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橋梁工程習題及答案全解(參考版)

2025-06-25 15:54本頁面
  

【正文】 根據已建成橋梁資料分析,支點截面的梁高H支約為(1/16—1/20)L(L為中間跨跨長),跨。117) 為什么大跨度連續(xù)梁橋沿縱向一般設計成變高度的形式?答:大跨度連續(xù)梁橋恒載內力占得比重比較大,選用變高度梁可以大大減少跨中區(qū)段因恒載產生的內力;變高度梁符合內力分布規(guī)律;采用懸臂法施工時,變高度梁又與施工的內力狀態(tài)相吻合;從美學觀點出發(fā),變高度梁比較有韻律感,特別是位于城市中的橋梁。114) 預應力混凝土連續(xù)梁橋內力包絡圖的形式?在橋梁設計計算中作用如何?答:有剪力和彎矩包絡圖兩種形式,在橋梁設計計算中可確定各截面在活載和恒載共同作用下的最大最小內力115) 預應力混凝土連續(xù)梁橋次內力引起的原因?答:外部因素有預加力、墩臺基礎沉降、溫度變形等;內部因素有混凝土材料的徐變與收縮、結構布置與配筋形式等。113) 預應力混凝土連續(xù)梁梁橋活載內力計算的方法?答:按空間結構計算連續(xù)梁橋活載內力的方法有:(1)按最不利布載計算各主梁(肋)的荷載橫向分布系數,按平面桿系結構計算繪制該主梁(肋)的縱橋向內力影響線;(2)將荷載乘以荷載橫向分布系數,沿橋梁縱向按最不利位置分別將荷載加至影響線正負效應區(qū),即可求得絕對值最大的正負活載內力。112) 預應力混凝土連續(xù)梁箱梁橋恒載內力計算的特點(與施工程序、體系轉換的關系)?答:結構自重所產生的內力應根據它所采用的施工方法來確定其計算圖式。在大跨徑橋梁中還可在肋內設置專門的豎向預應力筋來增強梁肋的抗剪作用。為了使位于梁肋外承托內的力筋也能下彎錨固,通常還要使它們在平面內也作適當彎曲。帶掛梁剛構橋的懸臂部分只承受負彎矩,因此將預應力筋布置在梁肋頂部和橋面板內,以獲得最大的作用力臂,預應力筋分直筋和彎筋兩類,直筋的一部分在接縫處端面上錨固,一部分直通至懸臂端部錨固在牛腿端面上。常用形式有帶馬蹄形的T形截面,箱型截面,適用于中等跨徑及大跨徑的橋梁。在懸臂部分和支點附近是負彎矩區(qū),要在梁的頂部布置抵抗負彎矩的受力筋;跨中部分承受正彎矩,在梁的底部布置受力筋;在正、負彎矩過渡區(qū)段,兩個方向的彎矩都可能發(fā)生,因此頂部和底部均要布置適量的預應力筋。常在支點附近加大截面設計,以加大底面混凝土受壓區(qū)并抵抗支點附近較大的剪力。109) 預應力混凝土連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構梁橋的構造特點?答:⑴屬超靜定結構;⑵橋墩處主梁有負彎矩減少了跨中正彎矩;⑶整體性好,工作質量高。帶掛孔的預應力混凝土T形剛構橋屬靜定結構(圖314e~g),其受力特點雖然與鋼筋混凝土結構一樣,然而由于采用預加應力技術的懸臂法施工,消除了鋼筋混凝土結構的缺點,而能充分發(fā)揮T形懸臂在運營和施工中受力一致的獨特優(yōu)點。當在一個T形結構單元上作用有豎向荷載時,相鄰的T形結構單元通過剪力鉸而共同參與受力。帶剪力鉸的T形剛構橋(圖314a~d)是一種超靜定結構。 106) 等截面和變截面鋼筋混凝土懸臂梁橋和連續(xù)梁橋的主要構造特點?答:⑴屬超靜定結構;⑵橋墩處主梁有負彎矩減少了跨中正彎矩。105) 連續(xù)梁橋的固定支座布置有何要求?答:一般在每一聯設置一個固定支座,并宜將固定支座設置在靠近溫度中心處,以使全梁的縱向變形分散在梁的兩端,其余墩臺上均設置活動支座。