2013年9月份考试桥梁工程第二次作业

2013年9月份考试桥梁工程第二次作业一、填空题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）1. 先在台座上张拉预应力钢材，然后浇筑水泥混凝土以形成预应力混凝土构件的施工方法称为 ______ 。

2. 拱桥轻型桥墩按构造形式不同，主要有 ______ 、 ______ 和 ______ 。

3. 悬索桥的承载系统包括 ______ 、 ______ 和 ______ 三部分。

4. 桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限称为 ______ 。

5. 根据拱圈的受力(主要承受压力，其次是弯矩)特点和需要，拱圈砌筑应满足______ 、 ______ 和 ______ 等构造要求。

6. 我国《公路桥涵设计通用规范》将作用在公路桥梁的各种荷载和外力归纳为______ 、 ______ 、 ______ 三类。

7. 桥梁下部结构包括 ______ 、 ______ 和 ______ 。

8. 大跨径箱形拱桥的主拱圈设计，在运营阶段一般均为 ______ 控制。

9. 拱桥常用的拱轴线型有 ______ 、 ______ 和 ______ 。

10. 刚构桥包括 ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______二、名词解释题（本大题共25分，共 5 小题，每小题 5 分）1. 拉索的修正弹性模量2. 重力式墩台3. 预拱度4. 列车竖向动力5. 悬索桥的垂跨比三、计算题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 计算跨径L=19.5m 的桥梁横截面如下图所示，试求荷载位于跨中时1号边梁的荷载横向分布系数mcq（汽车荷载）和mcr(人群荷载)。

2. 计算图1所示由T梁翼板构成悬板的恒载及活载内力。

桥面铺装为2cm得沥青混凝土面层（容重为）和平均9cm厚的混凝土垫层（容重为23）。

T梁翼板得容重为25.已知荷载为汽车-20级和挂车-100.桥规规定，汽车-20级加重车着地长度为挂车-100车轮的着地长度为。

四、问答题（本大题共25分，共 5 小题，每小题 5 分）1. 桥墩计算中应考虑哪些荷载的作用？2. 整体式简支板桥的受力、配筋特点是什么？3. 简支梁传到墩台上的纵向水平力数值应怎样计算？4. 预应力混凝上梁桥的布束原则是什么？5. 请给出人行道、栏杆与灯柱要求？答案：一、填空题（30分，共 10 题，每小题 3 分）1.参考答案：先张法解题方案：先张法评分标准：一空一分2.参考答案：柱式桥墩斜撑墩悬臂墩解题方案：（柱式桥墩）、（斜撑墩）和（悬臂墩）评分标准：一空一分3.参考答案：缆索塔柱锚碇解题方案：（缆索）、（塔柱）和（锚碇）评分标准：一空一分4.参考答案：桥面净空解题方案：桥面净空评分标准：一空一分5.参考答案：错缝限制砌缝宽度设五角石解题方案：错缝限制砌缝宽度设五角石评分标准：一空一分6.参考答案：永久荷载可变荷载偶然荷载解题方案：我国《公路桥涵设计通用规范》将作用在公路桥梁的各种荷载和外力归纳为：永久荷载、可变荷载、偶然荷载三类。

评分标准：7.参考答案：桥墩桥台基础解题方案：（桥墩）、（桥台）和（基础）。

评分标准：一空一分8.参考答案：压应力解题方案：大跨径箱形拱桥的主拱圈设计，在运营阶段一般均为压应力控制。

评分标准：一空一分9.参考答案：圆弧线悬链线抛物线解题方案：圆弧线悬链线抛物线评分标准：一空一分10.参考答案：门式刚构斜腿刚构连续刚构 T型刚构解题方案：刚构桥包括：门式刚构、斜腿刚构、连续刚构、 T型刚构评分标准：一空一分二、名词解释题（25分，共 5 题，每小题 5 分）1.参考答案：斜拉索因恒载垂度而引起刚度损失后的弹性模量称为表观弹性模量，也就是计算时的有效弹性模量，又称修正弹性模量。

