桥梁工程课后习题

1.1桥梁由几部分组成？每部分的作用？上部结构、下部结构、支座和附属设施。上部结构是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构；下部结构包括桥墩、桥台、基础，支承上部结构并传递荷载至基础，抵御路堤土压力，防止路堤填土的塌落；支座传递很大的荷载，并且还要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位

1.2桥梁中有关的名词术语？低水位是枯水季节的最低水位；高水位是洪峰季节河流的最高水位；设计水位是桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位；通航水位是在各级航道中，能保持船舶正常航行时的水位。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，用l0表示；总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，它反映了桥下宣泄洪水的能力；计算跨径对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁（拱桥刚构桥），为上下部结构的相交面之间的水平距离，用l表示；标准跨径用L k表示，对于梁式桥板式桥，以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为准，拱式桥和涵洞以净跨径为准；桥梁全长简称桥长，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系行车道长度，用L表示；桥下净空是为满足通航的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限；桥梁建筑高度是上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离，线路定线中所确定的桥面高程，与通航净空界限顶部高程之差，称为容许建筑高度；桥面净空是桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。

1.3桥梁的分类方法及桥梁类型？1按受力体系（梁式桥、拱式桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥）2其他分类，用途、全长和跨径的不同、主要承重结构所用的材料、跨越障碍性质、桥跨结构的平面布置、上部结构的行车道位置和桥梁的可移动性。

2.1桥梁的设计原则？1技术先进2安全可靠3适用耐久4经济5美观6环境保护和可持续发展

2.2桥梁平面设计的要求？桥梁设计首先要确定桥位，小桥和涵洞的位置与线形一般应符合路线的总走向，为满足水文、线路弯道等要求，可设计斜桥和弯桥，对于公路上的特大桥、大、中桥桥位，原则上应服从路线走向，桥、路综合考虑，尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。

2.3桥梁纵断面设计包括哪些内容？确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥道的高程、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等

2.4桥梁设计包括哪几个阶段？各阶段设计内容是？1“预可”阶段，着重研究建桥的必要性和宏观经济上的合理性，研究形成“预工程可行性报告”，主要工作目标是解决建设项目的上报立项问题，业主编制“项目建议书”；2“工可”阶段，着重研究和制订桥梁的技术标准，应提出多个桥型方案，估算造价，对资金来源和投资回报等问题应基本落实；3初步设计，目的是确定设计方案，应通过多个桥型方案的比选，推荐最优方案，报上级审批；4技术设计（复杂的特大桥、互通式立交或新型桥梁结构），进一步完善批复的桥型方案的总体和细部各种技术问题以及施工方案，并修正工程概算；5施工图设计，必须对桥梁各种构件进行详细的结构计算，并且确保强度、稳定、刚度、裂缝、构造等各种技术指标满足规范要求，绘制出施工详图，提出文字说明及施工组织计划，并编制施工图预算。

3.1桥梁“作用”概念？作用是引起桥涵结构反应的各种原因的总称。

3.2作用分为哪三类？每类定义及包括哪些作用？永久作用、可变作用和偶然作用。永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用，包括结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水的浮力和基础变位作用七种；可变作用是指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用，包括汽车荷载、汽车冲击力、离心力、制动力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用和支座摩阻力十一种；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，包括地震作用、船舶或漂流物撞击力和汽车撞击作用。

3.3汽车荷载组成？加载方式？为什么要进行汽车荷载纵横向折减？汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处，当桥梁设计车道数大于2时，汽车荷载应考虑多车道折减，当桥梁计算跨径大于150m时，应考虑计算荷载效应的纵向折减，当为多跨连续结构时，整个结构均应按最大的计算跨径考虑计算荷载效应的纵向折减

3.4汽车冲击力？离心力？制动力？汽车以较高的速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、发动机震动等原因，会引起桥梁结构的振动，从而造成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。汽车离心力是车辆在弯道行驶时所伴随产生的惯性力，它以水平力形式作用于结构上，是弯桥横向受力与抗扭设计计算所要考虑的主要因素。制动力是指车辆在减速或制动时，为克服车辆的惯性力而在车辆之间产生的滑动摩擦力。

3.5温度作用包括哪两种作用？分别导致结构哪些变化？温度作用包括均匀温度和梯度温度两种影响，均匀温度为常年气温变化，这种温变将导致桥梁纵向长度的变化，当这种变化受到约束时就会引起温度次内力；梯度温度主要因太阳辐射而来，它使结构沿高度方向形成非线性的温度变化，导致构件截面产生自应力，当这种变化受到约束时同样会引起次内力。

3.6新旧桥梁规范中汽车荷载有何不同？

4.1桥梁结构有哪两种极限状态？桥梁结构设计的三种设计状态是什么？承载能力极限状态和正常使用极限状态。结构设计分为持久状况、短暂状况和偶然状况。

4.2按照结构可能破坏的严重程度，将公路桥涵划分为几个设计安全等级？一级、二级、三级

4.3作用的代表值有哪几种？作用标准值、作用频遇值、作用准永久值

4.4什么是作用效应？作用效应的设计值？分项安全系数？作用效应是结构对所受作用的反应，如弯矩、位移等（通过结构分析得到）；作用效应设计值是作用标准值效应与分项系数的乘积；分项系数是为保证结构具有规定的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数。

