桥梁工程 复习资料

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第一章
1-3桥梁建筑的主要发展趋势怎样？
答：桥梁结构将向轻巧、纤细、大跨、载重方向发展。
（1）设计理论与方法：从现代桥梁的发展趋势来看，各种桥型结构都在向大跨径发展
（2）材料开发与应用：将朝着优质，高强，轻质新型材料方向发展
（3）施工技术与工艺：中小跨度桥梁主要向标准化工厂预制，现场安装方向发展，而且大型吊装设备的采用越来越广泛
（4）美学与环境保护：21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观与环境景观的完美结合
1-4桥梁由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？
答：桥梁一般由上部结构、下部结构、支座、附属结构等4部分组成。
作用：上部结构，跨越障碍并直接承受车辆和其他荷载的结构物；下部结构，支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载等传至基础的结构物；支座，传递荷载，保证上部结构按设计要求能产生一定的变位；附属结构，指桥梁主体结构之外，根据需要可修建的其他结构物，包括锥形护坡、护岸、导流结构物、防撞设施等附属工程。
1-7桥梁按基本结构体系分哪几种形式？各有什么特点？
答：桥梁按照结构的受力体系分类，有梁、拱、索三大体系，其中梁桥以受弯力为主，拱桥以受压为主，悬索桥以受拉为主。
梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥。
2-1我国桥梁设计的基本原则和要求有哪些？
答：原则：适用、经济、安全和美观。
要求：1）使用上的要求；2）经济上的要求；3）安全上的要求；4）美观上的要求。
2-2我国桥梁设计的基本程序一般分哪几个阶段，每一阶段的主要内容是什么？
答：包括桥梁规划设计、初步设计、技术设计和施工图设计4个阶段。桥梁规划设计，一般分为“预可”和“工可”阶段。
2-4试述梁纵、横断面设计的主要内容及设计要点。
答：梁纵断面设计主要确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥面标高与桥下净空，桥上与桥头的纵坡布置以及基础的埋置深度等。梁横断面设计，主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横断面的布置。
2-5桥梁总跨径和分孔的确定主要与哪些因素有关？
答：桥梁总跨径一般根据水文计算，并结合桥位地形、断面形态、河床地质、桥头引道填土高度等综合分析确定。分孔布置，要根据通航要求、水文情况、地形与地质条件、施工技术以及美观等具体情况，通过技术经济等方面综合分析后加以确定。
桥梁的分孔：最经济的分孔方式就是使上部结构和墩台以及

基础的总造价最低，即所谓经济跨径。在平原地区的宽阔河流上修建多孔桥时，通常在主槽部分按需要布置跨径较大的通航孔，而在两旁浅滩部分则按照经济跨径进行分孔。在山区或在水深流急的江河上建桥时，往往采用大跨径桥梁跨越深谷，以便减少中间桥墩。
2-7桥梁的造型对美学有什么要求？
答：形式美、功能美和环境协调等3个要素。
2-8桥梁设计方案比选主要包括哪些内容？
答：1）拟定桥梁图式；2）编制方案；3）技术经济比较和最优方案的选定。
高速公路、一级公路上的桥梁宜设计为上、下行两座分离的独立桥梁。
第三章
3-5简述连续桥面的工作性能和构造特点？
答：1）为了提高行车的舒适性，减轻桥梁的养护工作和提高桥梁的使用寿命，应尽量减少伸缩缝的数量。2）连续桥面的实质是将简支梁上部构造在其伸缩缝处施行铰接，使得伸缩缝处的桥面部分不仅具有适应车辆荷载作用所需的柔性，且还具有足够的强度来承受因温度变化和汽车制动力所引起的纵向力。3）采用连续桥面的多孔简支梁桥在竖向荷载作用下的变形状态属于简支体系或部分连续体系。而在纵向水平力作用下则是连续体系。
为什么要设伸缩缝及其设置原则？
答：伸缩缝为适应桥梁结构的变形，在桥梁结构每一联的梁端之间以及梁端与桥台台背之间设置的能自由变形的跨缝设置。其作用时保证桥跨结构在气温变化、混凝土收缩与徐变、荷载作用等因素影响下按其静力图式自由伸缩和变形，使汽车行驶舒适、平顺，同时防水、防沙进入缝内。
要求：（1）在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩变形；（2）施工和安装方便呢，其部件要有猪狗的强度，且应与桥梁结构连为整体，牢固可靠。（3）车辆行驶应平顺，无突跳与噪音。（4）具有能够安全排水和防水的构造，能防止雨水和垃圾泥土等杂物渗入阻塞。（5）养护、检查、修理、清除污物都要简易方便。
梁式桥3种结构体系受力特点是什么？
简支梁桥属静定结构，主要承受正弯矩，其设计是跨中最大弯矩来控制。悬臂梁桥利用悬出支点以外的伸臂，使悬臂根部（即支点截面）产生负弯矩，减少中孔的跨中正弯矩。连续梁桥在恒载作用下，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩图形与悬臂梁相关不大。然而在活载作用下，因主梁连续，边孔对中孔的跨中正弯矩有卸载作用，其弯矩分布值要比悬臂梁合理。
连续梁桥跨径的布置应考虑什么问题？
连续梁桥的每联跨数太多，联长就要加大，受温度变化及混凝土收缩等影

