大跨度桥梁习题集整理后范本.docx

大跨度桥梁习题集整理后 1.什么事缆索承重桥梁?典型的缆索承重桥型有哪些? 答：如果受拉构件——缆索是桥梁荷载的主要承担构件之一，并使桥梁跨越构件成为多点弹性支承结构而增加跨越能力，这类桥梁就称为缆索承载桥梁缆索承载桥梁主要用于跨度在300以上的大跨度桥梁，目前典型的缆索承重桥型有悬索桥和斜拉桥 知识点补充：桥梁跨越的主要承力结构是由抗弯刚度很小的几乎只能受拉的构件组成，具有抗弯刚度的梁被等间距或不等间距的受拉构件竖向或斜向悬吊，在桥梁结构活载作用下，成为具有多点弹性支撑的结构这类桥梁结构中，受拉构件被称为缆索或斜拉索，支撑受拉构件的结构被称为桥塔这类桥梁可统一称为缆索承重桥梁 2.简述缆索材料、梁、塔和吊索的演变过程 答：缆索材料： 梁： 塔： 吊索： 3.空中编缆技术是谁发明的？首次在哪座桥上使用？是谁将其机械化并将其发展为现代化施工技术的？ 答：空中编缆技术是由法国工程师路易斯维卡在1830年发明 首次用于在1834年建成的位于瑞士弗里堡柴林根大桥（由约瑟夫·查理设计） 约翰·奥古斯塔斯·罗勃林将其机械化并将其发展为现代化施工技术。

4.预制平行索股架编缆技术是谁发明的？首次在那座桥上使用的？ 答：预制平行索股架编缆技术是由杰克逊·L·德基发明 首次在1969年美国在罗德岛修建的克莱本佩尔新港大桥 5.历史上的首座现代悬索桥结构是何年谁发明的？首座永久性铁丝缆悬索桥是哪座？何年谁发明的？ 答：历史上首座现代悬索桥结构是1801年美国修建的雅各布溪桥，由詹姆斯·芬利发明 首座永久性铁丝缆悬索桥是由美国人乔赛亚·怀特和厄斯金修建的斯库尔基尔瀑布蜘蛛桥 眼链杆技术是由英国工程师塞缪尔·布朗发明的 6.简述缆索承重桥梁发展各历史时期的特点，悬索桥建设出现过几次建造高潮？各自发生的场地在哪里？简述美式悬索桥、英式悬索桥、日式悬索桥各自的特点 答：缆索承重桥梁发展各历史时期的特点：1.中国古代缆索承载梁桥的特点是:无加劲梁，竹索、柳索或者铁链缆索上直接铺木板满足行人和马车的使用，不设桥塔而是直接锚固或者采用刚性桥塔 2.在18世纪中叶到十九世纪中叶，缆索承载桥梁结构已经演变为现代桥梁结构，与中国古代相比：具有浅加劲或者加劲梁；缆索材料从铁链改进为眼链杆或者铁丝，眼链杆缆悬索桥技术已经由英国发展成熟；采用刚性桥塔，圬工砌体结构。

在计算理论方面，知道1823年才有了无加劲梁的悬索计算理论，在1858年才有了有加劲梁的悬索桥计算理论 3.在19世纪中叶至20世纪三十年代以前这段时间，所建桥梁以斜拉——悬索组合体系为主，通过美国工程师和学者研究，钢缆索材料、制作、架设、防护技术已经成熟；悬索桥计算理论已经发展到较精确的挠度理论；在缆索承载桥梁中，悬索桥已可以在较精确的理论和成熟的专利技术指导下进行建造 悬索桥建设出现四次高潮，分别在美国，欧洲，日本，中国 美式悬索桥的特点：1.主缆采用空中编缆法；2.加劲梁采用非连续体系的钢桁梁，并在塔处设吊拉支承及伸缩缝，适应双层桥面；3.桥塔采用铆接或栓接钢结构；4.吊索采用竖直4股骑跨式钢丝绳；5索夹分左右两块，在其上下采用水平高强螺栓紧固；6.鞍座采用大型铸 钢件、辊轴滑移支承；7.桥面采用钢筋混凝土板 英式悬索桥特点：1.加劲梁为流线扁平箱梁；2.吊索为两端销接的斜向布置；3索夹分上下两半，两侧采用高强螺栓紧固；4.桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构 日式悬索桥特点：1.主缆采用预制平行丝股法（PPWS法）架设成缆；2.加劲梁主要沿袭美式钢桁梁形式，且在下层布置铁路；少数公路桥亦开始采用英式流线形箱梁结构；3.吊索沿用美式竖向4股骑跨式钢丝绳；4.桥塔采用钢结构，主要采用焊接，少数采用栓接；5.鞍座采用铸焊混合式；6.在公铁两用悬索桥中，针对铁路对桥面伸缩量和转角变形方面有严格限制的要求，设计了专门的缓冲梁来解决。

