桥梁工程试题.doc

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一、单选题（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、我国现行规范中，将桥梁设计荷载分为（     D   ）。
A．结构自重、车辆荷载、偶然荷载
B．永久荷载、基本可变荷载、其他可变荷载
C．恒载、可变荷载、地震力
D．永久作用、可变作用、偶然作用
2、在桥梁施工中，预拱度的大小通常取（   C    ）。
A．全部恒载所产生的竖向挠度
B．全部恒载和全部活载的所产生的竖向挠度
C．全部恒载和一半活载的所产生的竖向挠度
D．全部活载的所产生的竖向挠度
3、用偏心受压法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是？（    A     ）
A．一根直线    B．一根折线      C．一根曲线       D．一根抛物线
4、桥梁按体系划分可分为？（    A    ）
A．梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥
B．简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥
C．木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥
D．公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥
5、桥梁的建筑高度是指？（     B    ）
A．桥面与墩底之间的高差                     B．桥面与桥跨结构最低边缘的高差
C．桥面与地面线之间的高差                   D．桥面与基础地面之间的高差
二、判断题（本题共10小题，每题2分，共20分）
1、"偏心受压法"，其基本假定是横梁刚度无限大、忽略主梁抗扭刚度。（  √  ）
2、对于多片主梁的简支梁桥，"杠杆原理法"只适用于支点截面的横向分布计算。（  ×  ）
3、板式橡胶支座通常不区分固定、活动支座；对于不同的承载力、变形要求，通过选择不同大小、厚度的橡胶板来实现。（  √  ）
4、桥墩按受力特点分类，一般分为刚性、半刚性和柔性三种。（  √  ）
5、简支梁桥是静定结构，结构内力不受基础变位的影响，因而，能在地基较差的情况下建桥。（  √  ）
6、使用插入式振捣器振捣砼时，不得使振捣器插入下层砼。（  ×  ）
7、砼的拌和时间越长，则砼拌和物越均匀、质量越高。（  ×  ）
8、在装配式T型梁桥中，横隔梁起着隔开各根主梁的作用。（  ×  ）
9、计算主梁的弯矩和剪力时，可在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。（  ×  ）
10、防水层在桥面伸缩缝处应该切断，并应特别注意该处的施工质量控制。（  √  ）
三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）
1、 计算跨径
对于带支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离；对于不设支座的桥梁如拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点的水平距离，或拱轴线两端点之间的水平距离。
2、 双向板
通常把板长边和短边之比<2的板称为双向板，需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。
3、 合理拱轴线
当拱的轴线与压力线完全重合时，各截面的弯矩和剪力都为零，只有轴力，各截面上产生均匀分布的正应力，材料能得到充分利用，从力学观点上看，这是最经、合理的，因此，在某种固定荷载作用下，拱的所有截面的弯矩均为零的轴线称为拱的合理拱轴线。
4、净矢高
对于拱式桥，净矢高是指从拱顶截面下缘至相邻两拱截面下缘最低点之连线的垂直距离。
5、分段悬臂浇筑法
悬臂浇筑施工目前主要采用挂蓝悬臂浇筑施工。挂蓝悬臂浇筑施工利用悬吊式的活动脚手架（或称挂蓝）在墩柱两侧对称平衡地浇筑梁段混凝土（每段长2~5m），每浇筑完一对梁段，待达到规定强度后张拉预应力筋并锚固，然后向前移动挂篮，进行下一梁段的施工，直到悬臂端为止。
四、问答题(共5题，共32分)
1、何为偶然作用？桥梁工程中需考虑的偶然作用有哪些？（5分）
这种荷载在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其持续时间短但数值很大。
偶然作用包括地震力作用和船舶或漂流物的撞击作用。
2、桥梁支座按受力形式可分为哪两种？并阐明其受力特点？（5分）
桥梁支座按受力形式分为固定支座和活动支座两种。
固定支座既要固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力和水平力，又要保证主梁发生挠曲时在支承处能自由转动。活动支座只传递竖向压力，但它要保证主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。
3、简述预应力先张梁的施工工序？（5分）
先张梁的施工工艺是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，将其临时锚固在张拉台座上，然后立模浇筑混凝土，等混凝土达到规定强度（不低于设计强度等级的70%）时，逐渐将预应力筋放松，这样就因预应力筋的弹性回缩通过其与混凝土之间的黏结作用，使混凝土获得预压应力。
4、荷载横向分布系数的计算方法常用的有哪几种？荷载位于支点处的荷载横向分布系数计算可用哪一种方法？荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化，目前在设计中如何处理?（7分）
常用以下几种荷载横向分布计算方法：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板梁法、横向钢接梁法、比拟正交异性板法。
在支点处应用杠杆原理法。
对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc，从离支点L/4处起至支点的区段内mx呈直线过渡。对于有多根内横隔梁的情况，mc从第一根内横隔梁起向m0直线过渡。(m0为支点截面横向分布系数；mc为跨中截面的横向分布系数)
5、简支梁桥为何通常要设置预拱度？如何设置？（8分）
为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度,通常需要在桥梁施工时设置预拱度(指跨中的反向挠度)
1)钢筋混凝土受弯构件
a 当由荷载短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度。
b.当不符合上述规定时则应设预拱度，预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之各采用。汽车荷载的频遇值为汽车荷载的标准值的0.7倍，人群荷载的频遇值等于其标准值；预拱度的设置应按最大预拱值没顺桥向做成平顺的曲线。
2）预应力混凝土受弯构件
a.当预加应力产生的长期反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。
b.当预加应力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，应设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用。
五、计算题(共1题，共20分)
下图为跨径l=12.60m的铰接空心板桥的横截面布置图，桥面净空为净－7+2×0.75m人行道。全桥跨由9块预应力混凝土空心板组成，欲求1、3和5号板的车辆荷载和人群荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。