解题方案：斜拉索因恒载垂度而引起刚度损失后的弹性模量称为表观弹性模量，也就是计算时的有效弹性模量，又称修正弹性模量。

评分标准：主要意思答对可给全分2.参考答案：依靠自身重量来平衡外力而保持稳定的墩台。

解题方案：重力式墩台就是：依靠自身重量来平衡外力而保持稳定的墩台。

评分标准：主要意思答对可给全分3.参考答案：为确保结构有足够的刚度，避免因挠度过大而影响高速行车，在施工时预设的反向挠度。

解题方案：预拱度就是：为确保结构有足够的刚度，避免因挠度过大而影响高速行车，在施工时预设的反向挠度。

评分标准：主要意思答对可给全分4.参考答案：列车运行时产生的竖向动力作用。

解题方案：列车运行时产生的竖向动力作用。

评分标准：主要意思答对可给全分5.参考答案：指中跨主缆的矢高f与其跨长l之比解题方案：指中跨主缆的矢高f与其跨长l之比评分标准：主要意思答对可给全分三、计算题（20分，共 2 题，每小题 10 分）1.参考答案：解题方案：评分标准：2.参考答案：解：(1)(2)汽车-20级产生得内力降加重车后轮作用于铰缝轴线上（参见图2），后轴作用力为P=120kN，轮压分布宽度如图3所示，则：作用于每米宽板条得弯矩为：（3）挂车-100产生的内力悬臂根部得车轮尚有宽度为c得部分轮压作用：轮压面得荷载并非对称于铰缝轴线，为简化计算，这里偏安全地按悬臂梁来计算内力（图4）。

最后，可得悬臂根部每米板宽得弯矩为：附图：解题方案：评分标准：解答过程对答案错给80%，全对的给满分。

四、问答题（25分，共 5 题，每小题 5 分）1.参考答案：（1）永久荷载 A、上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩，徐变影响； B、桥墩自重，包括在基础襟边上的土重； C、预应力； D、基础变位影响力； E、水的浮力（2）可变荷载 A、基本可变荷载：包括作用在上部构造上的汽车荷载，作用于上部构造上的平板挂车或履带车荷载，人群荷载； B、其它可变荷载：包括作用在上部构造和墩身上的纵、横向风力，汽车荷载引起的制动力，作用在墩身上的流水压力，作用在墩身上的冰压力，上部构造因温度变化对桥墩产生的水平力，支座摩阻力。

（3）偶然荷载 A、地震力； B、作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击力。

解题方案：（1）永久荷载 A、上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩，徐变影响； B、桥墩自重，包括在基础襟边上的土重； C、预应力； D、基础变位影响力； E、水的浮力（2）可变荷载 A、基本可变荷载：包括作用在上部构造上的汽车荷载，作用于上部构造上的平板挂车或履带车荷载，人群荷载； B、其它可变荷载：包括作用在上部构造和墩身上的纵、横向风力，汽车荷载引起的制动力，作用在墩身上的流水压力，作用在墩身上的冰压力，上部构造因温度变化对桥墩产生的水平力，支座摩阻力。

（3）偶然荷载 A、地震力； B、作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击力。

评分标准：关键点答对可给全分2.参考答案：整体式简支板桥一般使用跨径在8m以下，其桥面宽度往往大于跨径，在荷载作用下，桥面板实际上处于双向受力状态，即除板的纵向中部产生正弯矩外，横向也产生较大的弯矩。

因此，当桥面板宽较大时，除要配置纵向的受力钢筋外，尚应计算配置板的横向受力钢筋。

整体式板桥行车道的主钢筋直径不得小于12mm，间距不大于20cm，也不宜小于7cm；两侧边缘板带的主钢筋数量与中间板带相比宜增加15%；分布钢筋直径不得小于6mm，间距不大于25cm，并且在单位板长的截面面积一般不应少于主钢筋面积的15%。