7.世界上第一座现代悬索桥是哪座桥？谁设计的？原因是什么？历史上首座上千米的悬索桥是哪座？ 答：世界上第一座现代悬索桥是由约翰·奥古斯塔斯·罗勃林修建的布鲁克林桥 原因：1.是世界上第一座采用镀锌高强钢丝缆悬索桥； 2.采用空中纺织法施工； 3.对主缆采用软钢丝进行缠丝并涂密封膏，最后涂油形成致密保护层进行防护； 4.是世界上首次采用沉箱技术施工桥塔基础的悬索桥； 5.跨度大，是当时跨记度创录的桥梁； 6活载重，包括两线铁路、两线电车、两线汽车和一个中央走道 历史上首座上千米的悬索桥是1931年在纽约的赫德森河上修建的乔治·华盛顿桥8.罗勃林体系的悬索桥的特点是什么？简述罗勃林在悬索桥历史的贡献、 答：罗勃林体系的悬索桥的特点是：1.缆索架设采用经其机械化的AS法；2.在构造上采用钢加劲梁和多跟斜拉索，从而有效地抵御了风暴和周期性荷载作用其中加斜拉索的作用是为了提高刚度，加固受风引起振动的桥面以及为了受力时对主缆起辅助作用 罗勃林在悬索桥历史的贡献：1.将AS法机械化并将其发展成现代施工技术；2.丝缆索桥历经罗勃林发展后，在制造、防护再加上高强镀锌钢丝的使用已经变得成熟；3.创立了主缆防护的方法；4.在构造上采用钢加劲梁和多根斜拉索，从而有效的抵御了风暴和周期性荷载的作用，为索桥在美国发展奠定基础。

9.采用挠度理论设计的第一座大桥是哪座桥？在跨度创纪录中的大桥中哪座是最后一座采用弹性理论设计的？ 答：采用挠度理论设计的第一座大桥是曼哈顿桥 1903年建成由巴克设计的的威廉姆斯桥，是采用弹性理论设计的最后一座桥 10.19世纪30年代以前斜拉桥失败的原因是什么？ 答：1.超静定次数高，内力分析不够充分； 2.主要承载构件——拉索使用链环或者链铁杆，强度太低； 3.过低估计了斜拉索垂度效应的影响 11.世界上首座矮塔斜拉桥结构是哪座桥？什么时候修建？设计者是谁？ 答：1837年英国工程师托马斯·马特里设计修建的Twerton桥 12.例举19世纪30年代到首座现代斜拉桥诞生期间所出现过的“类现代斜拉桥体系” 答：例如：1.把“地锚”的悬索桥与辅助的“自身锚固”的斜索桥结合起来建造斜拉——悬索组合体系；2.吉斯克拉尔体系；3.通过加劲梁受压来平衡斜拉索的水平分力（新书43页）13.首次使用高强度后张拉杆作斜拉索，并用液压千斤顶主动对斜拉索施加预应力的桥是哪座？什么年代设计的？设计者是谁？ 答：1929年由爱德华·朵萝哈设计的腾普尔渡槽桥。

14.简要介绍法国工程师纳维叶和德国工程师迪辛格对斜拉桥发展的影响 答：纳维叶得出悬索桥优于斜拉桥结论，这个结论对于由他研究的“地锚”结构来说无疑是正确的，但是，他的判断不适用于自身锚固的体系 迪辛格首先重新认识到斜拉桥结构体系的优越性，并加以大力提倡他指出对钢斜拉索必须施加足够高的应力来消除长索自重垂度带来的柔性影响，借以使梁体的变形保持在较低的范围采用高强度的预应力拉索、结合计算机强大的计算功能，得到建设及成桥后寿命期内准确可靠的结构内力与变形状态，是斜拉桥结构得以发展的两大关键点 15.第一座现代钢斜拉桥是哪座？什么时间建成的？贡献最大的是谁？第一座现代大跨度混凝土斜拉桥是哪座？什么时间建成的？ 答：第一座现代钢斜拉桥是瑞典斯特洛姆桑特桥，贡献最大的是迪辛格 第一座现代大跨度混凝土斜拉桥是意大利工程师卡多·莫兰迪设计，1962年建成的南美洲委内瑞拉马拉开波湖桥 16第一座现代斜拉桥发展的四代结构特点？现代斜拉桥能够快速发展的原因是什么？ 答：第一代为稀索体系的斜拉桥；第二代为密索体系斜拉桥；第三代为主梁柔薄化的斜拉桥； 第四代为当代大跨及超大跨斜拉桥。