將橡膠塊放在凹形金屬槽內,使橡膠處于有側限受壓狀態(tài),提高了它的承載力。103) 普通鋼支座有哪幾種類型?答:鑄鋼支座(弧形鋼板支座,鑄鋼支座);新型鋼支座(不銹鋼或合金鋼支座,滑板鋼支座球面支座)104) 盆式橡膠支座有哪些優(yōu)點?說明其工作原理。102) 在坡道上、車站附近及區(qū)間平道上固定支座應如何布置?答:在這些位置上,一般橋梁都有斜披,對于坡橋,宜將固定支座布置在標高低的墩臺上。答:板式橡膠支座由幾層橡膠和薄鋼片疊合而成,如下圖所示。100) 支座的作用主要表現在哪幾個方面?答:支座的作用是把上部結構的各種荷載傳遞到墩臺上,并能夠適應活載、混凝土收縮與徐變等因素所產生的變位(位移和轉角),使上下部結構的實際受力情況符合設計的計算圖式。若個別墩較高,也可在高墩上布置兩個(組)活動支座。 ⑶ 實際受力情況與力學計算模式相一致99) 支座布置原則是什么?固定支座的布置有何要求?原則:有利于墩臺傳遞縱向水平力,有利于梁體的自由變形為原則。 ⑵ 適應位移活動支座只傳遞豎向壓力,但要保證主梁在支承處既能自由轉動又能水平移動。97) 梁式橋支座的受力種類有哪兩種?各種支座可允許梁的支承產生哪些方向的變位?答:梁式橋的支座一般分成固定支座和活動支座兩種。斜彎梁橋即使其橋軸線也屬于圓曲線,且具有曲率半徑和曲率中心,但兩端支承邊的延線不繪交于曲率中心。5)轉體施工法,在河流兩岸或適當位置,利用地形或使用簡便的支架先將半橋預制完成,之后以橋梁結構本身為轉體,使用機械分別將兩個半橋轉體到橋位軸線上。3)逐孔施工,從橋梁一端開始,采用一套施工設備或一、二孔施工支架逐孔施工,周期循環(huán),直到全部完成。94) 梁式橋的主要施工方法有哪些,各施工方法的特點如何?答:1)定支架上的施工,在支架上安裝模板就地澆注混凝土的方法,一般僅在小跨徑橋或交通不便的邊緣地區(qū)采用。3)窄斜橋縱向鋼筋平行于自由邊布置,跨中橫向鋼筋垂直于自由邊布置,兩端橫向鋼筋平行于支承邊布置,4)在鈍角1/5范圍內,應在角平分線的垂直方向設置抵抗負彎矩的鋼筋。93) 斜交板橋的受力特點與構造特點?影響斜交板橋受力的主要因素?答:受力特點,支承邊反力、跨中主彎矩、鈍角負彎矩、橫向彎矩、扭矩,特點1)橋梁寬度較大,版中央縱向剛筋垂直于支承邊布置,邊緣處縱向剛筋平行于自由邊布置;橫向鋼筋平行于支承邊布置。當預應力的長期上拱值小于按荷載短期組合計算的長期撓度時應設預拱度,預拱度值按該項荷載的撓度值與預加應力上拱值之差采用。91) 如何計算橫隔梁的內力?答:按剛性橫梁法和梁系法計算。在實際應用中,當計算簡支梁的跨中彎矩時,一般可不考慮荷載橫向分布系數的變化,均按不變化的來處理。Г稱剛度系數,利用鉸接板荷載橫向分布影響線豎坐標的計算用表,在抗扭剛度區(qū)間上按照線性內插的方法求的個位置的剛度系數坐標,然后按一定比列繪于各板塊的軸線下方,連接成光滑曲線后就得到了橫向分布影響線。偏心壓力法計算⑴若需計算K號梁的mc,利用公式計算該梁的影響線方程⑵連線,繪成支反力影響線圖⑶布載⑷求影響線縱坐標⑸求m??箯潉偠戎钢髁嚎v向剛度,抗扭剛度指橫截面主要指橫隔梁剛度。86) “杠桿法”將橋跨結構作怎樣的簡化處理?“杠桿法”適用于什么情況?答:基本假定:⑴忽略主梁之間橫向結構聯系作用,即假設橋面板在主梁梁肋處斷開 ⑵按沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮適用范圍:⑴用于計算多肋梁橋的支點的荷載橫向分布的Mo⑵近似計算中間無橫梁的跨中支點的Mc、Mo87) “偏心壓力法”的基本假定是什么?該法與主梁的抗彎剛度與抗扭剛度有什么關系?“修正偏壓法”與“偏壓法”有什么區(qū)別?