東大16年12月考試《橋梁工程》考核作業(yè)答案

1、東北大學繼續(xù)教育學院橋梁工程 _試 卷（作業(yè)考核線下）B 卷（共4頁）總分題號一二三四五六七八九十得分注：請您單面打印，使用黑色或藍色筆，手寫完成作業(yè)。杜絕打印，抄襲作業(yè)。一、名詞解釋 (25 分 )1. 橋梁可變作用：可變作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。2. 預拱度：通過施工時預設(shè)的反向撓度來抵消永久作用撓度，使竣工后的橋梁達到理想的線型。3. 合理拱軸線：當拱圈所選擇的拱軸線與壓力線相吻合時，這樣的拱軸線稱為合理拱軸線。4. 斜拉橋合理成橋狀態(tài)：指斜拉橋在施工完成后，在所有恒載作用下，各構(gòu)件受力滿足某種理想狀態(tài)，如梁、塔彎曲應(yīng)變能最小。5.

2、圬工結(jié)構(gòu)：二、選擇題 (20 分)1. 橋梁基本組成部分不包括 ( B )。A. 上部結(jié)構(gòu)； B. 路堤； C. 支座； D. 附屬設(shè)施2. 對于簡支梁橋，其凈跨徑、標準跨徑、計算跨徑之間的關(guān)系是( B )。A. 凈跨徑 標準跨徑 計算跨徑；B. 凈跨徑 計算跨徑 標準跨徑；C. 計算跨徑 標準跨徑 凈跨徑；D. 標準跨徑 凈跨徑 計算跨徑3. 車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的 ( C )計算，車輛荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的 ( )計算。A. 上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)；B. 局部加載，整體；C. 整體，局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等；D. 上部結(jié)構(gòu)，整體4 對于跨河橋而言，流水壓力屬于( C)。A. 永久作用；

3、B. 基本可變作用；C. 其它可變作用；D. 偶然作用5. 在裝配式預應(yīng)力混凝土簡支T 形梁跨中部分采用下馬蹄形截面的目的是( A)。A. 便于布置預應(yīng)力筋；B. 增強梁的穩(wěn)定性；C. 承受梁跨中較大的正彎矩；D. 增強構(gòu)件美觀6. 裝配式混凝土板橋的塊件之間設(shè)置橫向連接，其目的是( C )。A. 減少車輛震動；B. 增加行車道的美觀；C. 增強板橋的整體性；D. 避免塊件之間橫橋方向的水平位移7. 鋼筋混凝土簡支T 形梁橋主梁肋內(nèi)設(shè)置縱向防裂鋼筋的目的，主要是為了防止由于(C )產(chǎn)生的裂縫。A. 壓應(yīng)變過大；B. 拉應(yīng)變過大；C. 混凝土收縮；D. 混凝土徐變8. 計算荷載位于靠近主梁支點時

4、的荷載橫向分布系數(shù)一般采用( A )。A. 杠桿原理法；B. 偏心壓力法；C. 橫向鉸接板法；D. 橫向剛接梁法9. 梁式橋與同樣跨徑的其它結(jié)構(gòu)體系相比，梁橋內(nèi)產(chǎn)生的( B )最大。A. 剪力；B. 彎矩；C. 扭矩；D. 支座反力10. 在橋梁計算中計算梁的變形 (通常指豎向撓度 )，以確保橋梁結(jié)構(gòu)具有足夠的 ( D )。A. 強度；B. 穩(wěn)定性；C. 耐久性；D. 剛度11. 對于既承受正彎矩、又承受負彎矩的大跨徑連續(xù)梁橋，其上部結(jié)構(gòu)往往采用( D )。A. 實心板；B. 空心板；C. 肋梁；D. 箱梁12. 關(guān)于斜拉橋和懸索橋敘述錯誤的是： ( B )C. 斜拉橋可調(diào)整斜拉索拉力大小進行

