桥梁答案

一、名词解释
1桥跨结构:在线路中断时跨越障碍的主要承载结构
2桥面板的有效工作宽度:令板内宽度方向不均匀分布的弯矩强度最大值均匀分布在折算宽度内的弯矩值等于同样跨径的简支板在同样活载作用下的跨中弯矩值,由此确定的折算宽度称为桥面板的有效工作宽度荷载有效分布宽度
3T型梁的 “剪力滞效应”:由于上下缘的剪切变形导致对称荷载弯曲变形引起法向应力呈非均匀分布状态
4合理拱轴线:在固定作用下使拱处于无弯矩状态的轴线
5拱的纵向稳定性:指拱在拱轴平面内抵抗失稳的能力
6上承式桥梁:桥面布置在主要承重结构之上。
7箱梁的剪力滞效应:墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒,开洞以后,由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象,使柱中正应力分布呈抛物线状,称为剪力滞后现象。
8桥面连续:将简支上部构造在其伸缩缝处铰接。
9预拱度:为抵消恒载挠度而在施工中预先设置的反向挠度。
10吻合束:应用线形原理,将预应力束筋的重心线转换至压力线上(即把由于次力矩引起的压力线和束筋重心线之间的偏离调整掉),此时可以使预加力的总力矩不变,而次力矩为零。称这种次力矩为零的束筋位置为吻合束位置
二、问答题
1 箱形截面梁桥有哪些主要特点?为什么说它不宜使用于钢筋混凝土简支梁?
答:除梁肋和上部翼缘板外,底部尚有扩展的底板,提供了能承受正负弯矩的足够的混凝土受压区。在一定的截面面积下能获得较大的抗弯惯矩,且抗扭刚度也特别大,在偏心荷载作用下各梁肋受力较均匀。因此适用于较大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥以及全截面参与受力的预应力混凝土简支梁桥。
对普通钢筋混凝土简支梁桥来说,底板加大自重,不宜采用。
2 简支梁桥为何通常要设置预拱度?如何设置
答:可以抵消恒载挠度,控制梁的变形以确保结构刚度。
预拱度其值等于全部恒载产生的挠度和一般静活载产生的竖向挠度之和。
3 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?在计算主梁弯矩与剪力时通常如何考虑
答:荷载位于桥跨中间部分时,由于桥梁横向结构(桥面板和横隔梁)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。荷载在支点处作用在某主梁上时,如果不考虑弹性变形的影响,荷载就直接由该主梁传至支座,其他主梁基本上不参与受力。
计算主梁跨中弯矩和剪力一般按不变的荷载分布系数计算;计算主梁支点剪力时,考虑该段内横向分布系数变化的影响。
4 梁桥和拱桥在受力性能方面最主要的区别是什么?谈谈拱桥的适用条件?
答:梁桥在竖向荷载作用下无水平反力,主要承受弯矩。
拱桥在竖向荷载作用下桥墩或桥台将承受水平推力,这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈内引起的弯矩作用,而使拱的弯矩和变形很小,主要以承压为主。
一般而言,拱桥适用于地基条件较好,建筑高度不受限,工期不受限,石料比较充足的条件下。
5 按照索、塔与主梁相互结合的方式,斜拉桥可分为哪几种基本的结构体系,试简要说明其特点。
答:悬浮体系,支承体系,塔梁固结体系和刚构体系。
悬浮体系:将主梁除两端外全部用缆索吊起而在纵向可稍作浮动的一种具有弹性支承的单跨梁。在密索情况下,主梁各截面的变形和内力的变化都较平缓,全跨满载时塔柱处没有负弯矩的尖峰。
支承体系:主梁在塔墩上设有支点,接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连续梁。主梁内力在塔墩支点处产生急剧变化,出现负弯矩尖峰。
塔梁固结体系:相当于梁顶面用斜索加强的一根连续梁。主梁于塔柱内的 内力以及梁的挠度,直接同主梁于塔柱的弯曲刚度比值有关。
刚构体系:塔柱,主梁和柱墩相互固结,形成了在跨度内具有弹性支承的刚构。梁,塔,墩固结处能抵抗很大的负弯矩。
7 斜交整体式板桥的受力特点有哪些?
