桥梁工程(B)

东北大学继续教育学院

桥梁工程_试卷（作业考核线下）B 卷（共 4 页）

1. 桥梁可变作用：

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

2. 预拱度：

通过施工时预设的反向挠度来抵消永久作用挠度，使竣工后的桥梁达到理想的线型。

3. 合理拱轴线：

当拱圈所选择的拱轴线与压力线相吻合时，这样的拱轴线称为合理拱轴线。

4. 斜拉桥合理成桥状态：

一旦斜拉桥结构体系确定,总能找出一组斜拉索索力,使结构体系在确定荷载作用下,某种反应成桥受力状态的目标达到最优,这就是该目标下的合理成桥状态。

5. 圬工结构：

圬工结构是指以砖、石材作为建筑材料，通过将其与砂浆或小石子混凝土砌筑而成的砌体所建成的结构为“砖石结构”；用砂浆砌筑混凝土预制块、整体浇注的混凝土或片石混凝土等构成的结构，成为“混凝土结构”通常我们把以上两种结构统称为“圬工结构”

二、选择题(20分)

1. 桥梁基本组成部分不包括( B )。

A. 上部结构；

B. 路堤；

C. 支座；

D. 附属设施

2. 对于简支梁桥，其净跨径、标准跨径、计算跨径之间的关系是( B )。

A. 净跨径<标准跨径<计算跨径；

B. 净跨径<计算跨径<标准跨径；

C. 计算跨径<标准跨径<净跨径；

D. 标准跨径<净跨径<计算跨径

3. 车道荷载用于桥梁结构的( )计算，车辆荷载用于桥梁结构的( C )计算。

A. 上部结构，下部结构；

B. 局部加载，整体；

C. 整体，局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等；

D. 上部结构，整体

4 对于跨河桥而言，流水压力属于( C )。

A. 永久作用；

B. 基本可变作用；

C. 其它可变作用；

D. 偶然作用

5. 在装配式预应力混凝土简支T形梁跨中部分采用下马蹄形截面的目的是( A )。

A. 便于布置预应力筋；

B. 增强梁的稳定性；

C. 承受梁跨中较大的正弯矩；

D. 增强构件美观

6. 装配式混凝土板桥的块件之间设置横向连接，其目的是( C )。

A. 减少车辆震动；

B. 增加行车道的美观；

C. 增强板桥的整体性；

D. 避免块件之间横桥方向的水平位移

7. 钢筋混凝土简支T形梁桥主梁肋内设置纵向防裂钢筋的目的，主要是为了防止由于( C )产生的裂缝。

A. 压应变过大；

B. 拉应变过大；

C. 混凝土收缩；

D. 混凝土徐变

8. 计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数一般采用( A )。

A. 杠杆原理法；

B. 偏心压力法；

C. 横向铰接板法；

D. 横向刚接梁法

9. 梁式桥与同样跨径的其它结构体系相比，梁桥内产生的( B )最大。

A. 剪力；

B. 弯矩；

C. 扭矩；

D. 支座反力

10. 在桥梁计算中计算梁的变形(通常指竖向挠度)，以确保桥梁结构具有足够的( D )。

A. 强度；

B. 稳定性；

C. 耐久性；

D. 刚度

11. 对于既承受正弯矩、又承受负弯矩的大跨径连续梁桥，其上部结构往往采用( D )。

A. 实心板；

B. 空心板；

C. 肋梁；

D. 箱梁

12. 关于斜拉桥和悬索桥叙述错误的是：( B )

A. 都属超静定结构；

B. 主梁都是偏心受压构件；

C. 斜拉桥可调整斜拉索拉力大小进行主梁内力调整，悬索桥则无法办到；

D. 两者结构刚度有较大的差别

13. 下列不是连续梁桥特点的是：( D )。

A. 结构刚度大；

B. 变形小；

C. 伸缩缝少和行车平稳舒适；

D. 内力不受基础不均匀沉降的影响

14. 采用变截面布置的连续梁桥适合( C )施工，施工阶段的主梁内力与运营阶段的主梁内力基本一致。

A. 落地支架法；

B. 移动模架法；

C. 节段悬臂法；

D. 顶推法

15. 标准跨径为50m的预应力混凝土简支箱梁桥，其活动支座一般采用( D )。

A. 垫层支座；

B. 平面钢板支座；

C. 切线式钢板支座；

D. 盆式橡胶支座

16. 实腹式拱桥在结构重力(不计弹性压缩影响)作用下，只有( B )拱的压力线可以与拱轴线相重合。

A. 圆弧；

B. 悬链线；

C. 二次抛物线；

D. 高次抛物线

17. 在地基比较差的地区修建拱桥时，最好修建( D )。

A. 空腹式拱；

B. 无铰拱；

C. 两铰拱；

D. 三铰拱

18. Y形桥墩的优点之一是( C )。

A. 节省钢材；

B. 能就地取材；

C. 能增加上部结构的跨径；

D. 施工方便19．重力式桥墩属于( C )。

A. 受弯构件；

B. 受扭构件；

C. 轴心受压构件；

D. 偏心受压构件

20. 重力式(圬工)桥墩计算中不包括( D )。

A. 截面强度验算；

B. 桥墩的稳定性验算；

C. 墩顶水平位移验算；

D. 墩顶竖向位移验算

三、简答题(40分)

