桥梁工程作业评讲(3)

《桥梁工程》课程作业评讲（3）重庆电大建筑学院蒋代波本次作业对应于教材第3章的内容。

我将主观题列举出来，供大家参考。

希望对大家的学习有所帮助。

下面文字，黑色的是问题与答案，其它颜色是说明和解释。

五、问答题1．为什么考虑荷载横向分布计算时，常用正弦荷载代替跨间作用的集中荷载？（1）考核知识点：本题考查梁桥荷载横向分布的相关知识点。

（2）解题思路：在计算横载时，除主梁的自重外，一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近视平均分配给各片主梁，即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数，得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。

在实际的设计计算中，对于集中荷载，因为其与假设荷载存在差异，故采用横向分别的计算方法仅为一个近似的方法。

（3）参考答案：用正弦荷裁代替跨中的集中荷载，在计算各梁跨中挠度时的误差很小，而且，计算内力时虽有稍大的误差，但考虑到实际计算时有许多车轮沿桥跨分布，误差又进一步减少，因此常用正弦荷载代替跨间作用的集中荷载2．桥梁支座必须满足哪些要求？简述橡胶支座的优缺点。

（1）考核知识点：本题考查梁桥荷载横向分布的问题的相关知识点。

（2）解题思路：桥梁支座是连接上部结构和下部结构的重要结构构件。

它能将桥梁上部结构的反力和变形（位移和转角）可靠地传递给桥梁下部结构，从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。

（3）参考答案：桥梁支座必须满足以下要求：①具有足够的承载力（包括荷载和活载引起竖向力和水平力），以保证安全可靠地传递支座反力；②对桥梁变形（位移、转角）的约束尽可能地小，以保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形，以使是上、下部结构的实际受力情况符合结构的力学图式；③支座便于安装、养护和维修，并在必要时进行更换。

板式橡胶支座具有以下优点：1.可吸收上部结构各方向的变形；2.圆形支座的承压面与矩形支座相比，没有应力集中现象；3.安装方便，可不考虑方向性。

盆式橡胶支座的构造简单、结构紧凑、滑动摩擦系数小，转动灵活，与一般的锟轴支座相比，具有重量轻、建筑高度低、加工制造方便、省钢材、降低造价等优点；与板式橡胶支座比，具有承载能力大，容许支座位移量大、转动灵活等优点。

因此盆式橡胶支座特别适宜在大跨度桥梁上使用。

3．铰接板法和杠杆法计算荷载横向分布系数的适用范围，如何考虑荷载横向分布沿桥跨的变化？（1）考核知识点：本题考查梁桥荷载横向分布问题的相关知识点。

（2）常见错误：铰接板法和杠杆法计算横向分布系数的适用范围一定要注意区别。

（3）参考答案：杠杆法的适用条件：1.双肋式梁桥；2.多梁式桥支点截面。

铰接板法的适用条件：用现浇混凝土纵向企口缝链接的装配式板桥，及无中间六、计算题1.某简支梁桥设计资料如下：（1）墩中心距10m,板长9.96m，计算跨径9.5m。

（2）桥面宽度为净7+2×1.0m人行道。

（3）全桥由7片板梁组成，普通钢筋混凝土结构，混凝土标号为25号，中板宽均为99cm，中板重7.7KN/M,两侧边板宽为128cm（包括29cm的挑檐），边板板重9.4KN/m;板梁间缝宽为1cm,板中心距为1.0m。

钢筋混凝土容重按25KN/m3计算。

（4）单侧人行道荷载集度4.5 KN/m；（5）桥面铺装平均厚18cm，桥面铺装材料容重2.3 KN/m3（6）设计荷载：汽-20级，挂-100级，人群荷载为25 KN/m2设计要求：（1）在恒载作用下、中边主梁的跨中，L/4截面弯矩的支点截面剪力（2）用杠杆法计算汽车、挂车作用下的1-4号板的荷载横向分布系数（3）近似按各板截面特性相同计算，写出用铰接板法计算1-4号板的荷载横向分布系数的步骤。

（4）设2号梁用铰接板法计算的横向分布系数为0.322，计算2号梁在活载和人群作用下的跨中、L/4截面弯矩和跨中、支点截面剪力。

（5）按《规范》进行荷载组合，计算2号梁控制设计的计算弯矩M j.（1）考核知识点：本题考查梁简支梁桥的设计（2）解题思路：一、恒载内力计算计算恒载时，通常将跨内横隔梁的重量、桥面系的重量平均分配给各梁，因此，对于等截面梁桥的主梁，其计算恒载为均布荷载，在精确计算时，也可将恒载根据第二节所述方法进行横向分配的计算。

简支梁承受的恒载集度为g ，应用截面法，恒载引起的A 截面弯矩M X 和剪力Q X 分别为)(22.2x l gx x gx x gl M x -=-= )2(22x l g gx gl Q x -=-= 式中，x —计算截面到支点截面的距离（m ）；l —计算跨径（m ）；g —恒载集度（KN/m ）。

