跨形成空间的稳定结构,并使两片主桁受力均匀。
常用几何图式有:3、对简支梁桥,支座的布置原则是什么?答:一端设置固定支座,一端设置活动支座。
对坡道上的桥梁,固定支座应设在较低一端。
4、简述正交异性板的概念。
答:在钢桥面板(或钢箱梁上翼缘)下布设纵向及横向的、开口或闭口的加劲肋而形成的一种构造。
由于加劲肋在平面纵横两个方向正交,又桥面板在两个方向的抗弯刚度不同,故得此名。
正交异性板具有很高承载能力,可以显著减轻钢梁的自重。
5、斜拉桥的主要受力构件有哪些?漂浮体系的斜拉桥是什么意思?答:斜拉桥的主要受力构件有主梁、斜拉索和索塔。
在竖向荷载作用下,梁以受弯为主,塔以受压为主,斜索则承受拉力。
对墩塔固结、塔梁分离的斜拉桥,若将中间支点的支承改为吊索,就称为漂浮体系的斜拉桥。
它可以减小索塔支点处梁的负弯矩,但梁的横向变位应加以约束。
6、图示说明悬索桥的组成及各组成部分的作用。
答:悬索桥以主缆、桥塔和锚碇为主要承重构件,以加劲梁、吊索和鞍座等为辅助构件。
桥面荷载经加劲梁、吊索传给主缆,再由主缆传至桥塔和两端的锚碇。
受拉的主缆为主要的承重构件;桥塔受压,作用是支承大缆;锚碇受拉拔反力,作用是固定主缆端头、防止其走动;加劲梁主要起支承和传递荷载的作用;吊索的作用是将作用于加劲梁上的恒载及活载向主缆传递;塔顶主鞍用作主缆跨过塔顶的支承,承受主缆产生的巨大压力并传递给桥塔。
7、栓焊钢桥的制造需经过哪些工艺过程?答:常规钢桥制造包括下列工艺过程:作样、号料、切割、矫正、边缘加工、制孔、组焊、焊接、整形、检验、试装等。
8、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,设计荷载为中活载,主桁尺寸如图所示。
试计算主桁斜杆A3E4在主力作用下的杆件力。
答:1、恒载力计算(1)恒载集度的假定参照已有设计,取主桁 14.5 kN/m联结系 2.8 kN/m桥面系 6.8 kN/m高强螺栓 0.5 kN/m检查设备 1.0 kN/m故每片桁梁重p1=(14.5+2.8+6.8+0.5+1.0)÷2 = 12.8 kN/m 桥面重(双侧设钢筋混凝土人行道板)p2=5 kN/m(每片主桁)故每片主桁所受恒载集度p = p1+ p2=12.8 + 5.0 = 17.8 kN/m可偏安全地取为p = 18 kN/m(2)影响线面积Ω的计算作出斜杆A3E4的影响线,如下图所示。
则影响线最大纵距影响线加载长度及顶点位置所以,影响线面积(3)由于恒载所生力2、列车活载力计算(1)求换算均布活载k按加载长度及顶点位置查表求得每片主桁的k值(2)冲击系数运营动力系数(3)活载发展均衡系数η值的计算η = 1+(a max - a)/6对简支桁架梁桥,跨中弦杆(此算例中为弦杆A3A3′)的k值最小,故其a值最大。
弦杆A3A3′的加载长度l=64m,顶点位置α =0.5,查表得k = 45.6 kN/m,故则对斜杆A3E4(4)活载所生力(包括冲击力)为:3、主力作用下斜杆A3E4的力计算疲劳时的最大力作业二:1、目前钢桥采用的连接方式有哪些?什么是栓焊钢桥?答:钢桥连接指:包括将型钢、钢板组合成杆件与部件,也包括将部件及杆件连接成钢桥整体。
连接方式有:铆接、焊接、栓接。
栓焊钢桥是指工厂(板件的)连接采用焊接,工地(杆件的)连接采用高强度螺栓连接。
2、下承式桁架桥的桥面构造有哪几种形式?答:有明桥面与道碴桥面两种。
3、钢支座及盆式橡胶支座的活动机理分别是什么?答:钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动功能的。
盆式橡胶支座是利用橡胶块在三向受力状态下具有流体的性质(适度不均匀压缩)来实现转动,依靠聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的低摩擦系数来实现水平位移。
4、主桁杆件的截面形式有哪几种?各有何优缺点?答:主桁焊接杆件的截面形式主要有两类:H形截面和箱形截面。
焊接H形截面由两块竖板(翼板)和一块水平板(腹板)焊接而成。
这种截面的优点是构造简单,易于施焊,焊接变形较易控制,安装方便;不足的是截面对x-x轴的回转半径比对y-y轴的小很多,当采用H 形杆件作压杆时,基本容许应力的折减相当大。
因此,对力不很大的杆件或长细比相对较小的压杆,采用H形截面才是比较适宜的。
焊接箱形截面由两块竖板和两块水平板焊接而成。
其抗扭刚度大,且对两个主轴的回转半径相近,在承受压力方面优于H形杆件。
但是箱形截面的杆件制造较费工,焊接变形也较难控制和修整,因此通常只用于力较大和长细比较大的压杆或拉—压杆件,一般在特大跨度钢桁梁桥中采用。
5、简述下弦杆的截面设计步骤。
答:下弦杆截面设计的主要步骤如下:1)从静强度及疲劳强度入手,求所需的净截面积A j;2)根据已有的设计经验,取杆件的净截面积A j为毛截面积A m的0.85倍;3)选定下弦杆的截面形式,根据A m及决定杆件截面外廓尺寸的原则,确定杆件的宽度b、高度h以及板厚δ;4)计算杆件端部连接所需要的螺栓数;5)算出实际的净截面积A j,进行强度、刚度及疲劳的验算,如不满足任一要求,则需重新设计。