1. 目前桥梁按受力体系分为哪些类型，其各自的主要特点是什么？

答：按受力特性分，桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥三种

梁桥中，梁作为承重结构，主要是以其抗弯能力来承受荷载的。在竖向荷载作用下，其支座

反力也是竖直的；简支的梁部结构只受弯剪，不承受轴向力。

拱桥的主要承重结构是具有外形的拱圈。

在竖向荷载作用下，拱圈主要承受轴向压力，但也受弯受剪。在拱趾处支撑力除了竖向反力外，还有较大的水平推力

悬索桥在在竖向荷载下，其索受拉，锚碇处会承受较大的竖向（向上）和水平（向河心）力

2. 桥梁支座的作用和布置原则是什么？

答：桥梁支座的作用是：

（1）传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；

（2）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能自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。

桥梁支座的布置原则是：

固定支座和活动支座的布置，应以有利于墩台传递纵向水平力为原则：

（1）对于坡桥，宜将固定支座布置在标高低的墩台上；

（2）对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全桥的纵向变形分散在梁的两端，宜将固定支座设置在靠近温度中心；但若中间支点的桥墩较高或因地基受力等原因，对承受水平力十分不利时，可根据具体情况将固定支座布置在靠边的其它墩台上；

（3）对于特别宽的梁桥，尚应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座。对于弯桥则应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性。对于处在地震地区的梁桥，其支座构造还应考虑桥梁防震和减震的设施，通常应确保由多个桥墩分担水平地震力。

3. 在桥梁计算中，荷载横向分布系数的求解有哪些方法，各有什么特点？

在桥梁计算中，有以下五种荷载荷载横向分布的计算方法：

（1）杠杆原理法——把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁；

（2）偏心压力法——把横隔梁视作刚性极大的梁；

（3）横向铰接板（梁）法——把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力；

（4）横向刚接梁法——把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩；

（5）比拟正交异性板法——将主梁和横隔梁的刚度换算成正交两个方向刚度不同的比拟弹性平板来计算。

4. 简述按塔、梁、墩结合方式划分，斜拉桥可分为哪几种体系及其优缺点？

答：漂浮体系、支承体系（或半漂浮体系）、塔梁固结体系和刚构体系。

（1）漂浮体系：

优点是主跨满载时，塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值，由于主梁可以随塔柱的缩短而下降，所有温度、收缩和徐变内力均较小。密索体系当中主梁各截面的变形和内力的变化较平缓，受力较均匀。地震时允许全梁纵向摆荡，成为长周期运动，从而吸震消能。目前大跨斜拉桥多采用此种体系。

缺点是当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，以抵抗施工过程中的不平衡弯矩和纵向水平剪力，由于施工不可能做到完全对称，成桥后解除临时固结时，主梁会发生纵向摆动。（2）支承体系：

支承体系若采用一般支座来处理则无明显优点，因为当两跨满载时，塔柱处主梁有负弯矩尖峰，温度、收缩、徐变次内力仍较大。一般在墩顶设置一种可以用来调节高度的支座或弹簧支承来代替零号索，并在成桥时调整支座反力，以消除大部分收缩、徐变等的不利影响，这样就可以与漂浮体系相媲美，并且更经济和美观。此外支承体系在悬臂施工中不需额外设置临时支点，施工比较方便。

（3）塔梁固结体系：

优点是显著减小主梁中央段承受的轴向拉力，索塔和主梁的温度内力极小。

缺点是中孔满载时，主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜，使塔顶产生较大的水平位移，从而显著地增大主梁跨中挠度和边跨负弯矩；另外上部结构重量和活载反力都需由支座传给桥

墩，这就需要设置很大吨位的支座这就给支座的设计制造及日后养护、更换均带来较大的困难。

（4）刚构体系：

优点是既免除了大型支座又能满足悬臂施工的稳定要求；结构的整体刚度比较好，主梁挠度又小。

缺点是主梁固结处负弯矩大，使固结处附近截面需要加大；再则，为消除温度应力不得不在主梁跨中设置可以容许水平位移的剪力铰或挂梁，从而导致行车不通畅，因此，这种体系比较适合于独塔斜拉桥。

5. 拱桥的基本组成及其特点是什么？

一、拱桥的主要组成:

拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构?

矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标

力学特点，

将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能；

拱桥的优点：

1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；

2、构造较简单，受力明确简洁；

3、形式多样、外型美观；

拱桥的缺点：

1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响；

2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高；

3、建筑高度较高，对稳定不利；

四、计算题（15分）：

一座五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥，标准跨径为20m，主梁全长为19.96m，计算跨径为19.5m，桥梁横截面如图下所示。试按偏心压力法(不考虑主梁抗扭刚度)求荷载位于跨中时2#梁汽车荷载横向分布系数m cq。

桥梁横截面和汽车荷载布置图

解：此桥梁承重结构的长宽比为：

24.260

.1550.19>=?=B l 故可以按偏心压力法来进行计算横向分布系数m cq ，其步骤如下：

（1）求荷载横向分布影响线竖标值：

本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.60m ，则：

222222524232221512m 60.25)60.12()60.1(060.1)60.12(=?-+-+++?=++++=∑=a a a a a a

i i 所以，1#

梁在两个主梁处的横向分布影响线竖标值为：

30.010.020.060.2560.15112

51

2

2222=+=+=+=∑=i i a a n η 10.010.020.060.2560.15112

51

2

4224=-=-=-=∑=i i a a a n η （2）绘制荷载横向分布影响线图（车辆荷载按最不利位置布置）：

根据上面求得的两个竖标值可以绘制相应的影响线如图所示，并根据几何性质求出车辆横向布置时每一个集中力所对应的竖标值。

（3）计算荷载横向分布系数m cq ：

)469.00.46875()0.08121938.02750.03875.0(2

1)(214321≈=+++=+++=q q q q cq m ηηηη