图1    空心板桥横断图 

一、单项选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、混凝土的收缩和徐变属于（     A   ）。
A．永久作用    B．可变作用      C．偶然作用       D．上述三个答案都不对
2、自锚式悬索桥，塔根处的主梁截面受力特点？（  D   ）
A．主梁受较大的弯矩，但不受轴力作用
B．主梁受较大的弯矩和较小的轴力作用
C．主梁受较大的轴力，但不受弯矩作用
D．主梁受较大的轴力和较小的弯矩作用
3、下面哪项不是由荷载产生的？（    A     ）
A．收缩    B．徐变      C．轴力       D．弯矩
4、箱梁施加竖向预应力钢筋作用？（    A    ）
A．提高箱梁抗弯能力
B．提高箱梁抗剪能力
C．减少全桥预应力钢筋数量
D．提高混凝土强度
5、根据连续梁受力特点，一般采用变截面梁设计，哪种变截面线形与连续梁弯矩变化规律相近？（     C    ）
A．斜直线      B．悬链线        C．二次抛物线       D．圆弧线
二、判断题（本题共10小题，每题2分，共20分）
1、斜拉桥根据锚固形式的不同，可分为自锚式斜拉桥、地锚式斜拉桥和部分地锚式斜拉桥。（  √  ）
2、对于多片主梁的简支梁桥，中梁将比边梁分配到的荷载大。（  ×  ）
3、刚构桥的立柱与主梁相连接的地方是刚度性连接，能承受较大的负弯矩，达到使桥跨跨中的正弯矩卸载的作用。（  √  ）
4、墩台整体的抗倾覆和抗滑动的稳定性不同于压杆失稳，是属于刚体失稳。（  √  ）
5、桥面纵坡是通过主梁梁高来实现。（  ×  ）
6、混凝土收缩徐变属于可变荷载。（  ×  ）
7、砼的拌和时间越长，则砼拌和物越均匀、质量越高。（  ×  ）
8、预制安装的T梁桥均可采用"刚性横梁法"计算其荷载横向分布系数。（  ×  ）
9、设置三角垫层是设置桥面横坡的唯一方式。（  ×   ）
10、在桥墩设计时尽量选择节约材料的空心墩。（  ×  ）
三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）
1、劲性骨架施工法
是根据钢支架法演变和发展而来的一种施工方法，主要用于混凝土拱桥的施工。拱肋施工时，先做劲性骨架，再利用劲性骨架作为支架浇筑拱肋混凝土，拱肋混凝土达到强度后，在后续的施工过程中和成桥后的受力中，劲性骨架可作为结构的一部分参与受力。
2、等效强模量
为了考虑垂度对斜拉桥拉索刚度的影响，拉索弹性模量采用下式计入：