5、主梁內(nèi)力調(diào)整，懸索橋則無法辦到；D. 兩者結(jié)構(gòu)剛度有較大的差別13. 下列不是連續(xù)梁橋特點的是： ( D )。A. 結(jié)構(gòu)剛度大；C. 伸縮縫少和行車平穩(wěn)舒適；B. 變形??；D. 內(nèi)力不受基礎(chǔ)不均勻沉降的影響14. 采用變截面布置的連續(xù)梁橋適合 ( C )施工，施工階段的主梁內(nèi)力與運營階段的主梁內(nèi)力基本一致。A. 落地支架法；B. 移動模架法；C. 節(jié)段懸臂法；D. 頂推法15. 標準跨徑為 50m 的預應(yīng)力混凝土簡支箱梁橋，其活動支座一般采用 ( D )。A. 墊層支座；B. 平面鋼板支座；C. 切線式鋼板支座；D. 盆式橡膠支座16. 實腹式拱橋在結(jié)構(gòu)重力 (不計彈性壓縮影響 )作用下，只有

6、 ( B )拱的壓力線可以與拱軸線相重合。A. 圓??；B. 懸鏈線；C. 二次拋物線；D. 高次拋物線17. 在地基比較差的地區(qū)修建拱橋時，最好修建 ( D )。18. Y 形橋墩的優(yōu)點之一是 ( C )。A. 節(jié)省鋼材；B. 能就地取材；C. 能增加上部結(jié)構(gòu)的跨徑；D. 施工方便19重力式橋墩屬于 ( D)。A. 受彎構(gòu)件；B. 受扭構(gòu)件；C. 軸心受壓構(gòu)件；D. 偏心受壓構(gòu)件20. 重力式 (圬工 )橋墩計算中不包括 ( D )。A. 截面強度驗算；B. 橋墩的穩(wěn)定性驗算；C. 墩頂水平位移驗算；D. 墩頂豎向位移驗算三、簡答題 (40 分 )1. 目前橋梁按受力體系分為哪些類型，其各自的

7、主要特點是什么？答：（ 1）梁式橋無水平反力，結(jié)構(gòu)有簡支、連續(xù)和懸臂結(jié)構(gòu)體系；（ 2）拱橋主要以拱圈或拱肋來承重，一般水平推力較大；（ 3）鋼構(gòu)橋梁與墩柱固結(jié)在一起，存在正負彎矩；（ 4）斜拉橋應(yīng)用較廣泛，跨度較大，受力復雜；（ 5）懸索橋跨度最大，計算難度和施工難度大。2. 橋梁支座的作用和布置原則是什么？答案：橋梁支座的作用是：（ 1）傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；（ 2）保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。橋梁支座的布置原則是：固定支座和活動支座的布置，應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平

8、力為原則：（ 1）對于坡橋，宜將固定支座布置在標高低的墩臺上；（ 2）對于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡支梁橋，為使全橋的縱向變形分散在梁的兩端，宜將固定支座設(shè)置在靠近溫度中心；但若中間支點的橋墩較高或因地基受力等原因，對承受水平力十分不利時，可根據(jù)具體情況將固定支座布置在靠邊的其它墩臺上；（ 3）對于特別寬的梁橋，尚應(yīng)設(shè)置沿縱向和橫向均能移動的活動支座。對于彎橋則應(yīng)考慮活動支座沿弧線方向移動的可能性。對于處在地震地區(qū)的梁橋，其支座構(gòu)造還應(yīng)考慮橋梁防震和減震的設(shè)施，通常應(yīng)確保由多個橋墩分擔水平地震力。3. 在橋梁計算中，荷載橫向分布系數(shù)的求解有哪些方法，各有什么特點？答：在橋梁計算中，有以下五種荷載荷

9、載橫向分布的計算方法：（ 1）杠桿原理法把橫向結(jié)構(gòu)（橋面板和橫隔梁）視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁；（ 2）偏心壓力法把橫隔梁視作剛性極大的梁；（ 3）橫向鉸接板（梁）法把相鄰板（梁）之間視為鉸接，只傳遞剪力；（ 4）橫向剛接梁法把相鄰主梁之間視為剛性連接，即傳遞剪力和彎矩；（ 5）比擬正交異性板法將主梁和橫隔梁的剛度換算成正交兩個方向剛度不同的比擬彈性平板來計算。4. 簡述按塔、梁、墩結(jié)合方式劃分，斜拉橋可分為哪幾種體系及其優(yōu)缺點？答：可分為漂浮體系、支承體系（或半漂浮體系）、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系四種。（ 1）漂浮體系：優(yōu)點是主跨滿載時，塔柱處的主梁截面無負彎矩峰值，由于主梁可以隨塔