4.5作用效应有几种组合？1作用效应基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的组合；2作用效应偶然组合：承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应、一种偶然作用标准值效应的组合；3作用短期效应组合：正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合；4作用长期效应组合：正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合

4.6桥面构造的内容和作用是什么？内容包括桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道（或安全带）、缘石、栏杆和灯柱等构造；作用，桥面使桥梁功能正常发挥，对桥梁主要构件有保护作用，对车辆行人的安全以及桥梁的美观等都十分重要。

4.7桥面的横坡度的设置有哪几种方法？1对于板桥（矩形板梁或空心板梁）或就地浇筑的肋板式梁桥，将墩台顶部做成倾斜的，再在其上盖桥面板，可节省铺装材料并减轻恒载；2对于装配式肋板式梁桥，可采用不等厚的铺装层【包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层】，方便施工；3桥宽较大时，直接将行车道板做成双向倾斜，可减轻恒载，但主梁构造、制作均较复杂。

5.1什么是混凝土梁桥？以钢筋混凝土或预应力混凝土板或梁等受弯构件作为桥跨结构中主要承重构件的桥统称为混凝土梁式桥，简称混凝土梁桥。

5.2混凝土梁桥分类方法及类型？1按承重结构截面形式（板桥、肋梁桥、箱型梁桥）2按施

工方法（整体浇筑式梁桥、预制装配式梁桥）3按结构的受力特点（简支梁（板）桥、连续梁（板）、桥悬臂梁（板）桥）

5.3混凝土板桥的特点？板桥的优点是建筑高度小，适用于桥下净空受限制的梁桥；外形简单，制作方便，既便于现场整体浇注，又便于工厂成批生产，并且装配式板桥构件的质量小，架设方便；主要缺点是跨径不宜过大。

5.4整体式混凝土板桥的受力特点？双向受力状态

5.5装配式板桥的连接方式？企口混凝土铰连接、钢板焊接连接

5.6按纵向竖缝划分的T形梁桥的横向连接方式？主梁的翼缘板连接（桥面板）：焊接接头、湿接接头；横梁的连接：钢板焊接连接、扣环连接。

5.7装配式预应力简支梁桥为什么一般不设斜筋？减余剪力图

6.1悬臂体系梁桥的两种结构类型及力学特点？悬臂梁桥和T形刚构桥。悬臂梁桥静定体系，它的内力不受基础不均匀沉降等附加变形的影响，由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值显著减小，可以减小跨度内主梁的高度，从而可降低钢筋混凝土的数量和结构自重，又促进了恒载内力的减少。带挂梁的T构桥型是静定结构，其基础的不均匀沉降、混凝土收缩徐变及温度变化等因素都不会对结构产生次内力；带铰的T构桥型是超静定结构，两个大悬臂在端部借所谓“剪力铰”相连接，剪力铰是一种只能传递竖向剪力而不传递水平力和弯矩的链接构造。

6.2连续体系梁桥的两种结构类型及力学特点？预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥。等截面连续梁桥在恒载和活载作用下,一般连续梁支点负弯矩大于正弯矩，但是，等截面连续梁桥跨径不大，跨中正弯矩与支点负弯矩差别不大；变截面连续梁桥跨径较大，支点负弯矩远大于跨中正弯矩，采用边截面符合受力要求，截面高度变化基本与内力变化相适应。大跨径连续刚构桥梁体连续，梁、墩、基础三者固结在一起共同受力。

6.3什么是T型刚构桥? T型刚构桥的类型及力学特点？T型刚构桥是将悬臂梁的墩柱与梁体固结后便形成了带挂梁或带铰的结构。带挂梁的T形刚构桥是静定结构，带铰的T形刚构桥是超静定结构。

6.4什么是“牛腿”？悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造称为牛腿。

6.5什么是连续刚构桥? 连续刚构桥的力学特点？预应力混凝土连续刚构桥是连续桥与T形刚构桥的组合体系，也称为墩梁固结的连续梁桥。大跨径连续刚构桥梁体连续，梁、墩、基础三者固结在一起共同受力。

6.6连续刚构柔性墩的类型及特点？竖直双肢薄壁墩：适用于桥墩不是很高的情形；竖直单薄壁墩：适用于桥墩较高的情形；V形墩或Y形柱式墩：V形墩能减小支点内的负弯矩峰值，Y形柱式墩，除具有V形墩的特点外，下部的单柱具有一定的柔性。

6.7什么是主梁的三向预应力?主要作用是什么?即纵向受弯、受剪以及横向受弯。纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪，竖向预应力抵抗受剪，横向预应力则抵抗横向受弯。

6.8什么是剪力滞效应？梁受对称垂直力作用时，其上（下）翼缘的正应力沿宽度方向分布不均匀的现象。

6.9顶板或底板与腹板接头处为什么设置梗腋？可提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减小扭转剪应力和畸变应力