式中：
  —修正的有效弹性模量； —不考虑斜拉索垂度影响的弹性模量，也就是斜拉索钢材的E值；
 —斜拉索的单位体积重量； —斜拉索的初应力； — 斜拉索水平投影长度。
3、剪力键
剪力键又称连接键，设在钢梁上翼缘的顶面，其主要作用是承受钢梁和混凝土翼缘板之间界面上的纵向剪力，抵抗两者之间的相对滑移，保证混凝土板面板与钢梁共同作用。
4、部分斜拉桥
它的外形与斜拉桥相似，有主梁、索塔和斜拉索，但一般而言其桥塔比较矮，它的受力特点介于预应力混凝土连续梁桥和斜拉桥之间。
5、顶推施工法
顶推施工法的施工原理是沿桥纵轴方向的后台开辟预制场地，分节段浇筑或拼装混凝土梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借肋不锈钢与四氟乙稀模压板特制的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落梁，更换正式支座，完成桥梁施工。
四、问答题(共5题，共30分)
1、桥面横坡的作用是什么？常见的桥面横坡设置办法有哪几种？？（6分）
为了迅速排除桥面雨水，除使桥梁设有纵向坡度外，尚应将桥面铺装沿横向设置双向的桥面铺装。
常见的有三种方法：
采用不等厚的铺装层以构成桥面横坡；直接将行车道板做成双向倾斜的横坡；墩台顶部设成倾斜的横坡。
2、斜拉桥的受力体系由哪几部分组成？各组成部分的受力特点及常采用的材料？（6分）
构成斜拉桥受力体系的三个主要部分是斜拉索、索塔和主梁。
斜拉索是受拉构件，一般由高强钢材制成；
索塔为压弯构件；塔柱由混凝土、钢材或组合结构建造，
主梁为压弯构件，较小跨度的斜拉桥多采用混凝土，特大跨度斜拉桥一般采用钢主梁或钢混组合结构的主梁，有时为了增大边跨的刚度，采用中跨为钢梁、边跨为混凝土梁的混合主梁。
3、为何要设置桥梁伸缩缝？其作用是什么？（6分）
为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，就需要使桥面在两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置伸。
1）能保证结构温度变化所引起的伸缩变形；
2）车辆驶过时应能平顺、不打滑、无突跳、过大躁声与振动；
3）具有安全排水防水的构造，防止雨水侵蚀、垃圾及泥土的阻塞对伸缩缝本身以及对桥面以下支座和其他结构的损坏，影响功能正常的发挥。
4、简支斜板桥在竖向荷载作用下有哪些特性（6分）
1）荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势；
2）各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作来描述；
3）在均布荷载作用，当桥轴线方向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小，跨内纵向最大弯矩或最大应力的位置，随着斜交角的变大而自中央向钝角方向移动。
4）在同样情况下，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥的要大，可以认为横向弯矩增大的量，相当于跨径方向弯矩减少的量。
5、拱桥稳定常验算的部位？有哪几种失稳形式？（6分）
拱桥的稳定性验算，主要是针对以受压为主的承重构件拱圈和拱肋进行的。当拱的长细比比较大，则当其承受的荷载达到某一临界值时，拱的稳定平衡将不能保持：在竖向平面内轴线可能离开原来的称定位置为纵向失稳；或者轴线可能侧倾离开原竖平面为横向失稳。
五、计算题(共1题，共20分)
计算跨径=19.50m的桥梁，其横截面如下图所示，试求荷载位于跨中时l号边梁的荷载横向分布系数 （车辆荷载和 人群荷载）。

(a) 桥梁横断面             (b) 1号梁横向影响线
图1    横向分布系数计算图示

一、单项选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分）
1、桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为（    C     ）
A．桥梁净跨径                         B．桥梁总跨径
C．桥梁全长                           D．桥梁跨径
2、梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于？（    C    ）
A．在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥有水平反力产生
B．在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥无水平反力产生
C．在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥有水平反力产生
D．在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥无水平反力产生
3、在计算荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数m时，可偏安全的采用？（     A    ）
A．杠杆法                    B．偏心压力法
C．铰接板法                  D．修正偏心压力法
4、人群荷载属于？（      B     ）
A．永久荷载                         B．基本可变荷载
C．其他可变荷载                     D．偶然荷载
5、偏心受压法的基本假定为？（    C       ）
A．横梁的刚度与主梁相同          B．横梁的刚度为无穷小
C．横梁的刚度为无穷大            D．上述三个答案都不对

