2023年中南大学钢桥作业题库.doc
《2023年中南大学钢桥作业题库.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年中南大学钢桥作业题库.doc(52页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、钢桥主观题作业作业一:1、钢桥关键特点是什么?其合用范围怎样?答:关键长处:和常见其他建筑材料相比,钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高匀质材料,而其重量则相对较轻。因此,钢桥具有很大跨越能力;钢材有良好塑性和韧性,是理想弹塑性体,完全符合目前所采用计算措施和基础概念。因此,钢桥计算对的性好,可靠性高;钢桥构件重量轻,便于运送和拼装,加上便于机械化制造,因此钢桥施工期较短,可立即发挥投资经济效益;钢桥在受到破坏后,易于修复和更换;钢塑性和韧性好,适于承受冲击和动力荷载,有很好抗震性能。(对于铁路桥梁尤为关键) 关键缺陷:钢材易锈蚀,需要常常除锈、油漆,养护费用高;铁路钢桥采用明桥面时噪声大,不
2、适合用于人口密集区。 合用范围:由于目前中国钢材紧缺,因此在一般状况下,大、中跨度桥梁才以采用钢桥为主。2、铁路下承式简支桁架桥横向联结系作用是什么?常见几何图式有哪些?答:横向联结系作用:承受并传播横向力,增长构造横向抗扭刚度,使桥跨形成空间稳定构造,并使两片主桁受力均匀。 常见几何图式有:3、对简支梁桥,支座布署原则是什么?答:一端设置固定支座,一端设置活动支座。对坡道上桥梁,固定支座应设在较低一端。4、简述正交异性板概念。答:在钢桥面板(或钢箱梁上翼缘)下布设纵向及横向、开口或闭口加劲肋而形成一种构造。由于加劲肋在平面纵横两个方向正交,又桥面板在两个方向抗弯刚度不同样,故得此名。正交异性
3、板具有很高承载能力,可以明显减轻钢梁自重。5、斜拉桥关键受力构件有哪些?漂浮体系斜拉桥是什么意思?答:斜拉桥关键受力构件有主梁、斜拉索和索塔。在竖向荷载作用下,梁以受弯为主,塔以受压为主,斜索则承受拉力。 对墩塔固结、塔梁分离斜拉桥,若将中间支点支承改为吊索,就称为漂浮体系斜拉桥。它可以减小索塔支点处梁负弯矩,但梁横向变位应加以约束。6、图示阐明悬索桥构成及各构成部分作用。答:悬索桥以主缆、桥塔和锚碇为关键承重构件,以加劲梁、吊索和鞍座等为辅助构件。桥面荷载经加劲梁、吊索传给主缆,再由主缆传至桥塔和两端锚碇。受拉主缆为关键承重构件;桥塔受压,作用是支承大缆;锚碇受拉拔反力,作用是固定主缆端头、
4、防止其走动;加劲梁关键起支承和传播荷载作用;吊索作用是将作用于加劲梁上恒载及活载向主缆传播;塔顶主鞍用作主缆跨过塔顶支承,承受主缆产生巨大压力并传播给桥塔。7、栓焊钢桥制造需通过哪些工艺过程?答:常规钢桥制造包括下列工艺过程:作样、号料、切割、矫正、边缘加工、制孔、组焊、焊接、整形、检查、试装等。8、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,设计荷载为中活载,主桁尺寸图所示。试计算主桁斜杆A3E4在主力作用下杆件内力。答:1、恒载内力计算 (1)恒载集度假定参照已经有设计,取主 桁 14.5 kN/m联结系 2.8 kN/m 桥面系 6.8 kN/m 高强螺栓 0.5 kN/m 检查设
5、备 1.0 kN/m 故每片桁梁重p1=(14.5+2.8+6.8+0.5+1.0)2 = 12.8 kN/m 桥面重(双侧设钢筋混凝土人行道板)p2=5 kN/m(每片主桁)故每片主桁所受恒载集度p = p1+ p2=12.8 + 5.0 = 17.8 kN/m可偏安全地取为p = 18 kN/m(2)影响线面积计算作出斜杆A3E4影响线,如下图所示。则影响线最大纵距 影响线加载长度及顶点位置 因此,影响线面积 (3)由于恒载所生内力 2、列车活载内力计算(1)求换算均布活载k按加载长度及顶点位置查表求得每片主桁k值 (2)冲击系数 运行动力系数(3)活载发展均衡系数值计算 = 1+(ama
