桥梁工程各章课后习题(修改)

第一章总论

习题

答案

一、填空题：

1、桥面标高的确定主要考虑：路线纵断面设计要求、排洪要求和通航要求三个因素。

2、按照《公路工程技术标准》的规定，公路桥梁的桥上纵坡不宜大于 4% ，桥头引道纵坡不宜大于 5% ，位于市镇混合交通繁忙处时，桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3% 。

3、桥梁结构的整体计算应采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载，两者不得叠加。

4、《公路桥规》规定，汽车荷载为公路-Ι级：均布荷载标准值为 10.5kN/m ，跨径大于50米时的集中荷载标准值为 360kN ;汽车荷载为公路-Ⅱ级：均布荷载标准值为 7.875kN/m ，跨径小于于5米时的集中荷载标准值为 135kN 。

二、名词解释：

1. 桥梁建筑高度：是上部结构底缘至桥面的垂直距离。

2. 计算跨径（梁式桥）：对于设支座桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁（如拱桥、刚构桥等），为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离。

3. 标准跨径（梁式桥）：是指两相邻桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离。

4. 桥梁全长：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行车道长度。

5. 净跨径：对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距，不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距。

6.永久作用：是指在结构设计基准期内，其值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用，也称恒载。

7.可变作用：是指在结构设计基准期内，其值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。

8．偶然作用：是指在结构设计基准期内出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。

9.汽车冲击力：由于桥面不平整、轮胎不圆、发动机抖动引起的汽车对桥梁结构产生的作用力。

三、问答题：

1．桥梁由哪几部分组成,并简述个部分的作用？

答：桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。所谓五大部件是指桥梁承受汽车或其他作用的桥跨上部结构与下部结构，它们要通过所承受作用的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。这五大部件是：

1）桥跨结构（或称桥孔结构、上部结构），是路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）中断时，跨越这类障碍的结构物。

2）支座系统，它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。

3）桥墩，是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。

4）桥台，设在桥的两端，一端与路堤相接，并防止路堤滑塌。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。另一侧则支承桥跨上部结构的端部。

5）墩台基础，是保证梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。

所谓五小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件。这五小部件是：

1）桥面铺装（或称行车道铺装）。铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。

2）排水防水系统。应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能性降至最小限度。此外，

城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。

3）栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。

4）伸缩缝。桥跨上部结构之间，或在桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙，保证结构在各种因素作用下的变位。为使桥面上行车顺适，无任何颠动，桥上要设置伸缩缝构造。特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要经常扫除掉入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。

5）灯光照明。现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明，增添了城市中光彩夺目晚景。

2．按受力体系划分，桥梁可分为哪几类？各有哪些特点？

答：（1）梁式桥：竖向荷载作用下无水平反力，与同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。

（2）拱式桥：竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力，将显著抵消荷载在拱圈内的弯矩。与同跨径的梁相比，弯矩和变形小的多。跨越能力大，通常可用抗压能力强的材料。

（3）刚架桥：承重结构为梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接有很大的刚性。竖向荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处具有水平反力，受力状态介于梁和拱之间。同跨径、同荷载作用下，跨中正弯矩比梁桥小，所以建筑高度小。施工较困难，梁柱刚结处易裂缝。

（4）悬索桥：以悬挂在塔架上的缆索作为主要承重结构。竖向荷载作用下，缆索受很大的力，两岸需锚碇结构。具有水平反力，结构自重轻，建筑高度小，跨越能力特大。但刚度差，在车辆动载和风载作用下，有较大的振动和变形。

（5）斜拉桥：斜拉桥由斜拉索、塔和主梁组成。斜拉索一端锚在塔上，另一端锚在梁上，拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支撑，大大减少了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重量，增加了桥梁的跨越能力。

（6）组合体系桥：有不同体系组合而成的桥梁。一般为梁、拱、吊三者的不同组合。一般用钢筋混凝土来建造，施工工艺复杂，跨越能力比一般简支梁桥要大。

3．桥梁设计应满足哪些基本要求（或应遵循的原则）？

答：安全性、适用性、经济性、美观性、技术先进性、环境保护和可持续发展。

4．桥梁纵断面设计应考虑哪些问题？

答：确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥道的标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等。

5．列出永久作用、可变作用和偶然作用的主要内容。

答：永久作用包括：结构重力（包括结构附加重力）；预加力；土的重力；土侧压力；混凝土收缩及徐变作用；水的浮力等。

可变作用包括：汽车荷载；汽车冲击力；汽车离心力；汽车引起的土侧压力；人群荷载；汽车制动力；风荷载；流水压力；水压力；温度（均匀温度和梯度温度）作用；支座摩阻力等。

偶然作用包括：地震作用；船舶或漂流物的撞击作用；汽车撞击作用等。

第二章混凝土梁桥桥面构造

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