二、判断题（本题共10小题，每题2分，共20分）
1、悬臂浇筑施工时，合拢工作宜在高温时进行。（  ×  ）
2、在选择盆式橡胶支座时，承载力的吨位越大越好。（  ×  ）
3、连续体系属于超静定结构，对温度变化和支座变位不敏感。（  ×  ）
4、计算主梁的弯矩和剪力时，可在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。（  ×  ）
5、伸缩缝应该能够保证上部结构的自由伸缩。（  √  ）
6、设置三角垫层是设置桥面横坡的唯一方式。（  ×  ）
7、桥梁的总跨径，是多孔桥梁中各孔计算跨径的总和，它反映了桥下泄洪的能力。（  ×  ）
8、混凝土的工作缝，在重新浇筑之前，应凿除下层混凝土表面的水泥砂浆、松软层，不得冲洗。（  ×  ）
9、修正刚性横梁法中的修正系数β是一个与桥梁横截面几何尺寸、材料特性有关的参数。（  √  ）
10、模板与构件接触的一侧，应涂刷肥皂水、废机油等隔离剂。（  √  ）
三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）
1、 永久作用

被近似地认为在设计基准期内是不变的，它的代表值只有一个，即标准值。
2、 单向板
通常把板长边和短边之比≥2的板称为单向板，仅在短跨方向布置受力钢筋，而在长跨方向按构造配筋即可。

3、 铰接板（梁）法
对于预制板（梁），沿桥的纵向连接时，用现浇混凝土企口缝或仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接的无中间横隔梁的装配式桥，这类结构的受力状态实际接近于数根并列而相互间横向铰接的狭长板（梁），利用横向铰接板（梁）理论来计算荷载横向分布系数的方法称为铰接板（梁）法。

4、 悬臂拼装法

悬臂拼装法是将预制好的梁段，用驳船运到桥墩的两侧，然后通过悬臂梁上的一对起吊机械，对称吊装梁段，待就位后再施加预应力，如此下去，逐渐接长。

5、 预拱度

为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度，通常需要在桥梁施工时设置反向挠度称为预拱度。

四、问答题(共5题，共30分)
1、简述预应力后张梁的施工工序？(5分)

预应力后张梁的施工工序是先制作留有预应力筋孔道的梁体，等其混凝土达到规定强度后，再在孔道内穿入预应力筋进行张拉并锚固，最后进行孔道压浆并灌梁端土封头混凝土。
2、预应力混凝土定义及施加预应力的目的？(5分)

在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施加压应力, 以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。
①提高结构或构件的抗裂度；
②提高结构或构件的刚度；
③充分发挥高强钢材的作用；
④把散件拼成整体。
3、为什么钢筋混凝土梁桥的跨越能力会受到限制？(6分)
在钢筋混凝土梁桥中，在梁的受拉区布置有受力钢筋，以承担外荷载产生的拉应力，钢筋和混凝土粘结在一起共同变形，由于受到混凝土裂缝宽度的限制，所以钢筋的拉应变或应力也将受到相应的制约。因为这一制约关系，钢筋混凝土结构无法利用高强材料来减轻结构自重，增大跨越能力。

4、桥梁支座的作用是什么，目前常用的桥梁支座有哪些类型？(6分)
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的自由变形，以使上下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
常用的支座类型：简易垫层支座、橡胶支座（板式橡胶支座、聚四氟乙烯滑板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座、盆式橡胶支座）、弧形钢板支座、钢筋混凝土摆柱式支座。

5、公路简支梁桥的主梁荷载横向分布系数为什么在跨中与支点取用不同数值？在计算简支梁弯矩与剪力时通常如何考虑？(8分)
荷载位于桥跨中间部分时，由于桥梁横向结构（桥面板和横隔梁）的传力作用，使所有主梁都参与受力，因此荷载的横向分布比较均匀。但当荷载在支点处作用在某主梁上时，如果不考虑支座弹性变形的影响，荷载就直接由该主梁传至支座，其它主梁基本上不参与受力。因此，荷载在桥跨纵向的位置不同，对某一主梁产生的横向分布系数也各异。
当求简支梁跨中最大弯距时，鉴于横向分布系数沿跨内部分的变化不大，为了简化起见，通常均可按不变化的m来计算。对于其他截面的弯矩计算，一般也可取用不变的m。但对于中梁来说，跨中与支点m的差值可能较大，且内横隔梁又少于三根时，以计及m沿跨径变化影响为宜。在计算主梁最大剪力时，鉴于主要荷载位于所考虑一端的m变化区内，而相对应的内力影响线坐标均接近最大值，故应考虑该段内横向分布系数变化的影响。对位于靠近远端的荷载，鉴于相应影响线坐标值的显著减小，则可近似取用不变的m来简化计算。
五、计算题(共1题，共20分)