现代斜拉桥快速发展的原因：1.设计理论、计算技术和试验技术的进步；2.对200——500m跨度最有竞争力；3.景观方面的新颖感；4.新材料开发的配合；5.施工技术的进步； 6.整体桥面的开发与配合具体见新书50页） 17.目前世界上最大跨度的悬索桥、斜拉桥是哪座？跨度是多大？我国呢？跨度多大？目前世界上最大跨度的混凝土斜拉桥是哪座？跨度多大？ 答：目前世界上最大跨度的悬索桥是1999年建成的明石海峡桥，跨度达1991m 目前世界上最大跨度的斜拉桥是2022年建成的主跨1104m的俄罗斯海参威斜拉桥 目前我国最大跨度的悬索桥是2022年建成的舟山西堠门大桥，跨度达1650m 目前我国最大跨度的斜拉桥是2022年建成的主跨1088m的中国苏通长江大桥 目前世界上最大跨度的混凝土斜拉桥是1992年挪威建成的主跨530m的斯卡恩圣特桥 18.缆索承重桥梁的特点、优点及缺点有哪些？ 答：缆索承载桥梁的受力特点：1.缆索是几何可变体，只能承受拉力作用；缆的承载方式除了自身的轴向弹性变形外，还可通过主缆的面外几何形状来影响体系平衡，这种几何形状改变（大位移）对结构平衡式不可忽略的，因此平衡建立在变形之后的结构上；2在恒载作用下，缆索具有较大的内力，使缆索保持一定的几何形状，当使用荷载作用时，缆索将发生几何形状改变，恒载拉力对使用荷载作用存在着抗力，它和位移相关，反映出缆索的几何非线性性质；恒载内力往往使活载位移减小，从而提供结构刚度；3.改变缆索的垂跨比将影响缆索的内力，从而影响结构的内力，结构体系的刚度也将随之改变。

在一定的垂跨比范围内，减小垂跨比，缆索的内力将增加，从而减少挠度；4.桥梁的跨越结构直接或者间接地受缆索支承，形成多点弹性支承连续梁，这就使得桥梁的跨越能力大大增强 优点：1.缆索是受力非常合理的构件；2.跨越能力大；3.桥型优美. 缺点：1.荷载作用下变形较大；2.结构精确分析时，必须考虑结构的几何非线性影响；3.要注意结构风致振动问题 19.按主要承载构件的受力特点进行结构体系分类，属于缆索承载桥梁的结构体系有哪些？ 答：按主要承载构件的受力特点进行分类，缆索承载桥梁可分为两种结构体系：基本体系——索桥和组合体系——具有一个或者多个主要承载构件为缆索的桥梁 20.缆索承重桥梁的桥型有哪些？ 答：常见的：悬索桥（主缆、主缆——柱组合）、斜拉桥（斜拉索——柱——梁组合）、斜拉 ——悬索协作体系桥梁（主缆、斜拉索、梁、柱） 少见的：缆——拱组合体系桥梁（悬吊拱桥）、斜拉——拱组合体系桥梁（斜拉拱桥）、斜拉——拱——梁组合体系桥梁 21.简述斜拉桥主梁的结构体系的受力特点，说明斜拉桥能建成大跨度桥的原因答：斜拉桥由斜拉索与主梁共同承受荷载，主梁刚度的大小将对结构刚度有较大影响，主梁中一般存在较大的轴向力，恒载内力占很大的比重。

22.简述悬索桥结构体系的受力特点，说明悬索桥能建成大跨度桥的原因 答：悬索桥的缆索作为主要的承载构件受拉，次弯矩非常小；桥塔受压，弯矩也较小；加劲梁只是作为桥面来传递荷载，不是主受力构件，就静力来说，梁高与跨度无关而只与吊索间距有关因此，悬索桥与其他桥型相比是最合理的受力形式，其跨越能力是最大的悬索桥由于跨越能力大，常可因地制宜地选择一跨。