6、下承式钢板梁桥的适用围?答:下承式钢板梁桥由于增加了桥面系,用料较多,制造也费工,且其宽度大,无法整孔运送,更增添了装运与架梁的工作量。
因此当铁路桥梁需采用板梁桥时,应尽可能不采用下承式而采用上承式。
但是,当桥面标高不宜提高而对桥下净空有要求时,则应考虑采用下承式钢板梁桥。
这是由于其有建筑高度h(自轨底至梁底)小的优点。
7、与简支桁架桥相比,连续桁架桥有何优点?答:便于采用伸臂法架设钢梁;具有较大的竖向刚度和横向刚度;节约钢材;较易修复。
8、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,主桁图式及尺寸同题63。
试计算下弦杆E2E4在纵向制动力作用下的杆件力。
答:解:按相应于下弦杆E2E4在主力作用下时的静活载计算。
静活载按最不利位置布置,如下图所示,根据结构力学所述方法,当三角形影响线顶点左边的活载之和R a与顶点右边的活载之和R b满足下列等式时,即为产生最大杆件力的活载位置。
解得x=10.4m故桥上静活载总重P =220×5 + 92×30 + 80×(10+10.4) =5492kN制动力T=0.07P=0.07×5492 =384.4kN下弦杆E2E4在纵向制动力作用下的杆件力为1、请写出我国已建成的最大跨度的拱桥、斜拉桥及悬索桥的名称、主跨跨度。
答:拱桥:朝天门长江大桥,552m;斜拉桥:通长江公路大桥,1088m;悬索桥:西堠门大桥,1650m。
2、何为桥面系?其作用是什么?答:桥面系由纵梁、横梁及纵梁间的联结系构成,其作用是支承桥面荷载并将其传给主桁架。
3、对简支桁架桥,为何需设置上拱度?答:对桁梁桥挠度的限制可以改善线路的运行质量,但挠度限制过严会给桁梁桥的设计带来困难,同时会使高强度钢材的使用受到限制。
如果在限制挠度的同时,再把桁梁桥预先做成向上拱的曲线,即预设了上拱度,则较易满足要求。
4、桁架桥如何进行简化计算?答:简化计算方法的基本原理是:把较复杂的空间结构简化为较简单的平面结构,近似考虑各平面结构之间的相互作用,按平面结构进行力计算。
将平面各杆件轴线所形成的几何图形作为计算图式,并假定桁架各节点均为铰接。
5、在主桁弦杆附加力计算中采用有车风力还是无车风力?为什么?答:采用有车风力。
对弦杆最不利的组合一般都是桥上有车时的情况。
6、上承式钢板梁桥的主梁采用变截面的形式有哪些?答:跨度较大时,常做成变截面形式,即翼缘在跨中区段变宽或变厚,或者采用多层盖板。
在截面变化处,沿厚度及宽度方向做成斜坡。
7、已知下弦杆E2E4所受轴力为:主力作用下NⅠ= 3340 kN,横向附加力作用下N w= 498.9 kN,制动力作用下N T=192.2 kN,试确定E2E4杆件的计算力。
答:解:主力+横向附加力:NⅡ= NⅠ+ N w=3340+498.9=3838.9kN(主力控制)主力+纵向附加力:NⅢ= NⅠ+ N T=3340+192.2=3532.2kN(主力控制)因此下弦杆E2E4的计算力取为3340kN。
1、图示铁路下承式简支桁架桥的主桁架的常用类型,并叙述其主要特征。
答:图(a)表示的几何图式称为三角型腹杆体系,构造简单,部件类型较少,适应设计定型化,有利于制造与安装;图(b)桁架称为豪式桁架。
在竖向荷载作用下,图(b)的竖杆较图(a)的竖杆受力大,受压斜杆的数量也较多,而且弦杆力在每个节间都有变化,因而图(b)采用相对较少;图(c)~图(e)为几种上承式桁梁的几何图式。
对于中等跨度的上承式桁梁桥,其主桁图式常用图(c)而较少采用图(d),这是因为图(d)的端竖杆要传递较大的支承反力,因而端竖杆用料较多。
对于小跨度的桁梁桥,也可做成图(e)所示的结构型式;对于大跨度(跨度在80 m以上)的下承式铁路桁梁桥,曾经采用过上弦为折线形的主桁图式,见图(f)。
但由于上弦为折线形,杆件和节点的类型多,不利于制造、安装与修复,因此,这种图式在我国早已不用了。
大跨度的下承式桁梁桥,主桁仍可采用图(a)所示的三角型腹杆体系;对于特大跨度的桁梁,主桁常采用图g)所示的再分式或图(h)所示的米字型图式。
为了兼顾桥梁工厂现有的设备(节间长度仍能采用8 m),且斜杆仍需具有适当的倾度,则采用图(g)或图(h)可以增大桁高。
2、桥面系的纵梁与横梁是如何连接的?答:在纵梁腹板上设一对连接角钢,与横梁腹板相连,在纵梁上下翼缘上各设一块鱼形板,与横梁及相邻的纵梁的翼缘相连。
3、支座的主要作用是什么?常用的支座类型有哪些?答:支座的作用是固定桥跨结构的正确位置,将上部结构的各种荷载传递到墩台上,并能适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位(位移和转角),使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。