计算图1所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥面铺装为20mm厚的沥青混凝土面层（容重为23KN/m3）和平均厚90mm的C25混凝土面层（容重为24KN／m3）。T梁翼板钢筋混凝土的容重为25KN／m3。

图1 铰接悬臂行车道板（单位：cm）

 图2 标准车辆荷载的计算图式（尺寸：m）

一、选择题（每题2 分，共24 分）
1.用刚性横梁法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是 ( A )
A.一根直线 B.一根折线
C.一根曲线 D.一根抛物线
2.桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为( C )
A.桥梁跨度 B.桥梁总长
C.桥梁全长 D.桥梁标准跨径
3.缆索吊装施工适用的场合是( A )
A.混凝土拱桥 B.连续梁桥
C.简支梁桥 D.悬臂梁桥
4.重力式桥台的主要特点是依靠_____来平衡外力而保持其稳定。( B )
A.台后土压力 B.自身重量
C.台内填土 D.锥坡填土
5.桥梁的_____反映了其泄洪能力。( D )
A.计算跨径 B.总跨径
C.桥梁高度 D.净跨径
6.当m=1，拱轴线即成为( D )
A.悬链线 B.圆弧线
C.高次抛物线 D.二次抛物线
7.梁式桥的标准跨径是指（ C ）
A.相邻两个桥墩(台)之间的净距
B.相邻两个支座中心之间的距离
C.相邻两个桥墩中线之间的距离
D.梁的长度
8．对于坡桥，宜将固定支座布置在标高______的墩台上。（ B ）
A.相对较高 B.相对较低
C.相对平均 D.以上都不对
9．根据下列各承重结构截面型式的特点，你认为最适于连续梁桥的截面型式是（ C ）
A.板式截面 B.肋板式截面
C.箱形截面 D.T型截面
10．在桥梁墩、台计算中，对于______计入汽车荷载的冲击力。（D）
A.重力式墩、台 B.钢筋混凝土柱式墩、台
C.任何型式墩、台均不需要 D.A和B
11．桥台计算时，车辆布载可按______布置。（ D ）
A.车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上
B.车辆荷载仅布置在桥跨结构上
C.车辆荷载同时布置在桥跨结构和破坏棱体上
D.A、B、C 都正确
12．在桥墩计算中，对装配式预应力空心桥墩所施加的预应力应列为______荷载。（ A ）
A.永久 B.基本可变 C.其他可变 D.偶然

二、判断题（每题2 分，共16 分）
1、任何纵横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿造真正的材料异性板来求解，只是挠曲微分方程中的刚度常数不同罢了。 （ √ ）
2、用偏压法计算横隔梁内力的力学模型是将中横隔梁近似地视作竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承简支梁。 （ √ ）
3、在桥梁设计中常用的荷载组合是组合Ⅰ、组合II 和组合Ⅲ。其中组合Ⅰ是只计及常遇荷载的主要设计组合，组合Ⅲ是以平板挂车或履带车验算的验算组合。 （ √ ）
4、通常汽车荷载横向分布系数的值小于1，且没有负值。 （√ ）
5、当拱圈宽度小于跨径的1/25 时，应验算拱的横向稳定性。 （ √ ）
6、拱圈内力计算主要分为恒载作用下内力计算和裸拱内力计算。 （ × ）
7、采用转体法和缆索吊装施工的拱桥不需要计算裸拱产生的内力。 （ √ ）
8、对于钢筋混凝土盖梁的支座布置，允许支座边缘布置至墩台身的最外侧边（ × ）

