桥梁工程考试重点计算题

桥梁工程考试重点计算题内容摘要：

重要指标。 五点重合法：空腹式拱桥由于集中力的存在，拱的恒载压力线是一条有转折的曲线，它不是悬链线，甚至也不是一条光滑的曲线，但设计时多采用悬链线拱，为使悬链线拱轴与其恒载压力线接近，一般采用“五点重合法”确定悬链线拱轴的 m 值，即要求拱轴线在全拱有五点（拱顶、两 l/4 点和两拱脚）与其三角拱恒载压力线重合） 拱上建筑：由于主拱圈是曲线形，一般情况下车辆都无法直接在弧面上行驶，所以在桥面与主拱圈之间需要有传递压力的构件或填充物，以使车辆能在平顺的桥道上行驶。 桥面系和这些 传力构件或填充物统称为拱上建筑。 三、简答题： 什么是理想的拱轴线。 为什么公路拱桥一般以恒载压力线作为拱轴线。 答：最理想的拱轴线是与拱上各种荷载作用下的压力线相吻合，这时拱圈截面只受轴向压力，而无弯距作用，借以能充分利用圬工材料的抗压性能。 但事实上不可能获得这样的拱轴线，因为处恒载外，拱圈还受活载、温度变化和材料收缩等因素的作用。 当恒载压力线与拱轴线吻合时，在活载作用下就不再吻合。 但公路拱桥的恒载占全部荷载的比重较大。 所以，公路拱桥一般以恒载压力线作为拱轴线。 在拱架上浇筑混凝土拱圈应注意哪些事项。 答： 1）连续浇筑。 跨径在 16m 以下的混凝土拱圈或拱肋，主拱高跨比较小，全桥的混凝土数量也较少，因此主拱可以从两拱脚开始对称向拱顶方向浇筑混凝土。 而全拱浇筑完毕时，最先浇筑的混凝土虽然部分可能因本身荷载使拱架下沉而随之下沉，但仍具有可塑性，不致使拱圈和拱肋开裂。 如果预计因混凝土数量多而不能在限定时间内完成，则需在两拱脚处留出隔缝，于最后浇筑成拱。 5 2）分段浇筑。 跨径在 16m 以上的的混凝土拱圈或拱肋，为避免先浇筑的混凝土因拱架下沉而开裂，并为减小混凝土的收缩力，而沿拱跨方向分段浇筑，各段之间留有间隔糟。 这样 ，在拱架下沉时，拱圈各节段有相对活动的余地，从而避免拱圈开裂。 拱段的长度一般取 6— 15m，间隔槽宽取 —。 拱段的浇筑应在拱顶两侧对称进行，以使拱架变形保持均匀和最小。 间隔槽应在拱圈各段混凝土浇筑完成且强度达到设计强度的 70%以上后进行，浇筑顺序可从拱脚向拱顶对称进行，在拱顶浇筑间隔槽使拱合龙。 拱的合龙温度一般应接近当地的年平均温度或在 5— 150C 之间为宜。 为加速施工进程，间隔槽混凝土可采用比拱圈混凝土高一级的半干硬性混凝土。 3）分环、分段浇筑。 大跨径钢筋混凝土拱圈，为减轻拱架负荷，可采用分环法 浇筑混凝土，即将拱圈高度分成二环或三环，先分段浇筑下环混凝土，分环合拢，再浇筑上环混凝土。 拱架有哪些形式。 各有何特点。 拱架应在什么时间卸架。 如何卸架。 答： 1．满布式木拱架 （一）拱架 1）满布式木拱架。 满布式木拱架的优点是施工可靠，技术简单，木材和铁件规格要求较低。 缺点是材料用量多且损耗率较高，受洪水威胁大。 在水深流急、漂流物较多及要求通航的河流上不能采用。 满布式木拱架通常由拱架上部（拱盔）、卸架设备、拱架下部（支架）三部分组成。 一般常用的形式有如下。 （ 1）立柱式 立柱式拱架，上部是由斜梁、立 柱、斜撑和拉杆组成拱形桁架（拱盔），下部是由立柱及横向联系（斜夹木和水平夹木）组成支架，上下部之间放置卸架设备（木楔或砂筒等）， （ 2）撑架式 撑架式拱架是用少数框架式支架斜撑来代替数目众多的立柱，木材用量较立柱式拱架少，构造上也不复杂，而且能在桥孔下留出适当的空间，减不止洪水及漂流物的威胁，并在一定程度上满足通航的要求。 因此，它是实际中采用较多的一种形式。 2）拱式拱架。 拱式拱架跨中一般不设支架，适用于墩高、水深、流急和在施工期间需要维持通航的河流。 夹合木拱架和三铰桁式木拱架。 3）梁式钢拱架 4）拱式 钢拱架 5）桁式钢拱架 6）土牛拱胎 拱桥中哪些情况需设铰，各属哪一种性质（永久或临时）的铰。 答：（ 1）主拱圈按两铰拱或三铰拱设计时（永久性铰）（ 2）空腹式拱上建筑，其腹拱圈按构造要求需要采用两铰或三铰拱，或高度较小的腹孔墩上、下端与顶梁、底梁连接处需设铰时（永久性铰） （ 3）施工过程中，为消除或减小主拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力作适当调整时，往往在拱铰或拱顶设临时铰（临时性铰）。 为减少不平衡推力，在不等跨的连续拱桥中，可采取哪些处理方法。 答：（ 1）采用不同的矢跨比：较大跨径采用较大的 矢跨比，小跨采用较小的矢跨比。 （ 2）采用不同的拱脚标高：降低大跨的起拱线，可达到减小不平衡弯矩的目的。 （ 3）采用不同的拱上建筑：跨径较大的孔采用实腹式拱上建筑，小孔采用空腹式。 （ 4）采用不同的拱跨结构：即通过调整拱跨结构的重量，调整不平衡推力，如：可在大跨采用肋拱形式，小跨采用板拱形式等。 以上四种方法还可结合使用。 第十章 斜拉桥 一、填空题： 1．斜拉桥按照塔、梁、墩三者的结合方式可分为 漂浮体系 ； 半漂浮体系 ； 刚构体系 ； 塔梁固结体系 四种体系。 2．斜拉桥的斜索立面布置形式有 平行式 ； 星式 ； 扇式 ； 辐射式 四种。 3．斜拉桥的主梁可采用 混凝土 、 钢 、 叠合梁 、 混合梁 等四种型式。 