响产生的纵向位移也就较大，使伸缩缝及活动支座的构造复杂化，每联长度太短，则伸缩缝的数目就增多，不利于高速行车。
箱形截面梁腹板最小厚度如何确定？
应考虑三个方面。１满足截面抵抗剪力的要求。２保证混凝土浇注施工质量。３减小预应力束筋锚固的局部应力。
梁式桥的固定支座和活动支座如何布置？
按结构静力图式，简支梁桥应在每跨的一端设置固定支座，另一端设置活动支座。伸臂式梁桥的锚固跨也应一侧设置固定支座，另一侧设置活动支座。连续梁桥应在每联中的一个墩或台上设置固定支座，其余墩台均设置活动支座。此外，在某些先烈情况下，伸臂式梁桥和连续梁桥的有些支座不公传递压力还需要传递拉力，则应设置能承受拉力的支座。
简述桥梁墩台的主要作用？
墩台是桥梁的重要结构，其作用是承受上部结构的荷载，并通过基础将此荷载及本身自重传给地基。
柔性墩的工作特点是什么？
其主要特点是，可以通过一些构造措施，将上部结构传达室来的水平力（制动力，温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩扬受到的水平力，从而达到或减小桩墩截面的目的。
1悬臂梁桥一般至少有三孔，习惯把悬臂梁中孔称为锚跨。
2一般边孔与中孔的跨径比值取为０．５～０．８，对于采用一次落架施工的桥梁，边孔与中孔的跨径比值为０．８最为合理．采用悬臂法施工的桥梁，应为０．６５．对于五跨连续梁，常取为0.65:0.9:1.0.
3桥梁支座的作用是把上部结构的各种荷载传递给墩台，保证上部结构在活载，温度变化混凝土收缩和徐变等作用下的自由变形，使上，下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式．
4墩帽厚度，对于大跨径桥梁不得小于４０cm，对于中，小跨径桥梁不得小于３０cm.
5桥梁墩台分重力式和轻型式．
6固定支座和活动支座的布置，应以有利于墩台传递纵向水平力为原则．对于多跨的简支梁桥，相临两跨简支梁的固定支座，不宜集中布置在一个桥墩上，但若个别桥墩较高，为了减小水平力，可在其上布置两个活动支座．对于坡桥，宜将固定支座布置在标高低的墩台上．对于连续梁桥，为使全联的纵向水平变位分散在梁的两端，宜将固定支座布置在靠中间桥墩上．
荷载横向分布的计算方法的实用意义和基本出发点是什么？实用意义就是可以将复杂的空间问题合理转化成简单的平面问题来解决问题，例如求桥梁截面的最不利内力值．基本出发点就是从分析荷载在桥上的横向挠度规律出发，求得各梁的荷

