现代钢桥考试 长安大学

1简述国内外钢桥发展的现状及特点？答：现在钢桥采用的主要技术有：（1）高强度低合金钢、预应力钢筋、高标号混凝土、聚合物等新材料的应用; (2)桥梁上部结构采用正交异性刚桥面板和钢与混凝土的组合结构，箱型梁、高次超静定结构（多为连续梁、斜腿钢架、斜拉桥、各种组合体系等）；（3）结构设计方面可以针对不同情况，按需要进行非线性（材料非线性、集合非线性）分析、空间分析、动力分析、可靠性分析；（4）施工工艺方面用钻孔桩机械（土层及岩层）、大直径桩、双臂钢围堰、自升式平台等修建深水基础，用焊接、高强度螺栓、预应力等方式进行连；用悬臂施工（混凝土灌注及各种预制件的拼装）及整体架设等方法减低造价并压缩工期.2、简述钢桥设计计算的基本方法和主要计算内容？答：国内外钢桥设计主要采用容许应力法和半概率极限状态设计法。

（1）容许应力法，以弹性设计理论为基础，但该方法不能充分反映不同荷载的统计特性，较大程度的依赖经验，它将逐步被一概率统计和可靠度理论为基础的概率极限设计法所取代。

（2）办概率极限设计法，根据不同荷载和材料与构件的统计特性采用分项安全系数表示。

3、简述钢桥的主要材料的种类、表示方法和主要特点？答：钢桥的主要材料有结构钢、高强钢丝、高强螺栓、优质钢、锻钢、铸钢、焊条和焊丝等材料；表示方法是：（1）钢板，表示方法为”PL-宽*厚*长”，（2）型钢:(a)角钢，表示方法为L肢宽*肢厚*长度和L长肢宽*短肢宽*肢厚*长度，（b)工字钢，普通工字钢为I号数（界面高度cm和腹板厚度a、b、c），轻型工字钢OI号数（界面高度cm和腹板厚度a、b、c），（c)普通槽钢,[号数（界面高度cm和腹板厚度a、b、c），轻型槽钢,Q[号数（界面高度cm和腹板厚度a、b、c）4、简述焊接残余应力与残余变形的主要特点和对钢桥的影响？答：钢材焊接时，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，使得钢材内部产生焊接应力，焊接应力较高的部位将达到钢材屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存与焊件内的应力，为焊接残余应力。

在焊接和冷却过程中由于焊件受热和冷却都不均匀除产生内应力外，还产生变形，这种变形成为焊接残余变形。

焊接残余变形影响结构的尺寸精度和外观，导致构件的初弯曲、初扭曲、初偏心等，。

使受力时产生附加的弯矩、扭矩和变形，从而减低其强度和稳定的承载力。

5、简述减少焊接残余应力和残余变形的方法？答：（1）、设计措施（a)尽量减少焊缝的数量和尺寸（b）避免焊缝过分集中或多方向焊缝相交与一点（c）焊缝尽可能堆成布置，连接过渡尽量平滑，避免应力突变和应力集中（d）搭接长度不小于最小值（e）合理选择施焊位置，（2）焊接工艺措施（a)采用适当的焊接顺序和方向（b）先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝，先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝（c)先焊使用时受力较大的焊缝，后焊受力较次要的焊缝（d)预变形（e)预热、后热（f)高温回火（g)用头部带小圆弧的小锤轻击焊缝，是焊缝得到延展，减低焊机残余应力。

6、简述钢桥桥面的结构形式和特点？答：结构形式为公路钢桥桥面和铁路钢桥桥面；按照承重结构的主要材料可分为钢桥面、混凝土桥面和木桥面----该答案不甚准确，自己斟酌7、简述桥面系梁格的组成和连接形式？答：组成由横梁和纵梁，形式（1）横梁直接支承于主梁上-上承式（2）横梁位于主梁中间（3）横梁设置于主梁下端-下承式（4）横梁有吊杆直接悬吊与主梁之下-下承式拱桥（5）由立柱吧横梁支承于主梁之上。

