【2017年整理】桥梁工程期末复习题.doc

桥梁工程复习题（带括号的可以凭兴趣浏览）注：因为比较多，大家可以选择性地修改，这是我结合书我课件划出的重点，应该都在这出的了中国是最早悬索桥的国家.洛阳桥是现世界上尚保存着的最长,工程最艰巨的石梁桥.武汉长江大桥是第一座长江大桥,标志着我国修建大跨度钢桥提高到新的起点南京长江大桥显示出我国的钢桥建设已接近世界先进水平.(九江长江大桥是先进的公铁两用特大钢桥.)(虎门辅航道桥是当时世界最大跨径的 预应力混凝土桥.(1997))湖南乌巢河桥是创世界纪录的石拱桥.四川万县长江大桥是世界最著名的混凝土拱桥.青马大桥是世界上跨径最大的现代化公铁两用桥.是悬索桥世界最长的悬索桥日本的明石海峡大桥.中国的代表是长江江阴公路大桥.世界最长的斜拉桥是多多罗桥,中国的代表是南京二桥.桥梁的五大部件与五小部件五大部件是指桥梁承建受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构,包括:桥跨结构,支座系统,桥墩,桥台,墩台基础.(具体指代可参考期中复习题) 前两者是桥跨上部结构,后三个是桥跨下部结构.五小部件:桥面铺装,排水防水系统 ,栏杆,伸缩缝,灯光照明.(也是桥梁的附属设施)桥梁结构两支点间的距离 L0 称为计算跨径. 梁式桥两个桥台侧墙或八字墙尾端的距离 L称为桥梁全长.两桥台台背前缘间距离 L1 称为桥梁总长. 梁式桥相邻两桥墩的水平净距 L0称为净跨径. 各孔净跨径的总和为桥梁的总跨径.设计洪水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘的高差 H 称为桥下净空高度 .桥面与桥跨结构最低边缘的高差 h 称桥梁的建筑高度.公路或铁路定线中所确定的桥面标高与桥下通航或排洪必需的净空高度之差,称为容许建筑高度.桥梁的建筑高度不得大于它的容许建筑高度.桥面净空是指为了保证车辆和行人的安全通过,桥面上垂直于行车方向应保留的界限空间.设计洪水位是相应于设计洪水频率的洪峰流量水位.桥面布置在桥跨结构上面的称上承式桥,在下面的称下承式桥,在中间的称中承式桥.对城市桥来说,一般用上承式.(因为视野开阔 ,施工方便)(桥梁按用途分可以划分为公路桥,铁路桥,公路铁路两用桥等等.) 运用最多的是混凝土桥.桥梁按结构体系分有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥(悬索桥、斜拉桥)按施工方法分有整体式和节段式.按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？梁式桥——主梁受弯 拱桥——主拱受压 刚架桥——构件受弯压缆索承重——缆索受拉 组合体系——几种受力的组合桥梁规划的设计的基本原则是在不确定因素(荷载,材料) 和确定因素 (数学,力学理论)的制约条件下,桥梁工程必需符合的基本原则是:适用,安全,经济,美观.( 在桥梁的设计中必须考虑的基本要求有（1）使用上的要求:通航,泄洪,使用年限（2）经济上的要求（3）设计上的要求:因地制宜,方面施工,足够的强度,刚度,稳定性和耐久性（4）施工上的要求（5）美观上的要求（6）环境保护和可持续发展)需勘测、调查的内容(1)交通需求情况调查(2) 桥位处地形、地质和水文情况调查(3)气象资料调查为调查自然条件及周围环境而进行的勘测工作称为草测.大型桥梁的设计程序包括前期工作和设计阶段。

前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点.所谓科学性具体体现在方案比选时要贯彻:实用,经济,安全,美观的原则.分孔问题是设计中最基本,最复杂的问题.桥梁结构的体系包括梁,拱,刚架, 悬索,斜拉与组合体系.具体定义特点见 P34,有兴趣可以看.确定结构计算模式,选定荷载和结构分析计算是桥梁计算工作中的三个主要部分.荷载分析比结构分析更为重要.荷载可以由不同的观点分为主要荷载,次要荷载和特殊荷载.（1）作用是指施加在结构上的一组集中力（或分布力） ，或引起结构外加变形的原因前者称直接作用（亦称荷载） ，如车辆、人群、结构自重等；后者称为间接作用，如地震、结构不均匀沉降、混凝土收缩徐变、温度变化等2）永久作用是指在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可忽略不计的作用永久作用包括结构重力、预加力、土重力、土侧压力、混凝土收缩和徐变的影响力、基础变位作用、水浮力3）可变作用是指在结构使用期内，其量值随时间变化且其变化值与平均值比较不可忽略的作用可分为基本可变荷载(汽车冲击力,离心力,汽车引起的土侧压力,人群) 和其他可变荷载(风力,汽车制动力).（4）偶然作用是指在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。