6、x - a)/6对简支桁架梁桥,跨中弦杆(此算例中为弦杆A3A3)k值最小,故其a值最大。弦杆A3A3加载长度l=64m,顶点位置 =0.5,查表得k = 45.6 kN/m,故则对斜杆A3E4 (4)活载所生内力(包括冲击力)为: 3、主力作用下斜杆A3E4内力 计算疲惫时最大内力作业二:1、目前钢桥采用连接措施有哪些?什么是栓焊钢桥?答:钢桥连接指:包括将型钢、钢板组合成杆件和部件,也包括将部件及杆件连接成钢桥整体。 连接措施有:铆接、焊接、栓接。 栓焊钢桥是指工厂(板件)连接采用焊接,工地(杆件)连接采用高强度螺栓连接。2、下承式桁架桥桥面构造有哪多种形式?答:有明桥面和道碴桥面两种。3
7、、钢支座及盆式橡胶支座活动机理分别是什么?答:钢支座是靠钢部件滚动、摇动和滑动来完毕支座位移和转动功能。盆式橡胶支座是运用橡胶块在三向受力状态下具有流体性质(适度不均匀压缩)来实现转动,依托聚四氟乙烯板和不锈钢板之间低摩擦系数来实现水平位移。4、主桁杆件截面形式有哪多种?各有何优缺陷?答:主桁焊接杆件截面形式关键有两类:H形截面和箱形截面。 焊接H形截面由两块竖板(翼板)和一块水平板(腹板)焊接而成。这种截面长处是构造简朴,易于施焊,焊接变形较易控制,安装以便;局限性是截面对x-x轴回转半径比对y-y轴小诸多,当采用H形杆件作压杆时,基础许可应力折减相称大。因此,对内力不很大杆件或长细比相对较
8、小压杆,采用H形截面才是比较合适。 焊接箱形截面由两块竖板和两块水平板焊接而成。其抗扭刚度大,且对两个主轴回转半径相近,在承受压力方面优于H形杆件。不过箱形截面杆件制造较费工,焊接变形也较难控制和修整,因此一般只用于内力较大和长细比较大压杆或拉压杆件,一般在特大跨度钢桁梁桥中采用。5、简述下弦杆截面设计环节。答:下弦杆截面设计关键环节如下: 1)从静强度及疲惫强度入手,求所需净截面积Aj ; 2)根据已经有设计经验,取杆件净截面积Aj为毛截面积Am 0.85倍; 3)选定下弦杆截面形式,根据Am及决定杆件截面外廓尺寸原则,确定杆件宽度b、高度h和板厚; 4)计算杆件端部连接所需要螺栓数; 5)
9、算出实际净截面积Aj,进行强度、刚度及疲惫验算,如不满足任一规定,则需重新设计。6、下承式钢板梁桥合用范围?答:下承式钢板梁桥由于增长了桥面系,用料较多,制造也费工,且其宽度大,无法整孔运送,更增添了装运和架梁工作量。因此当铁路桥梁需采用板梁桥时,应尽量不采用下承式而采用上承式。 不过,当桥面标高不适宜提高而对桥下净空有规定时,则应考虑采用下承式钢板梁桥。这是由于其有建筑高度h(自轨底至梁底)小长处。7、和简支桁架桥相比,持续桁架桥有何长处?答:便于采用伸臂法架设钢梁;具有较大竖向刚度和横向刚度;节省钢材;较易修复。8、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,主桁图式及尺寸同题63。
10、试计算下弦杆E2E4在纵向制动力作用下杆件内力。答:解:按对应于下弦杆E2E4在主力作用下时静活载计算。静活载按最不利位置布署,如下图所示,根据构造力学所述措施,当三角形影响线顶点左边活载之和Ra和顶点右边活载之和Rb满足下列等式时,即为产生最大杆件内力活载位置。解得x =10.4m故桥上静活载总重P =2205 + 9230 + 80(10+10.4) =5492kN制动力T=0.07P=0.075492 =384.4kN下弦杆E2E4在纵向制动力作用下杆件内力为作业三:1、请写出中国已建成最大跨度拱桥、斜拉桥及悬索桥名称、主跨跨度。答:拱桥:重庆朝天门长江大桥,552m; 斜拉桥:苏通长江
