桥梁工程部分思考题答案
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思考题
第一篇总论
第一章概论
1.桥梁工程与建筑工程的区别?
两者用途bai完全不同,一个是为人们提供du出行、运送zhi交通安全方便;一个是为人们提供安全舒适生活的居所,因而前者工程宽、跨长、通畅;后者工程密集、向空中扩展容量。
2、因用途不同而导致桥梁结构以梁式、桁架式等横向构件为主;建筑工程则较为重视柱、墙等竖向构件。
3、桥梁结构的竖向可变荷载是移动荷载且要产生冲击力,建筑工程竖向可变荷载仅大小随时间变
化,仅部分厂房有行车梁计算移动荷载。
4、桥梁上部结构的水平可变荷载是侧向的风载,风载的各项系数取值与建筑工程的很不同;建筑工程的方向不仅仅是侧向,必须考虑任意方向;桥梁结构的侧向刚度较弱,高层建筑工程的各向刚度要求差不多。
5、桥梁下部水平可变荷载是侧向的流水,基础的稳定特别重要,要求深、重、稳,高层建筑工程的基础以承载能力和沉降变形为主。
6、桥梁结构长期暴露于野外、泥水环境,要求构件的耐风蚀、水蚀、大气温度等耐久性比建筑工程更严格。
7、设计规范、设计方法、构造大样都有许多不同于建筑工程。
第二章桥梁的基本组成和分类
2.桥梁由哪几部分组成?
1,上部结构,其为桥垮结构;2,下部结构,其包括桥墩、桥台和基础等部分;3,支座;4,附属设施:排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)、桥面铺装、伸缩缝及灯光照明等。
3.设计洪水位,净跨径,计算跨径,标准跨径,总跨径,桥梁全长,拱轴线,矢跨比,涵洞。
净跨径对于梁式桥指设计洪水位线上相邻两桥墩(或桥台)的水平净距离;对于拱桥指两起拱线间的水平距离。
计算跨径,对于有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心间的水平距离。
对于拱式桥,是相邻拱脚截面形心之间的水平距离。
标准跨径:对于梁桥,是指两相邻桥墩中线之间的距离,或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离;对于拱桥,则是指净跨径。
桥梁总跨径总跨径(total span)是指多孔桥梁中各孔净跨径的总和。
桥梁全长简称桥长,对于有桥台的桥梁,为两岸桥台翼墙尾端间的距离;对于无桥台的桥梁,为桥面系行车道长度,用 L表示。
拱圈(或拱肋)各横向截面(或换算截面)形心点的连线称为拱轴线。
矢跨比计算矢高S与计算跨径L之比(S/L)。
单孔跨径小于5m的小桥称为涵洞。
4.桥梁的基本体系分为哪几类?
按照受力体系分类,桥梁有梁、拱、索三大基本体系,其中梁桥以受弯为主,拱桥以受压为主,悬索桥以受拉为主。
5.拱桥的计算跨径、标准跨径、净跨径有何区别?
标准跨径:对于梁桥,是指两相邻桥墩中线之间的距离,或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离;对于拱桥,则是指净跨径。
计算跨径:对于有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心间的水平距离。
对于拱式桥,是相邻拱脚截面形心之间的水平距离。
净跨径:对于梁式桥指设计洪水位线上相邻两桥墩(或桥台)的水平净距离;对于拱桥指两起拱线间的水平距离。
6.计算洪水位与设计通航水位有何区别?
7.设计最低通航水位(minimum navigable stage of channel)是指标准载重船舶在某一航道上能正常
通航的最低水位。
8.计算洪水位:
9.大、中、小桥划分标准。
10.桥梁与涵洞怎么区分?
Lk<5m的桥称为涵洞
11.上承式、中承式、下承式桥概念。
12.桥面板在拱上部称为上承式、在下面称为下承式、中间称为中承式。
第三章桥梁的总体规划和设计
13.桥梁设计要满足哪些要求?