8、钢桥面板设计计算和构造细节处理中应该特别注意哪些问题？答：（1）冲击荷载的影响（2）桥面板温差的影响（3）钢桥面板的疲劳（4）钢桥面板的刚度（5）闭口加劲肋的防腐9、简述失稳的分类及形式？分类： 1）平衡分支失稳：结构是温室，平衡形式已发生改变，丧失了第一类稳定、2）极值点失稳：结构丧失稳定是其弯曲平衡形式不发生改变，只是由于结构原来的弯曲变形增大到将不能正常工作、3）跃越失稳失稳形式：1）整体失稳、2）局部失稳10、斜拉桥的结构形式？1）漂浮体系、2）办漂浮体系、3）塔梁固结，塔墩分离、4）钢构体系11、钢桥的假设方法及使用条件？1）悬臂拼装：使用于桥高，跨打和水流急，不宜搭设脚手架的河流，以及有流水或有转移木排的河流、2)纵向拖拉法假设钢梁：适用不搭设支架及有交通限制的情况、3）整体假设、4)膺架法组装钢梁、5）横移法施工、浮运法施工、转体假设法12、加劲肋的作用是什么？加劲肋分为横向加劲肋和纵向加劲肋，横向加劲肋又分为中间横向加劲肋和支承加劲肋。

中间横向加劲肋主要用于防止腹板剪切失稳，支承加劲肋设置在主梁支承处，及外力集中处，除了防止腹板剪切失稳外还有承受集中力，防止局部屈曲或盈利集中。

纵向加劲肋主要是防止腹板在弯曲压应力下的弯压失稳13、横向连接系的作用是什么？有哪些常用的构造形式，各有什么主要特点？主要作用是1）主要防止主梁侧倾失稳2）起到荷载分配的作用3）与主梁及纵向连接系构成空间桁架，抵抗水平荷载4）桥梁安装架设时主梁的定位5）抵抗桥梁的扭矩，将扭矩和水平力传递到支座6）在桥面板端部起到横向支承的作用构造形式及特点：有端横梁（加斜撑界面尺寸小，构造复杂，不加斜撑的构造简单），端横联（减轻自重，便于维修，但刚度小），中横梁（刚度打，荷载分配效果好），中横联（减轻自重，但荷载分配效果较差）14、纵向连接系的作用是什么？有哪些常用的构造形式，各有什么主要特点？主要作用是1）将地震荷载、风荷载等水平力传递到支座2）防止主梁下翼缘的侧向变形和横向振动3）与主梁及纵向连接系构成空间桁架抵抗水平还在和扭矩4）桥梁安装架设时主梁的定位构造形式及特点：上平联合下平联，上平联设置于上翼缘附近的腹板，下平联设置于下翼缘附近的腹板15、简述钢箱梁桥的结构形式和特点？结构形式：单箱单室、双箱单室、倾斜腹板的倒T型箱，三个以上腹板的单箱多室箱、多箱多室、扁平钢箱梁。

可采用钢筋混凝土桥面板和钢桥面板。

根据受力体系可分为简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥。

特点：跨径小于60米时采用钢筋混凝土桥面板较为经济，随着跨径的增加恒载弯矩增加较快，通常跨径大于80米时采用刚桥面板。

16、钢箱梁桥支座及临时指点是如何布置？单箱钢梁桥的梁端是指设置两个支座，才能保证结构的稳定性和抵抗扭矩的作用，对于连续弯箱梁桥中间支座偏离主梁行心，偏心设置在曲率半斤较大的一侧，可以减小主梁恒载偏心扭矩，为了便于控制支座的偏心距，中间支点可以采用单个支座的结构形式。

多箱钢梁桥往往一个钢箱设置一个支座，箱梁之间用横梁连接，当一个钢箱设置多个支座时，由于支座高度的设置误差会导致支座的受力不均匀，会对箱梁产生不利影响。

17、简述钢箱梁桥的主要受力特点和构造特点？1）具有很大抗弯能力2）具有很大的抗扭刚度，荷载横向分配均匀3）具有很大的横向抗弯刚度，横向稳定性好4）单根箱梁的整体稳定性好5）梁高小、适合于立交桥和建筑高度受限的桥梁等6）横隔和加劲结构等都在箱内，外形美观7）箱内为中空结构，便于布置电缆，水管，煤气罐等附属设施。

