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桥梁工程复习题


一、桥梁的基本组成和分类: 1.桥梁由四个基本部分组成:上部结构、下部结构、支座、和附属设施。其中, 下部结构包括:桥墩,桥台,基础。 2.名词解释: 净跨径——对于设支座的桥梁为相邻两敦、台身顶内缘之间的水平净距,对于不 设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距,用 l0 表示。 3.总跨径——是多孔桥梁中各孔净跨径的总和,它反映了桥下宣泄洪水的能力。 4.计算跨径——对于设支座的桥梁,为相邻支座中心的水平距离,对于不设支座 的桥梁,为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离,用 L 表示。 5.桥下净空, 是为满足通航的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的 空间界限。 6.桥梁建筑高度是上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。 7.桥梁设计中按规定的设计洪水位频率计算所得的高水位——设计洪水位。 8.设计洪水位加壅水和浪高——计算水位。 9.在各级航道中,能保持船舶正常航行时的水位——通航水位。 10.桥梁的分类:桥梁有梁、拱、吊三大基本体系,其中梁桥以受弯为主,拱桥 以受压为主,吊桥以受拉为主。为有: 梁式桥、拱式桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥; 11.桥梁的总体规划与设计步骤: 桥梁设计应遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、美观及利于环保等 原则。积极采用新结构,新材料,新工艺和新设备。 桥梁设计的基本要求: A、结构尺寸和构造上的要求; B、、使用上的要求;C、经济上的要求; D、施工上的要求; E、美学和景观上的要求;F、环境保护和可持续发展; 12.桥梁立面总体设计:包括桥梁的总跨净、分孔、各种标高、桥上和桥两头的 纵坡以及基础的埋深深度。 13.施加在桥涵上的各种作用按照时间的变化情况可以归纳为:永久作用、可变 作用、偶然作用。见表 1.3 P21

14.可变作用:汽车荷载——是公路桥涵上最主要的一种; 荷载标准值: 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中 荷载组成。见表 1.36(车辆荷载的立面、平面尺寸) ; 表 1.37(车辆荷载的横向布置) 15.汽车的冲击力:汽车以较高速度行驶过桥梁时,由于桥面不平整、发动机震 动等原因,会引起桥梁结构的振动,从而造成内力增大,这种动力效应称为冲击 作用。 16.承载能力极限状态设计——是着重体现桥涵结构的安全性,是以塑性理论为 基础,有两种作用效应组合,即基本组合和偶然组合。 17.正常使用极限状态设计——是以弹性理论或塑性理论为基础,涉及构件的应 力、抗裂、裂缝宽度和挠度四个方面的验算,体现了适用性和耐久性,又可分为 长期效应组合和短期效应组合两种。 18.桥梁上的作用包括永久作用、可变作用、偶然作用;永久作用主要指结构重 力,可变作用包括汽车荷载、人群荷载、温度作用等,偶然作用包括地震作用和 撞击作用。

二、混泥土梁桥构造设计: 19.从承重结构横截面形式上分类,混泥土梁式桥可分为板桥、肋梁桥、和箱型 梁桥。 20.从受力特点上看,混泥土梁式桥分为简支梁桥、连续梁桥、和悬臂梁桥。 21.按施工方法分类,又可以分为整体浇注式梁桥和预制装配式梁桥两类。 22.装配式简支板桥的构造:实心板和空心板。 23.装配式板桥的横向联接:以保证板块共同承担荷载作用。常用的横向联接方 式有企口混泥土铰联接和钢板焊接联接。 (保证传递横向剪力,是各块板共同受 力。 ) 24.简支梁桥的上部结构由主梁、横隔梁、桥面板、桥面等部分组成。它具有受 力明确、构造简单、施工方便、是中小跨径桥梁中应用最广的桥型。 25.主梁是桥梁的主要承重结构;横隔梁保证各根主梁相互联成整体,以提高桥 梁的整体刚度; 主梁的上翼缘构成桥面板, 组成行车平面, 承受车辆荷载的作用。

主要有整体式简支 T 型梁桥、预制装配式简支 T 型梁桥。 26.桥面板横向联接构造:预制 T 型主梁吊装就位后,当设有横隔量时,必须借 助横隔梁和翼缘板的接头将所有主梁联接成整体。 27.常用的桥面板(翼缘板)横向联接有刚性接头和铰接接头两种。 28.刚性接头:既可承受弯矩,也可承受剪力。翼缘内伸出的扣环接头钢筋构造, 见图 2.18 P38 P39

29.横隔聊常用横向联接有: A 钢板焊接联接;B 扣环联接; 混泥土梁桥桥面构造: 混泥土梁桥的桥面部分通常包括桥面铺装、防水和排水设 施、伸缩装置、人行道、缘石、栏杆和灯柱等构造。