1.使用上的要求
2.经济上的要求
3.结构尺寸和构造上的要求
4.施工上的要求
5.美观上的要求
14.桥梁设计程序。
一、前期工作——预可行性研究报告与可行性研究报告的编制
二、初步设计
三、技术设计
四、施工图设计
五、野外勘测与调查研究
15.桥梁纵断面设计原则。
1)总跨径 total span
2)桥梁分孔 span separation
3)桥面标高 level of bridge deck
4)桥下净空——满足通航要求及洪水位clearance under deck ——satisfy the navigable water level and floodwater level
5)纵坡——《公路工程技术标准》有规定 longitudinal gradient
16.经济跨径的概念。
一般桥梁跨径布置,经技术经济分析,既能满足功能和安全的要求,又能达到总投资最低的跨径。
17.什么是临界路基高度?
路基临界高度是指在不利季节当路基分别处于干燥、中湿、潮湿或过湿状态时,路床表面(路槽底面)距地下水位或地表积水水位的最小高度,或者说与分界相对稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度。
18.汽车荷载为什么要进行横向和纵向折减?
当车道道或桥梁很长的时候,相应的加载在桥梁上的车辆或者均布荷载就比较多。
而按照正常的情况来看,许多车(均布荷载也看成车的话)同时出现在桥梁上,且同时位于最不利位置的几率很小,这意味着如果不折减,计算得到的车辆荷载效应会比实际偏大。
第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥
第一章概论
19.钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥的特点及分类。
第二章桥面构造
20.桥面系由哪几部分组成?
21.桥面铺装的作用、类型。
桥面铺装的作用:保护行车道板、防止雨水侵入结构构件、分散车辆轮重的集中荷载;类型:水泥混凝土、沥青混凝土、水泥混凝土层和沥青混凝土层
22.泄水管、伸缩缝的作用、类型;栏杆、安全带的构造。
泄水管主要承担雨水、高速公路排水的任务。
建筑伸缩缝即伸缩缝,是指为防止建筑物构件由于气候温度变化(热胀、冷缩),使结构产生裂缝或破坏而沿建筑物或者构筑物施工缝方向的适当部位设置的一条构造缝。
类型(u形锌铁皮式伸缩缝、跨搭钢板式伸缩缝、橡胶伸缩缝)
第三章板桥的设计与构造
23.装配式板桥横向联系形式。
企口式混凝土铰连接、钢板连接
第四章装配式简支梁桥的设计与构造
24.装配式梁桥截面形式有哪几种?
25.π、t、箱型
26.主梁、横隔梁的概念。
横隔梁,梁式桥中,箱形截面是常见的一种,为了保证箱梁的横向刚度,箱梁的腹板之间要设横向连接,横向连接通常在梁端或连续梁中支点截面处,当在墩台截面时称为横隔梁。
主梁(main beam)指的是将其上的荷载通过两端支座直接传递给柱或墙的梁
27.T 型梁桥横隔梁的作用。
装配式T形梁桥中: 起着保证各根主梁相互连成整体的作用;它的刚度愈大,桥梁的整体性愈好,在荷载作用下各主梁就能更好地协同工作
第五章简支梁桥的计算
28.行车道板有效工作宽度的概念。
人为假定的概念,把汽车荷载在车道板不均匀的分布形式转化为矩形分布形式,矩形高度与原分布的最大值相同,宽度就是有效工作宽度。
29.桥梁预拱度的概念,为什么要设置预拱度?怎样设置?
预拱度:为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度,而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。
设置预拱度的方法,是将预制梁台座顶面作成下凹曲面。
30.《桥规》(JTG 3362-2018)第6.5.3 条为什么要对梁式桥主梁挠度加以限制。
如果挠度过大,就会影响其结构安全。
第六章梁式桥的支座
31.支座的作用。
(1)传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力;(2)保证结构在活载,温度变化,混凝土收缩
和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
32.板式橡胶支座、盆式橡胶支座分别怎样适应梁的水平位移和转角位移。
利用橡胶的不均匀弹性来适应转角位移,用其剪切变形来适应水平位移。
盆式橡胶支座利用嵌放在金属盆的顶面的特殊材料与不锈钢板相对摩擦系数小的特性,保证了梁的水平移动的要求。
第七章简支梁桥的施工
33.桥梁现浇与预制安装两大施工方案各有哪些优缺点?