三、填空题（每空1 分，共20 分）
1、我国公路桥规规定设计和计算应满足  承载能力极限状态   和   正常使用极限状态  两类极限状态。
2、梁式桥的主要截面类型有   板式  、  肋板式 和 箱形截面  。
3、桥梁的支座不仅要   有足够的承载能力 ，并且要保证桥跨结构能产生一定的   变形  。
4、预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，主要有   整体现浇    、 装配-整体施工  、 悬臂施工  、 顶推法施工  和   移动模架施工法  等。
5、桥梁中重力式墩台一般由 墩（台）帽  、  墩（台）身  和基础组成。
6、《公路通规》通常将桥梁作用分为三大类，即  永久作用  、可变作用   、偶然作用  。
7、桥梁的基本组成包括上部结构  、下部结构     以及基础      。

四、问答题（每题5 分，共20 分）
1、为什么说空腹式无铰拱的拱轴线用悬链线比用恒载压力线更合理？

空腹式无铰拱桥，采用“五点重合法”确定的悬链线拱轴线与相应的三铰拱的恒载压力线五点重合，而与无铰拱的恒载压力线实际上并不存在五点重合关系。由于拱轴线与恒载压力线有偏离，在拱顶、拱脚都产生了偏离弯矩。研究证明，拱顶的偏离弯矩为负，而拱脚的偏离弯矩为正，恰好与这两截面控制弯矩的符号相反。说明，在空腹式拱桥中，用“五点重合法”确定的悬链线拱轴线，偏离弯矩对拱顶、拱脚都是有利的，因而空腹式无铰拱的拱轴线用悬链线比用恒载压力线更合理。

2、简支梁中固定支座布置原则是什么？

固定支座的布置，应根据以下原则确定：
（1）对桥跨结构而言，最好使得梁的下缘在制动力的作用下受压，例如固定支座在行车方向的前方。
（2）对桥墩而言，最好让制动力的方向指向桥墩中心，使墩顶圬工在制动力作用下受压而不受拉。
（3）对桥台而言，最好让制动力的方向指向堤岸，使墩台顶部圬工受压，并能平衡一部分台后土压力。

3、伸缩缝的安装宽度应该考虑哪些因素?

（1）由温度变化引起的伸缩量；
（2）由混凝土收缩引起的梁体缩短量− Δ s；
（3）由混凝土徐变引起的梁体缩短量−Δc ；
（4）由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形而导致的伸缩缝开口量−Δlb  或闭口量+ Δlb 。

4、当设计多孔连续拱桥必须采用不等跨径时，可以采用哪些措施来平衡推力？

（1）采用不同矢跨比，大跨径设计成矢跨比大的陡拱，小跨径设计成矢跨比小的坦拱，使相邻两孔在恒载作用下的不平衡推力尽量减小；
（2）采用不同的拱脚标高，将大跨径的拱脚标高降低，小跨径的拱脚升高，可达到对基底弯矩接近平衡；
（3）平衡拱上建筑的恒载重量，大跨径采用轻质填料，小跨径采用重质填料；
（4）采用不同类型的拱跨结构，大跨径采用分离式肋拱结构，小跨径采用板拱结构。

五、计算题（共20 分）
已知钢筋混凝土五片式T 型梁桥全长19.96m，计算跨径l=19.5m。主梁采用C40 混凝土，支座处梁肋宽带为30cm。梁的两端采用等厚度的橡胶支座。已计算求得支座压力标准值Rck=354.12KN，其中结构自重引起的支座反力标准值为162.7KN，公路-Ⅱ级引起的支座反力标准值为183.95KN，人群荷载pk=3.0KN/m2 的标准值为7.47KN；公路-Ⅱ级和人群荷载作用下产生的跨中挠度f=1.96cm，主梁的计算温差Δt=36 摄氏度。试设计板式橡胶支座。