如何計算?答:1)橫隔梁剛度無限大,在車輛荷載作用下,橫隔梁全長呈直線變形。荷載橫向分布系數指表徑橋路上車輛、人群荷載沿橫橋上對主梁分配的荷載程度的系數。給荷載乘以橫向分布系數,在縱向滿足橋規(guī)規(guī)定的車輪輪距限制條件下,確定車輛的最不利位置,相應求的主梁的最大活載內力。84) 如何計算簡支梁橋的恒載內力?計算簡支梁橋活載內力的一般公式如何表述?具體應如何進行計算?答:所有靜定結構及整體澆注一次落架的超靜定結構,主梁自重作用于橋上時結構已是最終體系,主梁自重內力可根據沿跨長變化的自重集度計算。答:先算出一個跨度相同的簡支板的跨中彎矩,然后再加以修正。懸臂板:接近于2倍懸臂長度,也就是說,可近似地按45度角向懸臂板支承處分布。80) 行車道板上的車輪荷載作用面是由有哪三條假定進行分布的?答:?、跑囕喤c鋪裝層的接觸面為一矩形?、栖囕唹毫γ姘?5度角經鋪裝面?zhèn)鞯綐蛎姘?⑶橋面鋪裝的厚度為平均厚H81) 寫出橋梁規(guī)范對橋面板荷載橫向分布寬度的規(guī)定。78) 自由端懸臂板的定義是什么?其結構受力計算要求是什么?答:定義:三邊彈性固支于主橫梁上,另一邊為“自由”的橋面板。以短邊為受力計算跨徑。橫向預應力筋,對梁體結構橫向受力提供抵抗橫向彎曲內力,保證橋梁橫向整體性,豎向預應力筋,對梁體結構受剪提供抵抗力,保證橋梁豎向整體性77) 什么是板的有效工作寬度?單向板和懸臂板的有效工作寬度如何確定?答:車輪荷載產生的跨中最大彎矩與板按彈性理論計算的荷載中心處的最大單寬彎矩峰值之比a=M/mxmax。縱向預應力筋抵抗縱向彎矩,橫向預應力筋抵抗橫向彎矩,豎向預應力筋抵抗豎向剪力。75) 什么叫箱梁的剪力滯效應?答:箱型截面梁當其腹板頂面受對稱荷載作用時,其上下翼緣板的正應力呈不均勻分布的現象。73) 鋼筋保護層的作用是什么?答:保護鋼筋防止銹蝕。71) 為什么鋼筋混凝土低高度梁比普通高度梁的鋼筋用量多?答:若想低高度梁與同跨度普高梁的承載能力相同,則必須提高鋼筋拉力合力 (與混凝土壓應力合力相等),相應的鋼筋的面積也會增多。70) 先張梁中,常采用哪些類型的預應力筋?直線配筋時,為何梁端附近部分的力筋須與混凝土絕緣?答:先張梁中,常采用高強鋼絲和鋼絞線。高強度鋼絲,采用冷拔工藝生產的高強鋼絲,冷拔后還需經過回火以消除鋼絲在冷拔中所存在的內部應力,提高鋼絲的比列極限、屈服強度和彈性模量。張拉錨固體系有依靠摩阻力錨固的錨具、依靠承壓錨固的錨具、依靠粘結力錨固的錨具。67) 什么是橋面板的有效工作寬度?怎樣確定?答:板在局部分布荷載的作用下,不僅直接承壓部分的板帶參與工作,而且與其相鄰的部分板帶也會分擔一部分荷載共同參與工作,荷載的有效分布寬度就是板的有效工作寬度。端部橫隔板還肩負著承受和分布較大支承反力的作用所以厚度較大。66) 橫隔板的作用?為何端部橫隔板厚度較大?橫隔板為何留有方孔?答:橫隔梁在裝配式T形梁中起著保證各根主梁相互連成整體的作用;它的剛度愈大,橋梁的整體性愈好,在荷載作用下各主梁就能更好的協(xié)同工作。65) 腹板厚度為何靠近梁端附近增厚?下翼緣為何加寬?答:腹板的作用是承載截面的剪力和主拉應力,腹板的最小厚度應滿足剪切極限強度的要求。自由端懸臂板,三邊彈性固支于主橫梁上,另一邊為“自由”的橋面板,按一端嵌固于立梁,另一端自由的懸臂板進行受力、配筋計算。封端作業(yè)為了防止預應力筋回縮造成預應力松弛。絕緣的方法:在力筋上套塑料管等實現力筋與混凝土免粘結。部分預應力是在全部荷載最不利組合作用下構,構件正截面上混凝土允許出現裂縫,但裂縫寬度不超過規(guī)定容許值。60) 簡支梁橋的設計計算應包括哪些內容?