《桥梁工程》试题(答案)

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………………密……………封……………线……………密……………封……………线…………………

第二学期期末考试试卷

《桥梁工程》试题(A 卷)

（考试形式：闭卷，考试时间：120分钟）

题号 一 二 三 四 总分 复核人

得分

评卷人

一、 填空题（每空1分，共20分）

1.拱桥的设计控制高程主要有四个，即__桥面高程___、__拱顶底面高程_、__起拱线高程_和基础地面高程。

2.按___跨径___和___桥梁全长__的不同，分为特大桥、大桥、中桥和小桥。单孔跨径不到 5m 的泄水结构物，均称为涵洞。

3.在桥梁的设计工作阶段，按照初步设计、 技术设计 、__施工图设计___三个阶段来完成设计工作。

4.桥梁上的作用按时间变化可分为永久作用、 可变作用 、 偶然作用 。

5.桥梁结构的整体计算采用__车道荷载_；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算采用_车辆荷载__。

6.多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减，但折减后的效应不得小于 两设计车道 的荷载效应。

7.装配式梁桥设计中常用的块件划分方式有：纵向竖缝、__纵向水平缝___、__纵横向竖缝_。

8.行车道板按照受力特点可分为 单向板 、铰接悬臂板、悬臂板。

9.为了消除恒载和经常作用活载之长期效应所产生的挠度，通常需要在桥梁施工时设置 预拱度 。

10.梁的水平位移是通过板式橡胶支座的全部橡胶片的 剪切变形 来实现。 11.连续梁的施工方法有整体施工法、逐孔架设法、 悬臂施工法 、顶推法。

12.最理想的拱轴线是采用拱上各种荷载作用下的压力线，此时的拱轴线也称为 合理拱轴线 ，拱截面只承受轴向压力，而无弯矩作用，能充分利用圬工材料的抗压性能。

二、判断题（认为对的，在题后的括号内打“√”，认为错的

打“×”。每小题 1分，共10分）

1.公路-Ⅱ级的车辆荷载按公路-Ⅰ级的0.70倍采用。 （× ）

2.当桥梁计算跨径大于100m 时，应按《桥规》规定的纵向折减系数进行折减。 （ ×）

3.在计算大跨径通航并在抗震设防区域内的桥梁时，在进行荷载组合时要同时考虑地震作用、船舶撞击作用、汽车撞击作用。 （× ）

4.拱脚水平推力与矢跨比呈反比关系。 （√ ）

5.计算主梁弯矩和剪力时，为简化计算在全跨内取相同的横向分布系数。 （× ）

6.在拱顶填土荷载作用下，拱的合理拱轴线是抛物线。 （× ）

7.当拱轴系数增大时，拱轴线抬高；当拱轴系数减小时，拱轴线降低。 （√ ）

8.当荷载作用于梁的跨中时，可以用杠杆原理法求荷载横向分布系数。 （× ） 9.当可变作用对结构或结构构件产生有利影响时，该作用可不参与组合。 （√ ） 10.对于非线性温度变化来说，既是静定梁式结构，由于梁要服从平截面假定，截面上的纵向纤维因温差的变化而受到约束，就会产生纵向约束应力。 （√ ）

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………………密……………封……………线……………密……………封……………线…………………

三、 简答题（共35分）

1.写出图示符号所对应的专业术语（每空0.5分，共5分）

1 2 3

4 5 6

7 H h

L

2. 为什么钢筋混凝土梁桥的跨越能力会受到限制？（10分）

答：钢筋混凝土梁桥中，在梁的受拉区布置有受力钢筋，以承担外荷载产生的拉应力，钢筋和混凝土粘结在一起共同变形。由于受到混凝土裂缝宽度的限制，所以钢筋的拉应力或应力也将受到相应制约。因为这一制约关系，钢筋混凝土结构无法利用高强度材料减轻结构自重，增大跨越能力。由于材料强度不高而重度较大，当结构跨径增大时，其自重也相应增大，所以承载能力大部分消耗于结构自重，以因而限制了它的跨越能力。

3. 简述杠杆原理法和偏心压力法基本假定和适用范围。（10分）

答：杠杆原理法

基本假定：忽略主梁之间的横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开并与主梁铰接，把桥面板视为横向在主梁上的简支梁或悬臂梁。

适用范围：计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数m0，此时主梁的支承刚度远大于主梁间横向联系的刚度，受力特性与杠杆原理法接近。此外该法也可用于双主梁桥，或横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁。

偏心压力法

基本假定：连接各主梁的中间横隔梁刚性无穷大。

适用范围：偏心压力法计算荷载横向分布适用于桥上具有可靠的横向联接，桥的宽跨比小于或接近0.5的情况（一般称为窄桥)，用于计算跨中截面荷载横向分布系数mc 。

4. 简述梁式桥、拱式桥的受力原理及优缺点。（10分）

答：梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的其他结构体系相比，梁内产生的弯矩最大，通常需要抗弯能力强的材料来建造。这种梁桥的结构简单，施工方便，对地基的要求也不高。

拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈（或拱肋）内的弯矩作用。与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多。拱桥的承重结构以受压为主，通常用抗压能力强的圬工材料和钢筋混凝土等来建造。拱桥跨越能力较大，外形美观。但对地基要求很高，施工困难。

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…………………密……………封……………线……………密……………封……………线…………………

四、计算题（共35分；做题时，需写出计算过程，并画出计

算图式，否则不得分。）

计算跨径l=19.50m 的桥梁横截面如下图所示，试用偏心压力法求荷载位于跨中时①号 梁的荷载横向分布系数mcq （汽车荷载）和mcr （人群荷载）。

答：

¦Η¦Η¦Η¦Η¦Η

-0.200

=0.038

=0.188

0.350

0.575

0.600

0.684

车辆荷载

此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构长宽比为：

24.260.155.19>=⨯=m m

B l

故可按偏心压力法来绘制荷载横向影响线并计算横向分布系数。

本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.60m ，则：

2

5242322215

1

2a a a a a a

i i

++++=∑=

()()()2

222260.1260.1060.160.12⨯-+-+++⨯= 260.25m =

由式∑=±=

n i i

i ki a ea n 1

2

1

η，①号梁横向影响线的竖标值为： ()60.040.020.060.2560.1251121

2

2111=+=⨯+=+=∑=n i i

a a n η 20.040.020.01

1

2

2

115-=-=-=∑=n i i

a a n η

由11η和15η绘制的①号梁横向影响线，如图所示，图中按《桥规》中规定确定了汽车荷

载的最不利荷载位置。 进而由11η和

15η计算横向影响线的零点位置。设零点至①号梁位的距离为x,则：

20

.060.1460.0x

x -⨯=

，解得m x 80.4= 零点位置已知后，即可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值

q

η和r η。

设人行道缘石至①号梁轴线的距离为∆，则：

()m 3.02/60.1400.7=⨯-=∆

于是，①号梁的活载横向分布系数可计算如下（以qi

x 和r x 分别表示影响线零点至车轮

和人群荷载集度的横坐标距离）： 汽车荷载 ()432121

2

1q q q q q q c m ηηηηη+++•==

∑ ()538.030.050.180.260.480

.460

.021=-++⨯

= 人群荷载 684.0275.030.080.480.460.011

=⎪⎭

⎫

⎝⎛++=

•=

=r r cr x x

m ηη