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一、填空题（26%，每空1 分。请将正确答案填入下列空格中）
1、 桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离称为 标准跨径 。
2、 桥梁按承重结构体系可分为 梁桥 、 拱桥 、  刚构桥 、  斜拉桥 、  悬索桥 。
3、 配式T 形梁主梁间距与片数的确定要考虑 钢筋和混凝土的材料用量 、吊装重量 、 翼板的刚度 等因素。
4、 桥面板按其受力图式分为 单向板 、 悬臂板 、铰接悬臂板 和 双向板 。
5、 当跨径、荷载和拱上建筑等情况相同时,f/L=1/4 的拱桥和f/L=1/5 的拱桥比,前者的水平推力比后者 小 。
6、 拱桥按主拱圈的横截面形式可分为 肋拱 、 板拱  、双曲拱 和 箱形拱  。
7、 拱轴系数m 是指拱脚恒载集度与 拱顶恒载集度 的比值,m 愈大, 拱轴线在拱脚处愈 陡  。
8、 与偏压法不同的是，修正偏压法在计算荷载横向分布系数时，考虑了主梁的 抗扭 刚度 。
9、 上承式拱桥与梁桥相比受力特点的最大区别是前者具有 水平推力 。
10、 拱桥预拱度的设置应考虑 自重 、 温变 、 材料 、 拱顶等非弹性下沉 等因素。
二、是非判断题（14%，每题2 分。请判断下列各题是否正确，正确的在括号内打√，错误的在括号内打×。）
1、在设计四车道桥涵时，考虑到四行车队单向并行通过的机率较小，计算荷载可折减30%，但折减后不得小于用两行车队计算的结果。 （ √ ）
2、拱桥矢跨比减小时，拱圈内的轴力增大，对拱圈的受力是有利的。 （√ ）
3 、在具有主梁和横隔梁的简单梁格体系中， 行车道板实际上是双边支承的板。（ × ）
4、板式橡胶支座的水平位移是通过支座与梁底或墩台面间的相对滑动实现。（×）
5、通常荷载横向分布系的值小于1，且没有负值。 （ √ ）
6 、在铰接板法中， 采用半波正弦荷载来分析支点荷载横向分布的规律。（ × ）
7、为了消除恒载挠度而设置的预拱度，其值通常取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。（ √ ）

三、 简答题（20%，每题5 分。请简要回答下列各题。）
1、 伸缩缝的作用是什么？如何计算伸缩缝的变形量？

伸缩缝的作用：保证桥跨结构在气温变化、活载作用、砼收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，使车辆在设缝处平顺通过，防止雨水、垃圾、泥土等渗入阻塞，减少噪音。
伸缩缝的变形量Δl ：主要考虑温度伸长量Δ + t l 、缩短量Δ − t l ，收缩徐变量s Δl ，安装误差量E Δl 。

2、桥面排水系统如何进行设计？

桥面设置横坡（1.5%~2%）。桥面纵坡>2%，桥长<50m，不设泄水孔;桥面纵坡>2%，桥长>=50m，设一个泄水管;桥面纵坡<2%，每隔6~8m 设一个泄水管.泄水管:要求过水面积不小于2~3cm2/m2，左右对称或交错排列,距缘石20~50cm，可在人行道下设置。

3、支座有何作用？简支梁桥的支座按静力图式有哪几种？板式橡胶支座的构造和工作特点？

支座的作用：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；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，使上、下部结构的实际受力符合结构的静力图式。
静力图式：固定支座、活动支座。
板式橡胶支座：由橡胶片和加劲层组成。活动机理：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ ，利用其剪切变形实现水平位移Δ。

4、拱桥总体布置的主要内容有哪些?拱桥的主要标高有哪些?拱桥矢跨比大小对结构受力有何影响？
拱桥总体布置的主要内容：桥址方案比较，确定桥位，根据水文、地质情况，合理拟定桥梁的长度、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈的矢跨比等。
拱桥的主要标高：桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高、基础底面标高。
矢跨比是设计拱桥的主要参数之一。恒载的水平推力Hg 与垂直反力Vg 之比值:随矢跨比的减小而增大.当矢跨比减小时，拱的推力增大，反之则推力减小。推力大，相应的在拱圈内产生的轴向力也大，对拱圈自身的受力状况是有利的，但对墩台基础不利。
四、 问答题（24%，每题8 分。）
1、拱桥有哪些主要施工方法？简述各种施工方法的特点？

拱桥的施工方法主要有：
有支架施工：拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。
缆索吊装施工：是无支架施工的最主要的方法。预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。
劲性骨架施工：在事先形成的桁架拱骨架上分环分段浇筑混凝土。
转体施工法：将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用转动装置将其转动到桥轴线位置合拢成拱。

2、桥梁的主要类型有哪些？拱桥与梁桥在受力性能上有何差别?