11、公路大桥,1088m; 悬索桥:西堠门大桥,1650m。2、何为桥面系?其作用是什么?答:桥面系由纵梁、横梁及纵梁间联结系构成,其作用是支承桥面荷载并将其传给主桁架。3、对简支桁架桥,为何需设置上拱度?答:对桁梁桥挠度限制可以改善线路运行质量,但挠度限制过严会给桁梁桥设计带来困难,同步会使高强度钢材使用受到限制。假如在限制挠度同步,再把桁梁桥预先做成向上拱曲线,即预设了上拱度,则较易满足规定。4、桁架桥怎样进行简化计算?答:简化计算措施基础原理是:把较复杂空间构造简化为较简朴平面构造,近似考虑各平面构造之间互相作用,按平面构造进行内力计算。将平面内各杆件轴线所形成几何图形作为计算图式,并假定桁
12、架各节点均为铰接。5、在主桁弦杆附加力计算中采用有车风力还是无车风力?为何?答:采用有车风力。对弦杆最不利组合一般所有是桥上有车时状况。6、上承式钢板梁桥主梁采用变截面形式有哪些?答:跨度较大时,常做成变截面形式,即翼缘在跨中区段变宽或变厚,或采用多层盖板。在截面变化处,沿厚度及宽度方向做成斜坡。7、已知下弦杆E2E4所受轴力为:主力作用下N= 3340 kN,横向附加力作用下Nw= 498.9 kN,制动力作用下NT=192.2 kN,试确定E2E4杆件计算内力。答:解:主力+横向附加力:N= N+ Nw=3340+498.9=3838.9kN(主力控制)主力+纵向附加力:N= N+ NT=
13、3340+192.2=3532.2kN (主力控制)所如下弦杆E2E4计算内力取为3340 kN。作业四:1、图示铁路下承式简支桁架桥主桁架常见类型,并论述其关键特性。答:图(a)表达几何图式称为三角型腹杆体系,构造简朴,部件类型较少,适应设计定型化,有助于制造和安装;图(b)桁架称为豪式桁架。在竖向荷载作用下,图(b)竖杆较图(a)竖杆受力大,受压斜杆数量也较多,并且弦杆内力在每个节间所有有变化,因此图(b)采用相对较少;图(c)图(e)为多种上承式桁梁几何图式。对于中等跨度上承式桁梁桥,其主桁图式常见图(c)而较少采用图(d),这是由于图(d)端竖杆要传播较大支承反力,因此端竖杆用料较多。
14、对于小跨度桁梁桥,也可做成图(e)所示构造型式;对于大跨度(跨度在80 m以上)下承式铁路桁梁桥,曾经采用过上弦为折线形主桁图式,见图(f)。但由于上弦为折线形,杆件和节点类型多,不利于制造、安装和修复,因此,这种图式在中国早已不用了。大跨度下承式桁梁桥,主桁仍可采用图(a)所示三角型腹杆体系;对于特大跨度桁梁,主桁常采用图g)所示再分式或图(h)所示米字型图式。为了兼顾桥梁工厂既有设备(节间长度仍能采用8 m),且斜杆仍需具有合适倾度,则采用图(g)或图(h)可以增大桁高。2、桥面系纵梁和横梁是怎样连接?答:在纵梁腹板上设一对连接角钢,和横梁腹板相连,在纵梁上下翼缘上各设一块鱼形板,和横梁及
15、相邻纵梁翼缘相连。3、支座关键作用是什么?常见支座类型有哪些?答:支座作用是固定桥跨构造对的位置,将上部构造多种荷载传播到墩台上,并能适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等原因所产生变位(位移和转角),使上、下部构造实际受力状况符合设计计算图式。 常见支座类型有:钢支座及盆式橡胶支座。4、什么是横向框架效应?答:横向框架由横梁、主桁竖杆和横向联结系楣部杆件构成。横向框架效应是指当横梁在竖向荷载作用下梁端发生转动时,竖杆上端和下端均将产生力矩。5、引入活载发展均衡系数作用是什么?答:为了保证铁路钢桥在较长时期内能适应机车车辆重量增长需要,设计时必需为现今使用列车活载预留一种发展系数。预留措施是让