34.钢筋接头有哪几种形式,各适用哪些场合?
搭接、机械、焊接三种连接形式
35.混凝土工作包括哪些工序?
36.混凝土拌制、运输、浇筑、振捣、养护及模板拆除。
37.振捣及养生对混凝土质量有何影响?
必须排除其中气泡,进行捣固,使混凝土密实结合,消除混凝土的蜂窝麻面等现象,以提高其强度,保证混凝土构件的质量。
57.后张法制梁工序。
先进行预应力筋的制备、预应力筋孔道成型、预应力筋的张拉、孔道压浆。
38.常用桥梁架设方法有哪几种?
陆地架设法、浮吊架设法、高空架设法。
39.架桥机架梁工艺特点。
第三篇悬臂与连续体系桥梁
第一章基本结构体系
40.悬臂梁桥被淘汰的原因?
41.相同跨径的连续梁桥比简支梁桥梁高为什么要小?
主要是由于连续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42.大跨连续梁桥为什么要采用边跨比中跨小的不等跨型式?
等跨一般在中间几跨,只有边跨采用不等跨;中间等跨对于施工增加方便,模板和设备可以重复使用;边跨不等跨是为了平衡中间等跨自重荷载;
43.大跨连续梁桥中间支承附近梁高为什么要加大?
通过增加梁高来抵消产生过多的负弯矩。
44.连续刚构体系与连续梁有哪些不同?
同:连续梁桥和连续刚构桥都会在支点处产生负弯矩,从而对梁跨中截面的正弯矩起到卸载作用,因此跨径均比简支梁桥跨径大;2) 异:连续梁桥有支座,且支座处只提供竖向反力和水平约束力,不承担弯矩;连续刚构桥是墩梁固结体系,没有支座,在支点处不但提供竖向、水平向的反力,同时也承担部分弯矩,因此对梁跨中截面的卸载作用更大,进而可以做到比连续梁桥更大的跨径
45.第二章立面与横断面设计
46.连续体系桥梁立面设计特点?
47.连续体系桥梁横断面布置形式和特点?
第三章配筋与其他构造设计原理
48.变截面连续体系桥梁纵向预应力筋布置特点?
49.箱梁顶板横向预应力筋布置特点?
顶、底板力筋应适当集中在腹板及梗肋等混凝土较厚的位置,而不宜采用均匀分散布置方式,可避免产生纵向裂缝。
50.箱梁腹板竖向预应力筋布置特点?
力筋较多时,可分层布置,先锚固或弯起靠近腹板中部的力筋。
(6)当横截面的悬臂较大或箱梁腹板间距较大时,荷载作用下,截面横向受力较大,在箱梁顶板内布置横向预应力筋。
竖向预应力筋的作用是抗剪,常采用粗钢筋,布置在腹板中。
51.竖向预应力筋的作用是什么?
主要是对梁体施加竖向压力,保证梁体不出现竖向剪切拉应力。
52.箱梁顶板、腹板和底板横向普通钢筋的功能?
顶板横向普通钢筋承受负弯矩、腹板承受剪力、底板承受拉力
53.箱梁纵向普通钢筋的功能?
纵向受力钢筋的主要作用是承受外力作用下梁内产生的拉力。
因此,纵向受力钢筋应配置在梁的受拉区。
2、弯起钢筋弯起钢筋通常是由纵向钢筋弯起形成的。
其主要作用是除在梁跨中承受正弯矩产生的拉力外,在梁靠近支座的弯起段还用来承受弯矩和剪力共同作用产生的主拉应力。
3、架立钢筋架立钢筋的主要作用是固定箍筋保证其正确位置,并形成一定刚度的钢筋骨架。
同时,架立钢筋还能承受因温度变化和混凝土收缩而产生的应力,防止裂缝产生。
架立钢筋一般平行纵向受力钢筋,放置在梁的受压区箍筋内的两侧。
4、箍筋箍筋的主要作用是承受剪力。
此外,箍筋与其他钢筋通过绑扎或焊接形成一个整体性良好的空间骨架。
箍筋一般垂直于纵向受力钢筋。
5、梁侧构造筋梁侧纵向构造钢筋又称腰筋,设置在梁的两个侧面,其作用是承受梁侧面温度变化及混凝土收缩所引起的应力,并抑制混凝土裂缝的开展.