桥梁的类型（基本体系）主要有：梁式桥、拱式桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥。
拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有差别。梁桥在竖向荷载作用下，支承处仅产生竖向支承反力，而拱桥在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱主要承受压力。这样也就可以利用抗拉性能差而抗压性能好的圬工材料修建拱桥。
3、简述梁桥和拱桥的施工方法及其特点。

梁桥的施工方法主要有：
就地浇筑施工：在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，预留孔道，在现场浇筑混凝土与施加预应力。
悬臂施工法：分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工。（施工期间不影响桥下通航或行车，充分利用预应力承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，提高桥梁的跨越能力。）
逐孔施工法：从桥梁的一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环。
顶推施工法：用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。

拱桥的施工方法主要有：
有支架施工：拱架施工，在拱架上砌筑主拱圈，落架。
缆索吊装施工：是无支架施工最主要的方法。预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。
劲性骨架施工：在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土。
转体施工法：将拱圈分为两个半跨，在河岸现浇或预制，利用动力装置将其转动到桥轴线位置合龙成拱。

五、计算题(16 分)
        计算下图所示的T 梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。设计荷载：公路-Ⅱ级。桥面铺装为6cm 沥青混凝土面层（容重为21KN/m3）和14cm 防水混凝土垫层（容重为25KN/m3）。

一、 填空题（15%，每题1.5分。请将正确答案填入下列空格中）
1、桥梁结构在力学上可以归纳为_拉_ 、_压_ 、_弯曲_  三种基本体系以及他们之间的各种组合。
2、按承台位置的不同桩基础可分为 高桩承台 和  低桩承台 。
3、桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离称为 标准跨径 。
4、荷载横向分布计算中Rki的第一个脚标表示 该荷载引起反力的粱号。
5、在实践中最常遇到的行车道板的受力图式为 单向板 、 悬臂板 、 铰接悬臂板 三种。
6、当跨径、荷载和拱上建筑等情况相同时,f/L=1/3的拱桥和f/L=1/8的拱桥相比,前者的水平推力比后者 小 。
7、拱桥按主拱圈的横截面形式可分为 肋拱 、 板拱 、双曲拱 和 箱形拱 。
8、支座的类型 简易支座 、钢支座  、钢混凝土支座  、 橡胶支座 。
9、桥梁重力式桥墩类型： 矩形墩 、 圆端行墩 、 圆形墩 。
10、拱轴系数m是指拱脚恒载集度与 拱顶恒载集度 的比值,m愈大, 拱轴线在拱脚处愈 陡 。
二、 是非判断题（20%，每题2分。请判断下列各题是否正确，正确的在括号内打√，错误的在括号内打×。）
1、在具有主梁和横隔梁的简单梁格体系中，行车道板实际上是双边支承的板。 （ × ）
2、通常荷载横向分布系的值小于1，且没有负值。 （ √ ）
3、在铰接板法中，采用半波正弦荷载来分析支点荷载横向分布的规律。 （ × ）
4、为了消除恒载挠度而设置的预拱度，其值通常取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。 （ √ ）
5、拱桥的标高主要有:桥面标高、拱顶底边标高、起拱线标高、基础底面标高。（√）
6、任何纵横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿造真正的材料异性板来求解，只是挠曲微分方程中的刚度常数不同罢了。 （ √ ）
7、用偏压法计算横隔梁内力的力学模型是将中横隔梁近似地视作竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承简支梁。 （ √ ）
8、拱圈内力计算主要分为恒载作用下内力计算和裸拱内力计算。 （ × ）
9、拱圈是偏心受压结构，常以最大正（负）弯矩控制设计；而下部结构常以最大水平力控制设计。 （ √ ）
10、”修正刚性横梁法”是在计算中考虑了主梁的抗扭刚度,而”刚性横梁法”则不予考虑。（ √ ）
三、 名词解释（15%，每题3分）
1、净跨径

梁式桥的净+径指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。

2、永久作用：

在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计。

3、合理拱轴线：

在某一荷载作用下使得拱的各个截面弯矩为零的拱轴线。

4、荷载横向分布系数：

某根梁所承受的最大荷载是各个轴数的倍数。

5、弹性中心：

使得δ12 =δ21 的刚臂端部几何位置。
四、 问答题（ 30%，每题6分）
1、支座有何作用？简支梁桥的支座按静力图式有哪几种？板式橡胶支座的构造和工作特点？
支座的作用：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；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，使上、下部结构的实际受力符合结构的静力图式。
静力图式：固定支座、活动支座。
板式橡胶支座：由橡胶片和加劲层组成。活动机理：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ ，利用其剪切变形实现水平位移Δ。
2、“杠杆法”将桥跨结构作怎样的处理？