16、设计许可应力低于实际能许可应力,也就是有一种预留活载发展倍数n。n=0.2a+1.2,其中a= NP /(1+ )Nk 。 为了使所有杆件n达到相似,就引入了活载发展均衡系数,对不同样杆件通过对活载加大不同样倍,使各杆均具有相似amax,相似nmax。 =1+(amax-a)/6, 其中: amax为主桁所有杆件a值中最大者 a = NP /(1+ )Nk 6、简述竖杆截面设计环节。答:竖杆又分为立杆和吊杆。 在下承式桁架桥中,立杆不需计算,而采用和吊杆相似截面尺寸;吊杆除受到轴向拉力外,还受到横向框架作用产生弯矩,故吊杆为拉弯构件。其截面设计环节为: 先按主力作用下中心受拉杆件计算出所需截面
17、积及截面尺寸,然后按(主力附加弯矩)作用下拉弯构件去检算所选截面疲惫强度和刚度。7、吊杆A3E3和横梁及横向联结系楣杆构成横向框架如下图所示。已知吊杆A3E3截面惯性矩 Is=38200 cm4,横梁截面惯性矩Ib=651000cm4,纵梁作用于横梁上竖向荷载R=873kN,钢弹性模量E=2.06105MPa。试计算吊杆A3E3下端弯矩值。解:简支横梁跨中最大弯矩 M=8731.875=1636.9kNm (a+b)/B=(5750-1875)/5750=0.674 h/h=5775/(5775+4580)=0.558 横梁在框架面内刚度系数 ibEIbB=2.061011651000108/
18、5.75=2.33108Nm 吊杆在框架面内刚度系数 isEIsh2.06101138200108/5.775=1.36107Nm 故吊杆A3E3下端弯矩值为 作业五:1、怎样定义钢桥?答:一般是指一座桥梁桥跨构造用钢(钢板、型钢、铸件、钢丝作为基础构件)制成,而墩台、索塔等则可用其他材料建造。2、简支桁架桥怎样实现上拱度设置?答:上拱度曲线取为恒载和二分之一静活载所生挠度曲线(但方向相反)。上拱度设置时,是让各节间下弦杆长度不变(则纵梁长度就可不变)、腹杆长度不变、斜杆和上弦杆交角不变,而只让上弦杆理论长度加长一点。3、简述上弦杆截面设计环节。答:上弦杆截面设计关键环节如下:1)选定截面形式
19、并估算杆件长细比(包括x 、y)值;2)根据估算x 及y值,取其较大者查表得到整体稳定许可应力折减系数1,则选择杆件毛截面积为 3)根据选择Am,选配构成杆件各板件尺寸,确定杆件宽度b、截面高度h和板件厚度值;4)计算所选截面截面特性,进行总体稳定、局部稳定及刚度验算。4、论述钢箱梁桥关键构造特点。答:1)为增强钢梁整体性,提高梁体抗失稳能力,沿梁长每隔一定距离需设置横隔板。多数状况下中间横隔板不是一块实心板,而是和箱梁四壁连为一体横向框架。 2)当横隔板间距较大时,为防止受压翼缘局部失稳而需设置横向加劲肋。 3)为保证受压翼缘及腹板局部稳定,在受压区还需设置纵向加劲肋。5、现代斜拉桥为何要采
20、用密索距?答:采用密索距有如下长处:主梁中弯矩小;锚固点构造简朴;伸臂施工时所需辅助支撑较少;每根斜索截面较小,斜索制造更换较轻易。6、简述悬索桥主缆类型及施工措施。答:悬索桥主缆可采用钢丝绳和平行钢丝束两种形式,前者一般见于小跨度悬索桥,后者则适合用于多种跨度悬索桥。钢丝绳由钢丝捻成股,再由股捻成绳;平行钢丝束先由平行钢丝构成丝股,再由若干丝股构成密实主缆,根据其架设措施可分为空中送丝法和预制平行丝股法。7、已知某单线铁路简支栓焊桁架桥,跨度l = 64m,主桁图式及尺寸同题63,桥门架图式及尺寸如下图所示。桥上无车时风荷载强度为W =1250 Pa,试计算主桁斜杆A1E0及下弦杆E2E4在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2023 年中 南大 学钢桥 作业 题库
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。