地震力,船只或漂流物撞击力 )恒载是指作用位置和大小,方向固定不变的荷载.作用在桥梁上部结构的恒载,主要是结构物自身的重力及附属设备等外加重力.(对于预应力混凝土桥梁结构,预加应力在结构使用极限状态设计时,应作为永久荷载计算其效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失,但不计由于偏心距增大所引起的附加内力.在结构承载能力极限状态设计时,预加应力不作为荷载,而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分.)基本可变荷载-车辆荷载:由于各种车辆在桥梁上出现的机率是不同的,因此标准化荷载把经常地,大量地出现的汽车排列成车队,作为计算荷载.把偶然地,个别地出现的平板挂车和履带车作为验算荷载.P38 有显示什么叫车辆荷载.2004 公路桥涵新规范（）（当桥梁横向布置车队数大于时,应考虑计算荷载效应的横向折减,但折减后的效应不得小于用两行车队布载的计算结果.当桥梁计算跨径大于等于是 150m 时,应考虑计逄荷载效应的纵向折减.用验算荷载验算时,不计冲击力,人群荷载和其他非经常作用在桥涵上的各种外力）人群荷载一般为 3KN/m3,城市效区行人密集地区一般为 3.5KN/m3,(在有从行道的桥梁上,人群荷载与汽车荷载同时考虑,而用验算荷载时则不计入人群荷载.)由于荷载的动力作用使桥梁发生振动而造成内力加大的现象称为冲击作用.(汽车冲击力)( 通常以系数 u 来考虑冲击作用的影响.即汽车荷载乘以冲击系数.)风力:风压常分为平均风压和 脉动风压.桥上的汽车制动力是车辆在刹车时为克服车辆的惯性力而在路面与车辆之间发生的滑动摩阻力.(由于在桥梁上同时存在上下行车辆和机动车与非机动车.因此,车辆在桥梁上行驶的速度只能是中速或低速,对交通量较大的道路,桥梁往往会形成交通滞流状态.)使用寿命即设计使用年限 design working life ，设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。

桥面铺装的作用在于防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板，保护主梁免受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起分布作用桥梁排水是通过桥面设置纵横坡,并预埋一定的泄水管来实现排水的.排水管应直接引向地面.桥面的防水层,设置在行车道铺装层下边,它将透过铺装层渗下的雨水汇集到排水设备(泄水管)排出.伸缩缝的作用：使车辆平稳通过桥面，并满足桥面变形(要求：1、能够适应桥梁温度变化所形成的伸缩 2、桥面平坦，行驶性良好的构造 3、施工安装方便，且与桥梁结构连为整体 4、具有足够安全排水和防水构造 5、承担各种车辆荷载的作用 6、养护、修理和更换方便 7、经济价廉)伸缩缝包括 A 对接式伸缩装置 B 钢制支承式伸缩装置 C 组合剪切式橡胶（板式）伸缩装置 D 模数支承式伸缩装置 E 无缝式（暗缝式）伸缩装置 (我也不知考不考这个)(人行道在桥面断缝处必须做伸缩缝,现代桥梁人行道伸缩缝与行车道伸缩缝是连在一起的)(栏杆从形式上可分为节间式与连续式)混凝土和钢筋结合在一起所建成的梁式体系桥统称为钢筋混凝土梁桥,简称混凝土梁桥.根据应力度 λ 不同, 它包括普通钢筋混凝土梁桥 ,部分预应力混凝土梁桥和全预应力混凝土梁桥 .梁桥是结构在垂直荷载作用下，支座只产生垂直反力而无推力的梁式体系桥的总称。