三、混泥土梁桥的计算: (两道计算题) 30.混泥土梁桥上部结构设计计算的项目一般有主梁、横隔板和桥面板三部分计 算。 31.根据结构构造的不同,桥面板计算的力学模式有单向板、铰接悬臂梁、悬臂 板三种。 32.在主梁内力计算中,应先根据荷载横向分布系数 m 确定欲求主梁所承担的最 大荷载值,再从桥梁的纵向按结构力学的方法计算最不利内力值。 33.作业题 P54(3-1)----公式--P57 汽车人群荷载产生内力设计:m 称为荷载横向分布系数,它表示某根主梁 所承担的最大荷载是各个轴重的倍数(通常小于 1) 。 四、梁式桥的支座: 34.按照梁式桥受力的要求, 在桥跨结构和墩台之间常需要设置支座,其作用为: A、传递上部结构的支承反力, 包括结构自重和可变作用引起的竖向力和水平力; B、保证结构子啊可变作用、温度变化、混泥土收缩和徐变等因素作用下能自由 变形,以使上、下不结构的实际受力情况符合结构的静力图示。 35.梁式桥的支座一般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,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,但要保证主梁在支承能自由转动又能水平移动。

36.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: (选择 题) A、对于坡桥,宜将固定支座布置在标高低的墩台上; B、读一连续梁桥及桥面连续的简支梁桥。 为使全梁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他墩 台上。 C、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。 37.梁式桥设置支座的目的是为了将上部结构的支承反力 (包括竖向力和水平力) 安全地传递至桥墩、桥台,并能保证上部结构的自由变形。 38.梁式桥的两种支座的区别在与能否限制梁体的水平位移。 39.目前使用最广泛的是橡胶支座,它一般可分为板式橡胶支座、聚四氟乙烯滑 板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座和盆式橡胶支座四类。 40.盆式橡胶支座以其承载能力大、水平位移量大、转动灵活等优点、特别适宜 在大跨度桥梁上使用。

五、混泥土梁桥的施工: 41.通常采用两种主要的施工方法——就地浇筑法和预制安装法。 42.图 6.1P117 基本施工工艺流程:

支架——支立模版——钢筋骨架成型——浇筑及振捣混泥土——养护及拆除模 版。 就地浇筑法施工工艺: 搭设施工支架——完成基本施工工艺流程——拆除或转移 施工支架。 43.后张法预应力混泥土简支梁的制造工艺特点:其制造的过程基本相同,所不 同的主要有两点:预应力筋孔道的成型、预应力筋的张拉; 44.预应力筋的施工过程包括:孔道的检查与清洗——穿预应力筋——张拉预应 力筋——孔道压浆——封锚固端混泥土等几道工序。 45.顶推施工法包括:单点顶推、多点顶推; 46.多点顶推——必须注意,在顶推过程中要严格控制梁体两侧的千斤顶同步运

行。 为了防止梁体在平面内发生偏移,通常在墩顶上梁体的旁边设置横向导向装 置。顶推施工法适宜建造跨度为 40-60m 的多垮等高度连续梁桥,当跨度更大时 就需要在桥跨间设置临时支撑墩,国外已用顶推法修建成跨度达 168m 的桥梁。 多点顶推与单点顶推比较, 可以免用大规模的顶推设备,并能有效地控制顶推梁 的偏心。当顶推曲梁桥时,由于各墩均匀施加顶推力,能顺利施工。多点顶推法 也可以同时从两岸向跨中方向顶推,但需要增加更多的设备,是工程造价提高, 因此较少才用。 47.先张法预应力混泥土简支板亦属于预制构件,即在浇筑混泥土之前,赢预先 张拉力筋,并临时锚固在张拉台座上,带混泥土达到预定的强度以后,再从台座 上放松预应力筋, 是每个构件得到预压力,然后从每个构件的两端割切外露的力 筋。 48.悬臂梁桥和连续梁桥的施工方法衣其结构受力特点主要有三大类:逐孔施工 法、节段施工法、顶推施工法; 49.采用悬臂拼接法施工时,节段间的接缝有湿接缝合胶接缝等方法,胶接容易 密贴,提高结构的抗剪能力、整体刚度和不透水性,但要求梁的制作精度较高。

六、拱桥: 50.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较大差 别。A、梁式结构在竖向荷载作用下,支承处仅产生竖向支承反力,而拱桥结构 在竖向荷载作用下,两端支承除了有竖向反力外,还将产生水平推力。B、正是 这个水平推力,是拱内产生轴心压力,从而大大减小了拱圈的截面弯矩,使之成 为偏心受压构件,较为均为,从而减小了拱顶处弯矩。 51.拱式结构可以充分利用主拱截面材料强度,增大跨越能力。 52.拱桥的主要优点:跨越能力较大、能充分就地取材,可以节省大量的钢材和 水泥、耐久性好,维修,养护费用少、外形美观、结构胶简单。 53.拱桥的缺点:自重较大、支架施工跨径大机械设备多,只能加拱桥的总造价、 由于拱桥水平推力较大,需要采用较复杂的措施、建筑高度较高,其适用范围受 到一定的限制。 54.按照拱上建筑的类型可以分为:实腹式和空腹式拱桥;