载横向分布影响线，通过横向布载来计算片版梁可能承担的最不利荷载，获得荷载横向分布系数m.
桥梁的荷载横向分布的计算方法有哪几种？各自的基本假定？各自适用情况？1杠杆原理法。假定：忽略主梁之间的横向结构的联系作用，即假设桥面板和横隔梁在主梁上断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。适用双主梁桥和梁式桥支点的荷载横向分布的计算。2偏心压力法。假定横隔梁视作不发生弯曲的刚性极大的梁，适用于宽跨比小于0.5的简支梁的跨中荷载横向分布的计算.3横向铰接板(梁)法.假定相邻板之间的连接缝视为铰接,只传递剪力,它主要适用于采用横向铰接方式联贯的装配式简支板(梁)的跨中荷载横向分布计算.4横向刚接梁法..假定相邻主梁之间采用整体现浇的连接视为刚性连接,即传递剪力和弯矩.主要适用于采用横向刚性联结的装配式简支梁和整体现浇简支梁的跨中荷载横向分布的计算..5比拟正交异性板法.将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解.适用于宽跨比大于0.5,且有多个横隔梁的简支梁的跨中茶载横向分布的计算.
荷载横向分配系数的含义是什么? 当把荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上，求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为mo，此mo表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，即称为荷载横向分布系数。
偏心压力法与修正偏心压力法的区别?偏心压力法是作了横隔梁近似绝对刚性和忽略主梁抗扭刚度的两项假定,导致了按公式计算的结果边梁受力偏大.而修正偏心压力法考虑主梁抗扭刚度,避免了结果偏大的缺陷,又不失偏心压法的优点.
公路简支梁桥的主梁荷载横向分布系数为什么在跨中与支点取用不同数值?在计算主梁的弯矩与剪力时通常如何考虑?荷载位于桥跨中间部分时,借助于桥梁横向结构的传力作用,使所有主梁都参与受力,因此荷载的横向分布比较均匀.但当荷载位于附近时,如果不考虑支座弹性变形的影响,荷载就直接由作用的主梁传至支座,其他主梁基本上不参与受力.因此,荷载位于桥跨纵向的位置不同,对某一主梁产生的横向分布系数也就各异..当求简支梁跨中最大弯矩时,鉴于横向分布系数沿跨内部分的变化不大,在实际应用中为了简化起见,通常均可按不变化的mc来计算.对于其他截面的弯矩计算,一般也可以取用不变的mc.但对于中梁来说,mo与mc的差值可能较大,且内横隔梁又少于3根时,以计及m沿跨径变化的影响为宜..在计算主梁的最大剪力时,鉴于主要茶载位于扬考虑一端的m变化区段内,所对应的内力影响线坐标均接近最大值,帮应考试该区段内横向分

布系数变化的影响.而对于靠近远端的茶载,鉴于相应影响线竖标值的显著减小,刚可近似取用不变的mc来简化计算.
为什么任一主梁的车辆荷载横向分布系数mi<=1?因为当m=1时,全桥中只有直接承载的中梁受力,其他主梁不参与受力,这种结构整体性差,而且是很不经济的.通常高中梁所常驻的荷载为mP,则其横向分布系数m也必然小于1而大于0.2.
桥梁的行车道板分为单向板,双向板,悬臂板和铰接悬臂板
长期挠度计算.受弯构件在使用阶段的挠度为长期挠度,应考虑荷载长期疚的影响.长期挠度计算是按荷载短期效应组合和刚度计算挠度值乘以挠度长期增长系数.采用C40混凝土时,系数取1.6,当用C40~C80时系数取1.45~1.35,中间强度等级可按直线内插取值.钢盘混凝土及预应力混凝土受弯构件的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期限挠度后，梁式桥主桥的最大挠度处不应超过跨径的1/600,梁式桥主桥的悬臂端的挠度不应超过悬臂长度的1/300
第十章
１.设计拱桥时，对设计具有直接影响的标高是哪几个？
答：对设计具有直接影响的标高有：１）桥面标高　２）拱顶底面标高　３）起拱线标高　４）基础底面标高
２. 当设计多孔连续拱桥必须采用不等跨径时，可以采用哪些措施来平衡推力？
答：（１）采用不同的矢跨比　（２）采用不同的拱脚标高　（３）调整拱上建筑的恒载重量　（４）采用不同的拱圈形式　（５）设计成体型不对称的或加大尺寸的桥墩和基础来加以解决
３.拱桥设计中常用的拱轴线是哪些？
答：圆弧线、悬链线、抛物线。
４.箱形拱桥有哪些特点？
答：(1)截面挖空率大，挖空率可达全截面的50％～60％，与板拱相比，可节省大量圬工体积，减轻重量；(2)箱形截面的中性轴大致居中，对于抵抗正负弯矩具有几乎相等的能力，能较好地适应主拱圈各截面正负弯矩变化的需要；(3)由于是闭合空心截面，抗弯和抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布较均匀；(4)单条箱肋刚度较大，稳定性较好，能单箱肋成拱，便于无支架吊装；(5)制作要求较高，吊装设备较多，主要用于大跨径拱桥。
５.拱桥合拢时，为什么要强调低温合拢？
答：根据热胀冷缩的道理，当温度升高时，拱内产生压力，拱顶处产生负弯矩，拱脚处产生正弯矩，这对无饺拱的拱顶、拱脚等控制截面是有利的；当温度降低时，拱内产生拉力，拱顶处产生正弯矩，拱脚处产生负弯矩。这对拱顶、拱脚等控制截面非常不利。因此，为了减少温降效应的影响，拱桥合拢时应选取低温合拢。
第九章
１.上承式拱桥的拱上建筑主要有哪几种构造