恒载内力计算时的恒载集度计算较为烦琐，应仔细读图，了解各部分的构造后，方可统计正确。

二．车道荷载内力（一） 跨中截面当计算简支梁各截面的最大弯矩和跨中最大剪力时，可近似取用不变的跨中横向分布系数m c 计算。

应用结构力学的原理，正确理解（3—3—3）。

车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，为求得最大的内力，将集中荷载作用于影响线纵标最大的位置处，均布荷载引起的内力为均布荷载值乘以相应的影响线面积。

注意应考虑汽车冲击力的影响。

计算人群荷载引起的内力时，注意人群荷载集度按侧人行道计算，q 人=人群荷载标准值×单侧人行道宽，这是因为在第二节计算人群荷载的横向分布系数时按单侧人群计算的。

车道荷载 )()1(Ω++=k K K c q y P m S 车道车道ξμ （3—3—3）人群荷载 Ω=人人人q m S c式中，S 车道 、S 人—跨中截面由车道荷载、人群荷载引起的弯矩或剪力；（μ+1）—汽车荷载冲击系数，)45(403.011l -+=+μ，l 为计算跨径； ξ—多车道桥梁的汽车荷载折减系数；m c 车道、m c 人—跨中截面车道荷载、人群荷载的横向分布系数；P K 和q k —车道荷载的集中荷载和均布荷载标准值。

y K —计算内力影响线纵标的最大值，也就是说，将集中荷载标准值作用于影响线纵标的最大的位置处，即为荷载的最不利布置。

q人—人群荷载集度，一般均取单侧人行道计算，q人=人群荷载标准值×单侧人行道宽，《公路工程技术标准》规定，当桥梁的计算跨径小于或等于50m时，人群荷载的标准值为3.0KN/m2。

Ω—跨中截面计算内力影响线面积。

（二）支点截面剪力1．对于支点截面的剪力或靠近支点截面的剪力，需计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内发生变化所产生的影响车道荷载（1）由车道荷载的集中荷载P K引起的支点截面剪力①当m0车道＞m c车道时，将车道荷载的集中荷载P K作用于支点截面处，引起的支点截面剪力最大②当m0车道＜m c车道时，设车道荷载的集中荷载P K作用于距左支点x位置处，x值越大，P K作用位置处的横向分布系数值m k车道越大，而P K作用位置处对应于P K作用位置处剪力影响线的纵标越小，写出由车道荷载的集中荷载P K引起的支点剪力计算式，利用高等数学求极值的方法，确定最不利的荷载布置。

（2）由车道荷载的均布荷载q K引起的支点截面剪力求解按不变的m c计算由车道荷载均布荷载标准值q k引起的内力值与考虑横向分布系数变化区段，均布荷载标准值q k引起的内力变化值之和。

注意后者合力点位置极其相应的影响线纵标的取值。

（3）车道荷载引起的支点截面剪力车道荷载引起的支点截面剪力等于集中荷载P K与均布荷载q K引起的支点截面剪力之和。

2．人群荷载人群荷载为均布荷载，由其引起的支点剪力与由车道荷载的均布荷载q K引起的支点截面剪力计算方法相同。

1.行车道板实际上都是周边支承的板,当板的长边与短边之比la/lb≥2时，荷载的绝大部分会沿方向传递，在短跨方向布置，而在长跨方向适当配置一些。

正确答案是：短边受力钢筋分布钢筋2.实际工程中最常遇到的行车道板受力图式有：、和三种。

正确答案是：单向板悬臂版铰接悬臂版3.荷载愈靠近板的支承处，相应的有效分布宽度愈。

正确答案是：宽4.对于实心的矩形截面桥面板,一般由弯矩控制设计,设计时通常取米板条进行计算。

正确答案是：15.连续桥面板的单宽抗扭惯矩等于独立宽扁板的。

正确答案是：一半6.支座按变形的可能性分类为: 、、等正确答案是：固定支座单向活动支座多向活动支座7.板式橡胶支座活动机理是利用橡胶的实现转角，利用实现水平位移。

正确答案是：不均匀弹性压缩剪切变形1.考虑主梁抗扭刚度修正的修正偏心压力法,需对下列各项进行修正的是( )。

正确答案是：在偏心力距M=1×e的作用下,主梁承受的反力部分2.用混凝土企口缝连接的装配式板桥，当桥上作用竖向车轮荷载时，假定各板块间的结合缝具有传递下列荷载的作用。

( ) 正确答案是：剪力3.在计算简支梁下列内力时，何项必须考虑荷载横向分布系数沿桥跨的变化。

( ) 正确答案是：支点截面最大剪力4.盆式橡胶支座中聚四氟乙烯板的作用正确答案是：减小摩擦力5.橡胶支座的缺点是( )。

正确答案是：易老化1.杠杆原理法适用于计算当荷载位于简支梁支点截面处的横向分布系数。

正确的答案是“对”。

2.当活载车列沿桥梁纵向作用不同位置时，主梁的横向分布系数沿桥梁纵向不发生变化。

正确的答案是“错”。

3.对于多跨连续梁桥,有时需要采用不同高度的橡胶板以满足支座间不同的水平力和水平位移。

正确的答案是“对”。

4.采用修正的偏心压力法计算荷载横向分布时，修正后的各梁所分配的内力比未修正前的内力更不均匀。

正确的答案是“错”。

5.桥粱行车道板的设计中，当车轮荷载作用在行车道板上时,需考虑板的有效工作宽度。

正确的答案是“对”。