解题方案：整体式简支板桥一般使用跨径在8m以下，其桥面宽度往往大于跨径，在荷载作用下，桥面板实际上处于双向受力状态，即除板的纵向中部产生正弯矩外，横向也产生较大的弯矩。

因此，当桥面板宽较大时，除要配置纵向的受力钢筋外，尚应计算配置板的横向受力钢筋。

整体式板桥行车道的主钢筋直径不得小于12mm，间距不大于20cm，也不宜小于7cm；两侧边缘板带的主钢筋数量与中间板带相比宜增加15%；分布钢筋直径不得小于6mm，间距不大于25cm，并且在单位板长的截面面积一般不应少于主钢筋面积的15%。

评分标准：关键点答对可给全分3.参考答案：1固定支座为全孔的100%; 2滑动支座为全孔的50%; 3滚动支座为全孔的25%。

在一个桥墩上安设固定支座及活动支座时，应按上述数值相加。

但对于不等跨梁，此相加值不应大于其中较大跨的固定支座的纵向水平力;对于等跨梁，不应大于其中一跨的固定支座的纵向水平力。

解题方案：1固定支座为全孔的100%; 2滑动支座为全孔的50%; 3滚动支座为全孔的25%。

在一个桥墩上安设固定支座及活动支座时，应按上述数值相加。

但对于不等跨梁，此相加值不应大于其中较大跨的固定支座的纵向水平力;对于等跨梁，不应大于其中一跨的固定支座的纵向水平力。

评分标准：关键点答对可给全分4.参考答案：(1)应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式; (2)应考虑施工的方便，尽可能少地切断预应力钢筋; (3)符合结构受力的特点，既要满足施工阶段的受力要求，又要满足成桥后使用阶段各种荷载组合下的受力要求;既要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要，也要考虑到结构在破坏阶段时的需要;并注意避免在超静定结构体系中引起过大的结构次内力; （4)考虑材料经济指标的先进性，预应力束筋在结构横断面上布置要考虑剪力滞效应; (5)避免使用多次反向曲率的连续束筋，以降低摩阻损失。

解题方案：(1)应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式; (2)应考虑施工的方便，尽可能少地切断预应力钢筋; (3)符合结构受力的特点，既要满足施工阶段的受力要求，又要满足成桥后使用阶段各种荷载组合下的受力要求;既要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要，也要考虑到结构在破坏阶段时的需要;并注意避免在超静定结构体系中引起过大的结构次内力; （4)考虑材料经济指标的先进性，预应力束筋在结构横断面上布置要考虑剪力滞效应; (5)避免使用多次反向曲率的连续束筋，以降低摩阻损失。

评分标准：关键点答对可给全分5.参考答案：位于城镇和近郊的桥梁均应设置人行道。

在行人稀少地区可不设人行道，为保障行车安全可改用宽度和高度均不少于0.25m的护轮安全带。

人行道由人行道板、人行道梁、支撑梁及缘石组成，顶面一般铺设2cm厚的水泥砂浆或沥青砂作为面层，并做成倾向桥面1—1.5%的排水横坡，在桥面断缝处也必须做伸缩缝。

公路桥梁的栏杆作为一种安全防护设备，应考虑简单实用、朴素大方。

栏杆高度通常为80-100cm ，栏杆柱的间距一般为1.6-2.7m，标准设计为2.5m。

在城市及城郊行人和车辆较多的桥梁上，要有照明设施，一般采用灯柱。

灯柱可以利用栏杆柱，也可设在人行道内侧。

照明用灯一般高出车道5m左右。

解题方案：位于城镇和近郊的桥梁均应设置人行道。

在行人稀少地区可不设人行道，为保障行车安全可改用宽度和高度均不少于0.25m的护轮安全带。