方式？
答：实腹式和空腹式。
２.空腹式拱上建筑的梁式腹孔可采用哪几种形式？
答：简支、连续和框架式等多种型式。
３.实腹式拱上建筑的拱背填料做法有哪两种方式？
答：填充式和砌筑式。
４. 空腹式拱上建筑的腹孔墩主要有哪两种形式？
答：横墙式和排架式。
５.拱桥中常用的铰的形式有哪些？
答：弧形铰、铅垫铰、平铰、不完全铰和钢铰。
６.拱桥中需要设置铰的情况？
答：（1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈；（2）按构造要求需要采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈；（3）需设置较的矮小腹孔墩，几将铰设置在墩上端于顶梁及其下端与梁底的连接处；（4）在施工过程中，为消除或减少拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力做适当调整时，需要在拱脚处设置临时铰。
第八章
１.按照结构受力图式，拱桥分为哪几种类型？
答：（１）简单体系拱桥　（２）组合体系拱桥　（３）拱架桥
２.按照桥面与拱结构之间的空间位置关系，拱桥可分哪几类？
答：上承式拱桥、中承式拱桥拱桥和下承式拱桥。
３.主拱圈的截面形式有哪几种？
答：等截面或变截面形式。
４.试论述水平推力与拱桥结构的关系。
答：拱式结构在竖向荷载作用下，两端支承除了有竖向反力外，还将产生水平推力，这个水平推力使拱内产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为均匀。因此，可以充分利用主拱截面材料强度，使跨越能力增大。
第七章
１.在墩台设计计算中，一般需要考虑哪些最不利作用效应组合？
答：（１）使桥墩各截面产生最大竖向力的效应组合　（２）使桥墩各截面在顺桥方向上产生最大偏心和最大弯矩的效应组合　（３）使桥墩各截面在横桥方向上产生最大偏心和最大弯矩的效应组合
２.如何对桩柱式桥墩的盖梁进行设计计算？
答：（１）永久作用及其内力计算　（２）可变作用及其内力计算　（３）施工吊载荷载及其内力计算　（４）效应组合及内力包络图　（５）配筋计算
３.什么是柔性墩？柔性墩计算的基本假定有哪些？
答：在外力作用下能产生一定的水平位移，并能借助上部结构传递水平力的桥墩，称为柔性墩。
假定：（１）假定纵向水平力作用下梁的纵向变形忽略不计，各墩台顶产生的纵向水平位移相等，各墩台按纵向抗推刚度分担纵向水平力。　（２）柔性墩视为下端固结或弹性嵌固、上端铰结的超静定梁考虑。　（３）作用于墩顶的竖向

力Ｎ、不平衡弯矩Ｍ０，以及由温度、制动力等水平力Ｈ所引起的墩顶位移和在柔性墩中产生的内力，可分别进行力学分析，然后进行内力叠加，不计这些力的相互作用影响。　（４）在计算土压力作用时，一般情况下，将桥台视为顶部具有弹性支撑的构件来分析内力。　（５）计算温度变形时，桩墩对梁产生的弹性拉伸或压缩影响忽略不计，而只计桩墩顶部水平力对桩墩所引起弯矩的影响。
４. 柔性墩在温度作用下产生的水平力如何计算？
答：当温度下降时桥梁上部结构将缩短，两岸边柔性墩向河心偏移；当温度上升时则将伸长，两岸边柔性墩向路堤偏移。在求柔性墩的偏移值时，需先求出温度变化时偏移值等于零的位置。
５.桩基承台的承载力验算的项目有哪些？
答：（１）承台底面单桩竖向力的计算　（２）桩基承台的正截面强度的验算　（３）桩基承台的斜截面强度验算　（４）桩基承台的冲切承载力的验算　

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