55.按照桥面的位置分为:上承式、下承式和中承式拱桥; 56.按照主拱的静力体系,简单体系的拱桥又可以分:三铰拱、两铰拱、无铰拱。 57.三铰拱:属外部静定结构,温度变化,混泥土收缩,徐变,支座沉陷等引起 的变化不会对它产生附加内力。但一班比较少用。 58.两铰拱:属于一次超静定结构。在地基条件较差时使用; 59.无铰拱:是三次超静定结构。 60.拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆、行车道梁及桥面组成; 61.(名次解释)据拱肋和系杆相对刚度的大小及吊杆的布置形式可以分为:具 有竖直吊杆的柔性系杆刚性拱——系杆拱; 具有竖直吊杆的刚性系杆柔性拱—— 蓝格尔拱;具有竖直吊杆的刚性系杆刚性拱——洛泽拱。 62.拱桥上部结构由主拱圈和拱上建筑组成,主拱圈是主要承重结构。 63.拱桥总体设计包括:确定结构体系及结构形式,桥梁长度及分孔,桥梁的设 计标高和矢跨比等几项内容。 64.拱桥常用的拱轴线线型有圆弧线、悬琏线和抛物线,但悬链线最理想,因为 这种拱轴线是与荷载作用下的压力线想吻合,理论上拱圈截面只受轴向压力,而 无弯矩作用。

七、混泥土拱桥的施工(转体施工法) 65.转体施工法的特点是将主拱圈从拱顶截面分开,把主拱圈混泥土高空浇筑作 业改为放在桥孔下面或者两岸进行,并预先设置好旋转装置,待主拱圈混泥土达 到设计强度后,再将它就地旋转就位成拱。按照旋转的几何平面又可分为:平面 转体施工法、竖向转体施工法。 66.混泥土拱桥主拱圈的施工方法主要有三大类:就地浇筑法、预制安装法、转 体施工法。 67.有支架施工中的支架形式有:满布立柱式拱架、撑架式拱架、三铰式拱架和 钢拱架,前三种一般用木制作,适用于中、小跨径拱桥,后一种一般用在大跨度 上。 68.在支架上进行主拱圈的混泥土浇筑时要注意:A、以对称、均匀、和拱架变形 小为原则;B、对于大跨径拱桥宜采用分层分段浇筑和留出间隔漕,具体位置可

通过计算分析和遵循施工技术规范中的规定;C、对于多孔连续拱桥还应注意相 邻孔之间的对称均匀性施工。 69.卸架的程序是:对于满布式拱架的小跨径拱桥,可以从拱顶开始,逐渐想拱 脚对称卸落; 对于大跨径主拱圈,可以从两边 L/4 处逐次对称想拱脚和拱顶均匀 地卸落。 70.缆索吊装施工的主要设备是缆式起重机,它由主索、工作索、塔架和锚固装 置四个基本部分组成。

八、桥梁墩台 71.桥梁墩台主要由墩帽、墩身和基础三部分组成。 72.桥梁墩台从总体上可分为两种:一种是重力式墩台。它是靠自身重量来平衡 外力而保持稳定。可以不用钢筋,而用天然石材砌筑,适用于大中型梁桥。另一 种是轻型墩台,该墩台的刚度小,受力后允许在一定的范围内发生弹性变形,以 钢筋和混泥土为材料。适用于中小型跨径桥梁。 73.梁桥桥墩按其构造可分为:实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩和柔性排架墩四 种类型。 74.实体桥墩分实体重力式桥墩和实体薄壁式桥墩两种;空心桥墩在外形上与实 体重力式桥墩无太大的区别, 只是将墩身内部作为空腔体以减轻自重,减少软弱 地基的负载; 柱式桥梁的常用形式有单柱式、 双柱式、 和哑铃式以及混合双柱式; 柔性排架墩是单排或双排的钢筋混泥土桩与钢筋混泥土梁盖连接而成。 75.拱桥重力式桥墩可分为普通墩和单向推力墩,普通墩的墩身要薄一些,单向 推力墩则要做的厚实一点。 76.拱桥桥台可以分为:重力式桥台、轻型桥台、和组合式桥台。常用的重力式 桥台为 U 形桥台。常用的轻型桥台有八字形和 U 型桥台。它的工作原理是,当桥 台受到拱的推力后, 便发生绕基底形心轴而向路堤方向转动,依靠台后土产生的 抗力来平衡拱的推力, 从而减小桥台的尺寸,但由于拱脚位移而产生的附加内力 必须要计算。


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