为了防止畸变很横向弯曲变形设置横隔板，为了防止局部失稳设足够的加劲肋。

18、简述钢桁梁桥的组成和各部分的作用？组成：主桁、连接系、桥面系、桥面。

作用：主桁：主要承受竖向荷载，将还在通过支座传递给墩台；连接系：使主桁架联系起来，是桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载；桥面系：桥面传来的荷载先作用于纵梁，再有纵梁传至横梁，然然后由横梁传至主桁架节点；桥面：是提供车辆和行人走行的部分。

19.钢桥的主要结构形式和受力特点？钢桥根据主要承重结构的受力体系可以分为，梁式桥，拱桥，钢构桥，斜拉桥，悬索桥，混合体系桥梁1）梁式桥在竖直荷载作用下，主梁的截面只有弯矩和剪力，不产生轴力，支座只承受竖直方向的力，不承受水平力。

2）拱桥在受力上最大的区别是，在竖向荷载作用下，在拱的两端支承处除有竖向反力外，还有水平推力，使得拱内弯矩和剪力大大减小，主要受压为主。

3）钢构桥的受力兼有梁桥与拱桥的一些特点，主要承重结构为偏心受压和受弯。

4）斜拉桥，索受拉，梁受弯，塔受压。

5）悬索桥，悬索的见面只承受拉力。

20、钢桥有哪些连接方式？简述他们的主要特点和使用情况1) 焊接的优点是对钢材从任何方位，角度和形状相交都能方便使用，一般不需要附加连接板，连接角钢的零件，也不需要咋钢材上开孔，不使截面受消弱。

2) 螺栓连接可分为普通和高强度螺栓连接。

优点，安装方便特别适用于工地安装连接。

缺点，需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使截面消弱，且被连接的板件需要互相搭接或另加角钢或拼装接板的连接件，废钢材。

3) 铆钉连接；铆钉通常以具有良好的塑性和顶锻性能的普通碳素铆螺钢ML2或ML3制成，以孔径作为铆钉公称直径。

塑性，韧性和整性好，连接变形小，传力可靠，承受荷载时的疲劳性能好，质量也便于检查。

缺点；构造复杂，用钢量大，施工麻烦，打铆钉时噪音大，劳动条件差。

21.承压型高强度螺栓连接与普通螺栓及摩擦型高强度螺栓连接有何主要异同点？摩擦型高强度螺栓连接，由螺栓拧紧力所提供的摩擦力抵抗外荷载，即保证连接在整个使用期间剪力不超过最大摩擦力。

承压型高强度螺栓连接，受剪设计时只保证在正常使用荷载下，外剪力不超过最大摩擦力，这种连接以杆身剪切或孔壁承压破坏时的荷载作为连接受剪的极限承载力，螺栓的高强度得到充分利用。

承压型高强度螺栓连接由于受剪时利用了摩擦力克服后继续增长的承载力，因而承载力高于摩擦力，可节省螺栓用量，但与摩擦型高强度螺栓连接相比，其整体性、刚度和动力性能差，变形打，实际强度储备小，很少采用。

22.简述钢板梁桥的结构形式和特点？主梁通常采用工字钢，H形钢，焊接工形梁等结构形式。

工字钢和H形钢是由工厂轧制而成，通常为等截面形式，与焊接钢梁相比，具有结构简单、造价低的特点，由于截面尺寸往往受到工厂轧制能力的限制，跨越能力小。

为了提高跨越能力，在上下缘焊接盖板。

焊接工形梁是由上下翼板和腹板焊接而成，结构灵活、构造简单、受力明确、工地连接方便、单个构件重量轻等优点。

但抗扭刚度和横向抗弯刚度较小，要考虑横向失稳问题钢板梁桥根据支撑条件和受力特点分为：简直刚板桥，连续钢板桥和悬臂刚板桥。

与简直梁桥相比，连续梁桥具有伸缩缝少，噪音小，行车平稳，挠度小，截面经济等优点。

悬臂钢板梁桥是静定结构，弯矩却与连续梁桥比较接近，截面比简支经济，对地基沉降不会产生附加弯矩，但伸缩缝多，悬臂的挠度大，有折角现象，对行车不利且牛腿构造复杂，容易引起疲劳破坏。

23.总结组合梁在应用上的优点？因为简支梁的上缘受压，下缘受拉，最符合组合梁材料分布的合理原则，即梁上下缘应是适宜受压的混凝土板，下缘是有利于受拉的钢梁。