按静力特性可分为简支梁桥，悬臂梁桥，连续梁桥，T 形刚构桥及连续—刚构桥等五种体系按施工方法不同可分为整体式梁桥和节段式梁桥桥的材料强度和材料容重是影响结构极限跨越能力的两大因素 （当结构的跨径增大时，其自重也相应增大，所以承载能力大部分消耗于结构自重，从而限制了它的跨越能力至今钢筋混凝土从未突破百米大关）（常采用预加应力来改善结构的使用性能，通过张拉高强度钢筋—预应力筋或称力筋，使受拉区预先储备一定的压应力，在外荷载作用是时，混凝土可不出现拉应力或不出现超过某一限值的拉应力）（预应力混凝土结构，由于能够充分利用高强度材料（高强度混凝土，高强度钢筋） ，所以构件截面小，自重弯矩占总弯矩的比例大大下降，桥梁的跨越能力得到提高与钢筋筋混凝土梁桥相比，一般可以节省节省钢材 30%~40%，跨径愈大，节省越多全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝）（简支梁，悬臂梁和连续梁是三种古老的梁式结构体系 ）将 T 形刚构粗厚桥墩减薄，形成 柔性桥墩，使墩梁固结而形成连续刚构桥，它是 T 形刚构与连续梁结合的一种新体系它与一般的连续刚架的区别在于柔性桥墩的作用，使结构在垂直荷载作用下基本上属于无推力体系，而上部梁结构主要具有连续梁的特点。

简支梁桥，悬臂梁桥，连续梁桥，T 形刚构，连续刚构桥的识别见 P65~P71）因为简支梁是静定结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，所以能适用地基较差的桥址上建桥简支梁的设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径增大时，跨中恒载和活载弯矩将急距增加，当恒载弯矩所占的比例相当大时，结构能承受的活载的能力就减小悬臂梁桥有单悬臂和双悬臂（具体定义见 P66） ，且都至少有三孔除了简支梁，其它梁的支点处都对跨中弯矩有卸载作用 （悬臂跨中因简支挂梁的跨径缩短而跨中正弯矩也同样显著减小）预应力混凝土连续梁设计中的一个特点是，必须以各个截面的最大正，负弯矩的绝对值之和，也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋为克服裂缝，在支点负弯矩区段布置预应力束筋，以承担荷载产生的负弯矩T 形钢构分为跨中带剪力铰和跨中设挂梁两种类型剪力铰是一种只能传递竖向剪力，但不能传递水平推力和弯矩的连结构造对悬臂弯形来看，起了有利作用T 形钢构和悬臂梁桥通常采用变高度的梁截面连续梁与连续刚构的特点是主梁连续无缝简支体系包括简支板梁和简支梁桥板桥的主要缺点是跨径不宜过大钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥是应用最广泛的桥梁 （主梁高度如不受建筑高度限制，高跨比宜取偏大值） （简支梁桥绝大部分采用装配式结构，弯矩最大）（两侧伸出悬臂直接与路堤衔接，可以省去桥台，但需要在悬臂端设置桥头搭板）（一般情况下，悬臂梁中孔都按等跨布置，两侧连孔跨径稍小，全桥的 T 形单元尺寸尽可能相同，以简化设计与施工，连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式。

如果采用等距布置，则跨内力将控制全桥设计） （为增加连续刚构桥墩的柔性，可以采用双薄壁墩）按承重结构的截面型式划分，梁桥可以划分为板式，肋梁式和箱型三种类型板式：形状简单，施工方便，建筑高度小，肋梁式和箱型的截面效率大，箱形具有良好的静力和动力性能整体式板桥比装配式板桥刚度大装配式板桥横向联结是通过相邻两预制板之间的外伸钢筋与预留孔洞进行对接并浇制混凝土来实现 ）K 即为核心距，Ks,Kx 上，下核心距截面形式不同将影响到截面形心位置和核心距大小截面效率指标为 ρ=K/h,肋梁式截面有 II，I 和 T 形有负弯距时用 I 形，会辩认 P85 的马蹄箱型截面：闭口薄壁截面，抗扭刚度大，截面效率指标较 T 形截面高腹板主要受剪应力和主拉应力加腋有竖加腋和水平加腋两种无论是悬臂梁或连续梁，梁内主钢筋须根据结构弯矩包络图进行布置，以满足正，负弯矩的要求 （在布置预应力束筋时要选择正确的形式和锚具形式 ）（截面尺寸布置首先是确定截面效率指标，然后确定主梁高度，最后确定其他细部尺寸 ）在预应力束筋布置时束筋一般锚固在梁端预应力束筋在梁内的位置可以利用束界的概念来确定束筋一般利用曲线布置且采用后张法施工。

若全部主筋直线布置则用于先张法施工的小跨径。