10、柱的縮短而下降，所有溫度、收縮和徐變內(nèi)力均較小。密索體系當中主梁各截面的變形和內(nèi)力的變化較平緩，受力較均勻。地震時允許全梁縱向擺蕩，成為長周期運動，從而吸震消能。目前大跨斜拉橋多采用此種體系。缺點是當采用懸臂施工時，塔柱處主梁需臨時固結(jié)，以抵抗施工過程中的不平衡彎矩和縱向水平剪力，由于施工不可能做到完全對稱，成橋后解除臨時固結(jié)時，主梁會發(fā)生縱向擺動。（ 2）支承體系：支承體系若采用一般支座來處理則無明顯優(yōu)點，因為當兩跨滿載時，塔柱處主梁有負彎矩尖峰，溫度、收縮、徐變次內(nèi)力仍較大。一般在墩頂設(shè)置一種可以用來調(diào)節(jié)高度的支座或彈簧支承來代替零號索，并在成橋時調(diào)整支座反力，以消除大部分收縮、徐變等的不

11、利影響，這樣就可以與漂浮體系相媲美，并且更經(jīng)濟和美觀。此外支承體系在懸臂施工中不需額外設(shè)置臨時支點，施工比較方便。（ 3）塔梁固結(jié)體系：優(yōu)點是顯著減小主梁中央段承受的軸向拉力，索塔和主梁的溫度內(nèi)力極小。缺點是中孔滿載時，主梁在墩頂處轉(zhuǎn)角位移導致塔柱傾斜，使塔頂產(chǎn)生較大的水平位移，從而顯著地增大主梁跨中撓度和邊跨負彎矩；另外上部結(jié)構(gòu)重量和活載反力都需由支座傳給橋墩，這就需要設(shè)置很大噸位的支座這就給支座的設(shè)計制造及日后養(yǎng)護、更換均帶來較大的困難。（ 4）剛構(gòu)體系：優(yōu)點是既免除了大型支座又能滿足懸臂施工的穩(wěn)定要求；結(jié)構(gòu)的整體剛度比較好，主梁撓度又小。缺點是主梁固結(jié)處負彎矩大，使固結(jié)處附近截面需要加大

12、；再則，為消除溫度應(yīng)力不得不在主梁跨中設(shè)置可以容許水平位移的剪力鉸或掛梁，從而導致行車不通暢，因此，這種體系比較適合于獨塔斜拉橋。5. 拱橋的基本組成及其特點是什么？答：（ 1）拱橋主要由上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)兩部分組成，其中上部結(jié)構(gòu)由主拱圈和拱上建筑組成，而拱的下部結(jié)構(gòu)由橋墩、橋臺和基礎(chǔ)等組成。（ 2）拱橋的主要特點如下：拱橋的主要優(yōu)點是：跨越能力大；就地取材；耐久性好，維修養(yǎng)護費用少；外形美觀；構(gòu)造簡單。拱橋的主要缺點是：自重較大；拱橋一般都采用有支架施工法，隨著跨徑和橋高的增大，支架或其它輔助設(shè)備的費用也增加，從而增加了拱橋的總造價；需要采用較復雜的措施防止一孔破壞而影響全橋的安全；與梁橋比

13、，上承式拱橋建筑高度較高。四、計算題（ 15 分）：一座五梁式裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋，標準跨徑為 20m，主梁全長為 19.96m，計算跨徑為19.5m，橋梁橫截面如圖下所示。試按偏心壓力法 (不考慮主梁抗扭剛度 )求荷載位于跨中時 2# 梁汽車荷載橫向分布系數(shù) mcq。橋梁橫截面和汽車荷載布置圖解：此橋梁承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：l19.502.42B51.60故可以按偏心壓力法來進行計算橫向分布系數(shù)mcq，其步驟如下：（ 1）求荷載橫向分布影響線豎標值：本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為1.60m，則：5ai2a12a22a32a42a52(2 1.60)2 1.6020 ( 1.60) 2( 2 1.60)225.60m2i1所以， 1#梁在兩個主梁處的橫向分布影響線豎標值為：1a121( 2 1.60)20.400.6011n5525.600.20ai2i1151a