答:有受彎構件正截面承載力計算、受彎構件斜截面承載力計算、裂縫寬度計算、撓度計算。缺點是截面在運輸安裝過程中穩(wěn)定性差,特別是預應力混凝土T形梁,不能斜置、倒置或在安裝過程中傾斜;構件在橋面板的跨中接頭,對板的受力不利。多適用于跨徑不超過8m的小跨徑板橋。 59) 對比分析實心矩形板混凝土板梁和混凝土T形梁的優(yōu)缺點和各自適用情況?答:實心板橋有點是建筑高度小,截面形狀簡單,結構剛度大,整體性好。58) 裝配式預應力T形梁的橫截面形式、預應力筋布置有什么特點?預應力砼梁除了預應力鋼筋外還需要設置哪些非預應力鋼筋?答:截面形式可分為等截面和變截面形式,特點是在保證梁底保護層厚度及使預應力鋼筋位于索界內的前提下,盡量使預應力鋼筋的重心靠下;在滿足構造要求的同時,預應力鋼筋盡量相互緊密靠攏,使構件尺寸緊湊。為保證翼板與梁肋連接的整體性,翼板與梁肋銜接處的厚度應不小于主梁高度的1/10。根據受力特點,翼緣板通常都做成變厚度的,即端部較薄,向根部逐漸加厚,以利施工脫模。但從保證梁肋的屈曲穩(wěn)定以及施工方面考慮,梁肋也不能做得太薄,目前常用的梁肋寬度為150~180mm,具體視梁內鋼筋骨架的尺寸而定。57) 裝配式T形梁的截面尺寸如何確定?答:⑴主梁梁肋尺寸主梁的高度與主梁間距、主梁跨徑以及活載的大小等有關。3)拼裝接頭的數量要少,接頭形式要牢固可靠,施工要方便4)構件要便于預制、運輸和安裝。56) 裝配式簡支梁橋設計中塊件劃分遵循哪些原則?塊件劃分方式有哪幾種?答:裝配式梁橋設計塊件劃分原則:1)根據建橋現場實際可能預制、運輸和起重等條件,確定拼裝單元的最大尺寸和重量。T形剛構是一種墩梁固結、具有懸臂受力特點的梁式橋。將簡支梁橋梁體加長,并越過支點就成為懸臂梁橋。55) 梁式橋按承重結構的靜力體系的分類和特點?分為簡支梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋、T形鋼構橋及連續(xù)鋼構橋。⑶保證橋跨的橫向剛度。⑴把各預制板連接為整體。整體式梁橋:整體性好;需要支架,施工質量控制難度大,施工時間長(只能在橋梁墩臺完成后施工,養(yǎng)護還需一段時間)。再者,由于預應力鋼筋靠錨具錨固在梁端,錨具和張拉千斤頂需要一定的工作面積,錨具墊板下混凝土具有較高的局部壓應力,可能造成錨下混凝土開裂,因此也需要將錨具在梁端分散布置,使得大部分預應力鋼筋在梁端附近都要彎起。防止局部承壓破壞。結構連續(xù)梁式橋是指對多跨的混凝土簡支梁橋兩端做完全固結處理的橋梁。 48) 按承重結構截面型式劃分,梁橋有哪些類型?它們的特點和適用范圍如何?答:1)板式截面、肋梁式截面、箱型截面,49) 鋼筋混凝土簡支梁一般適用的跨度范圍如何?現行標準設計有哪些跨度?答:鋼筋混凝土T形、I形截面簡支梁橋標準跨徑不宜大于16m,鋼筋混凝土箱形截面簡支梁標準跨徑不宜大于25m,、I形截面簡支梁標準跨徑不宜大于50m. 50) 在裝配式T形梁橋中,橫隔梁(板)的作用是什么?答:起著保證各根主梁相互連成整體的作用;它的剛度愈大,橋梁的整體性愈好,在荷載作用下各主梁就能更好地協(xié)同工作。在混凝土構件承受外荷載之前對其受拉區(qū)預先施加壓應力,就成為預應力混凝土結構。為了滿足變形和裂縫控制的要求,則需增加構件的截面尺寸和用鋼量,這既不經濟也不合理,因為構件的自重也增加了。47) 預應力混凝土簡支梁與鋼筋混凝土簡支梁相比有何優(yōu)點?答:鋼筋混凝土構件的最大缺點是抗裂性能差。46) 行車道板的定義是什么?其作用是什么?答:定義:行車道板是直接承受輪壓
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