54.连续梁桥施工方法有哪几种?
有支架浇筑施工法、平衡悬臂施工法、逐跨顶推施工法、移动模架施工法
55.悬臂法施工特点。
1.桥梁在施工过程中产生负弯矩,桥墩也要求承受由施工产生的弯矩,因此悬臂施工宜在营运状态的...
2.非墩桥固接的预应力混凝土梁桥,采用悬臂施工时应采取措施,使墩、梁临时固结,因而在施工过程...
3.采用悬臂施工的机具设备种类很多,就挂篮而言,也有桁架式、斜拉式等多种类型,可根据实际情况...
4.悬臂浇筑施工简便,结构整体性好,施工中可不断调整位置,常在跨径大于100的桥梁上选用...
5.悬臂施工法可不用或少用支架,施工不影响通航或桥下交通。
56.什么是桥梁施工过程中的体系转换?
体系转换;施工过程中或从施工期到运用期结构的受力状态发生较大的改变
57.连续梁桥恒载内力与施工顺序有何关系?
要考虑结构体系转换和内力叠加的问题
第四篇混凝土拱桥
第一章概述
58.拱桥的主要组成。
上部结构和下部结构
59.拱桥的主要类型。
上中下承式
第五章拱桥的施工
60.拱桥的施工方法有哪几种?
拱桥施工法、缆索吊装施工法、其他施工法(少支架施工法、悬臂施工法等)
61.拱圈分段施工的顺序。
按分环施工法建好一环合拢成拱,待砂浆或混凝土强度达到设计要求后在浇筑上面的一环。
这样,第一环拱圈就能起拱的作用,参与拱架共同承受第二环拱圈结构的重力。
以后各环按照此顺序需进行。
62.缆索吊装施工的特点及主要设备。
具有跨越能力大,水平和垂直运输机动灵活、适应性广、施工稳定
主要设备:主索、工作索、塔架、锚固装置
63.转体施工的特点。
具有变复杂为简单、避免水上高空作业、结构受力安全可靠、施工设备少用料少、施工速度快费用低。
第六篇桥梁墩台
第一章桥梁墩台类型和构造
64.桥墩由哪几部分组成。
墩帽墩身和基础
65.桥台由哪几部分组成。
台帽台身和基础
66.桥墩的形式及其特点。
梁桥桥墩、拱桥桥墩
111.桥台的形式及其特点。
梁桥桥台(实体式和埋置式桩柱式、轻型)、拱桥桥台(齿槛式、空腹式组合式)
67.第二章桥墩的设计与计算
112.桥墩计算时需要考虑哪些荷载,哪些是控制设计的主要荷载?
永久作用(恒载结构重力、土重力土压力、预加力水浮力)
可变作用(汽车制动力、流水压力、冰压力、支座摩阻力风力)
偶然作用(地震作用、撞击作用)
113.桩柱式桥墩制动力怎样分布?
第三章桥台的设计与计算
114.桥台计算内容包括哪些?
115.桥台计算时要考虑哪些荷载,哪些是主要荷载?
永久作用(恒载结构重力、土重力土压力、预加力水浮力)
可变作用(汽车制动力、流水压力、冰压力、支座摩阻力风力)
偶然作用(地震作用、撞击作用)
116.埋置式桥台特点。
埋置式桥台的共同缺点是:由于护坡伸人到桥孔,压缩了河道;或者为了不压缩河道,就要适当增加桥长。
117.桥规(地基与基础规范)规定,墩台仅受恒载时,非岩石地基桥墩、桥台基础合力偏心距限值为什么不一样?
118.桥规(通用规范JTG D60-2015)第 3.5.3 条第 3 款为什么规定埋置式桥台锥体护坡坡度不应陡于1:1.5?
过于陡峭会使埋置式桥台倾覆,失去作用,过缓的话,锥体护坡作用不好。
119.锥体护坡的作用。
在采用埋置式、桩式、柱式桥台或桥台布置不能完全挡土时,为保护桥头陆地的稳定,防止冲刷,应在两侧设置锥坡。