答:a:荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势。
b:各角点受力情况可用比拟连续梁的工作来描述。钝角处产生较大的负弯矩,方向垂直于钝角的二等分线。
c:在均布荷载作用下,当桥轴线方向的跨长相同时候,斜板桥的最大 跨内弯矩比正桥要小,跨内纵向最大弯矩或最大应力的位置,随着斜交角的变大自中央向钝角方向移动。
d:斜板桥的跨中横向弯矩比正桥的要大,可以认为横向弯矩增大的量相当于跨径方向弯矩减少的量。
8.收缩徐变的特点及对桥梁结构的影响
答:钢筋混凝土、预应力混凝土等配筋构件中,随时间变化的混凝土徐变、收缩受到内部配筋的约束将导致内力重分布;预制的混凝土梁或钢梁与就地浇筑的混凝土板组成的结合梁,将由于各组成部分具有不同的徐变收缩值导致内力的重分布。分阶段施工的预应力混凝土超静定结构,发生体系转换时从前期结构继承下来的应力状态产生的徐变受到后期结构的制约,将导致内力和支点反力的重分布。徐变对细长混凝土压杆所产生的附加挠度时验算压杆屈曲稳定的重要内容。
9.公路桥梁设计荷载有哪几类,荷载组合方式有哪几种,试说明
答:I:基本可变的一或几+永久荷载的一或几
II:基本可变的一或几+永久荷载的一或几+其他可变荷载的一或几
III:挂或履+结构自重、预应力、土重及土侧压力的一或几
IV:基本可变的一或几+永久荷载的一或几+偶然荷载中的船只或漂流物撞击力
黑刚玉磨料V:结构自重、预应力、土重及土侧压力的一或几+地震力
10 .桥梁纵、横断面设计的主要内容是什么?
答: 纵断面设计包括桥梁总跨径的确定,桥梁的分孔( 1 分),桥面标高与桥下净空( 1 分)、桥上与桥头的纵坡布置。( 1 分)
横断面设计主要是确定横截面布置形式,包括主梁截面形式( 1 分)、主梁间距( 1 分)、截面各部尺寸等。( 1 分)
11 大跨径公路预应力混凝土连续梁桥为什么大多采用不等跨和变截面的形式?(以三跨为例说明)
答: 连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式。如果采用等跨布置,则边跨内力将控制全桥设计,这样是不经济的( 1 分)。此外,边跨过长,削弱了边跨刚度,将增大活载在中跨跨中截面的弯矩变化幅值,增加预应力赎筋数量。 (2 )
从预应力混凝土连续梁受力特点来分析,连续梁的立面以采用变高度的布置为宜。连续梁
在恒、活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩,因此采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律。 (3 )
12 阐述斜板桥的工作特性?
答: 1 )简支斜板的纵向主 φ 弯矩比跨径为斜跨长 l φ 、宽度为 b 蚀刻液再生的矩形板要小,并随斜交角 φ 的增大而减小。 (1 )
2 )斜板的荷载,一般有向支承边的最短距离传递分配的趋势。宽跨比较小的情况下,主弯矩方向超支承边的垂直方向偏转;宽跨比较大的情况下,板中央的主弯矩计划垂直与支承边,边缘的主弯矩平行于自由边。 (1 堆芯 )
防鼠器 3 )纵向最大弯矩的位置,随 φ 角的增大从跨中向钝角部位移动。 (1 )
4 )斜板中除了斜跨径方向的主弯矩外,在钝角部位的角平分线垂直方向上,将产生接近于跨中弯矩值的相当大的负弯矩,其值随 φ 的增大而增加,但分布范围较小,并迅速削减。 (1 )
5 )斜板的最大纵向弯矩虽然比相应的正板小,可是横向弯矩却比正板大得多,尤其是跨中部分的横向弯矩。 (1 )
6 水晶簇)斜板在支承边上的反力很不均匀。 (1 )
7 )斜板的扭矩分布很复杂。 (1 )
13 刚架桥的内力计算有哪些原则和假定?
答: 1 )计算图式的轴线取支柱厚度的中分线和平分主梁跨中截面高度的水平线。对于截面高度或厚度变化较大的刚架桥,则以各截面高度中分点的连线作为计算图式的理论轴线。 (1 )
2 )计算内力时,截面包括全部混凝土截面(包括全拉区),不考虑钢筋。对于 T 形和箱形截面,不论其顶板、底板厚度如何,均应全部计入计算截面。 (1 )
3 )计算变位时,一般可略去轴向力和剪力,仅计弯矩的影响。但在计算张拉力作用所产生的次内力时,则必须计入轴向力对变位的影响。 (1 )
4 )当采用变截面的主梁和支柱时,如果在同一构件中最大截面惯性矩超过最小截面惯性矩的两倍时,则应考虑此项变化的影响。 (1 )
5 )当刚架奠基于压缩性甚小的土壤时,支柱底端可认为是固定的。若刚架奠基于中等坚实的土壤时,则仅在下列情况下,支柱底端可认为是固定的:即由于基础有足够大的尺寸,致使基础底面一边的土压应力与另一边之比不大于接触式位移传感器 3 倍时。 (1 )
6 )关于混凝土的弹性模量 E h ,根据现行规范规定,截面刚度按 0.8 E h I 计。其中惯性矩 I 的计算规定如下: (2 )
对于静定结构,不计混凝土受拉区,计入钢筋;
对于超静定结构,包括全部混凝土截面,不计钢筋。
14.简述桥墩计算步骤。
1)计算作用在桥墩上的荷载;(2)进行荷载组合;(3)验算墩身截面强度河偏心距;(4)验算基底应力和偏心距;(5)验算桥墩倾覆和滑动稳定性。

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