二、简答题： 1．混凝土索塔施工中应注意哪些问题。 答：一般来讲，钢塔采用预制拼装的办法施工，混凝土塔的施工则有搭架现浇、预制拼装、滑升模板浇筑、翻转模板浇筑、爬升模板浇筑等多种施工方法可供选择。 根据斜拉桥的受力特点，索塔要承受巨大的竖向轴力，还要承受部分弯矩。 斜拉桥设计对成桥后索塔的几何尺寸和轴线位置的准确性要求都很高。 混凝土塔柱施工过程受施工偏差，混凝土收缩、徐变、基础沉降、风荷载、温度变化等因素影响，其几何尺寸、平面位置将发生变化， 如控制不当，则会造成缺陷，影响索塔外观质量，并且产生次内力。 因此不管是何种结构形式的索塔，采用哪种施工方法，施工过程中都必须实行严格的施工测量控制，确保索塔施工质量及内力分布满足设计及规范要求。 2．斜拉桥主梁的施工方法和特点有哪些。 答：悬臂拼装法和悬臂浇筑法 （一）悬臂拼装法主要用在钢主梁（桁架梁或箱形梁）的斜拉桥上。 钢主梁一般先在工厂加工制作，再运至桥位处吊装就位。 钢梁预制节段长度应从起吊方便施工考虑，一般以布置 1— 2 根斜拉索和 2— 4 根横梁为宜，节段与节段之间的连接分全断面焊接和全断面高强螺栓连接两种 ，连接之后必须严格按照设计精度进行预拼装和校正。 常用的起重设备有悬臂吊机、大型浮吊以及各种自制吊机。 这种方法的优点是钢主梁和索塔可以同时在不同的场地进行施工，因此具有施工快捷和方便的特点。 （二）悬臂浇筑法主要用在预应力混凝土斜拉桥上。 其主梁混凝土悬臂浇筑与一般预应力混凝土梁式桥的基本相同。 这种方法的优点是结构的整体性好，施工中不需用大吨位悬臂吊机和运输预制节段块件的驳船；但是不足之处是在整个施工过程中必须严格控制挂篮的变形和混凝土收缩、徐变的影响，相对于悬臂拼装法而言其施工周期较长。 6 3. 斜拉桥的主要受 力特点是什么。 答： 1）、主梁在张紧的斜拉索的支承作用下，实际上为多跨弹性支承的连续梁，从而大大减小了主梁内的弯矩，不但节省材料，又能大大增大桥梁的跨越能力。 2)、斜拉索轴力产生的水平分力对主梁产生预压力，从而可增强主梁的抗裂性能，节约高强钢材的用量。 第十一章 悬索桥 一、简答题： 1．悬索桥有哪些主要构件。 答：由桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等部分组成。 悬索桥最主要的承重构件是什么。 散索鞍的作用是什么。 答：悬索桥最主要的承重构件是主缆。 散索鞍主要起支承转向和分散大缆束股使之便于锚固的作 用。 第十二章 桥梁墩台 一、简答题： 1．说明重力式桥墩台和轻型桥墩台的特点及适用范围。 答：梁桥墩 台从总体上可分为两种。 一种是重力式墩、台，这类墩、台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定。 因此，墩身、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。 它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。 在砂石料方便的地区，小桥也往往采用重力式墩、台。 其主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。 另一种是轻型墩、台。 一般说来，这类墩台的刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。 所用的建筑材料大都以钢筋混凝土和少筋混凝土为主，但也有一些轻型墩台，通过验算后，可以用石料砌筑。 2．梁桥桥墩由哪几种类型。 桥台由哪几种类型。 答：桥墩按其构造可分为实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等；按其受力特点可分为刚性墩和柔性墩；按施工工艺可分为就地砌筑或浇筑桥墩、预制安装桥墩；按其截面形状可分为矩形、圆形、圆端形、尖端形及各种截面组合而成的空心桥墩。 墩身侧面可垂直，也可以是斜坡式或台阶式梁桥桥台可分为重力式桥台和轻型桥台。 （一）重力式桥台。 重力式桥台的常用型式是 U 型桥台，它由台帽、台身和基础等三部分组成。 台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建 造，并用就地浇筑的方法施工。 （二）轻型桥台。 轻型桥台的体积轻巧、自重较小，一般由钢筋混凝土材料建造，它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可节省材料，降低对地基强度的要求和扩大应用范围，为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行的途径。 常用的轻型桥台分为设有支撑梁的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台等几种类型。 3．拱式桥的墩台与梁式桥墩台的最大差别有哪些。 答：有拱脚，需承受单向推力。 4．拱桥何时设单向推力墩。 常用的推力墩有哪几种。 答：在一侧的桥孔因。