桥梁工程

3横向分布系数：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）。

4桥梁支座不仅要传递上部结构的支撑反力，而且要保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形。

5 预应力混凝土斜拉桥的主要组成部分为斜索、塔柱和主梁，这三者还可按其相互的结合方式组成不同的结构体系，即悬浮体系、支承体系、塔梁固结体系和刚构体系。斜索的立面布置形状主要辐射式、竖琴式、扇式和星式。

6拱桥由桥跨结构和下部结构组成，其中桥跨结构包括拱圈和上部结构 7无铰拱桥计算中，为减少拱脚、拱顶的偏大弯矩，可从设计或施工方面采取假载法、用临时铰或千斤顶、改变拱轴线等方法来调整拱圈应力 8公路桥梁上常用的敦、台形式大体上可分为重力式桥墩、台和轻型式敦、台

9拱桥的标准跨径就是拱桥的净跨径，梁桥指两相邻桥墩中心线之间的距离或墩中心线至桥台台背前缘之间的距离。 10能够说明截面设计经济性的是截面效率指标

11按照结构受力图式，主拱圈可作成三铰拱、二铰拱、无铰拱

梁桥。

28.工形组合梁桥是板与肋的组合截面，其目的在于显著减轻预制构件的重

量，以便于安装。

29.在悬臂法施工中，目前常用的临时固结措施主要有__________、

__________和__________等方法。

30无推力拱根据拱肋和系杆的大小及布置形式可分为柔性系杆刚性拱、刚

性系杆柔性拱和刚性系杆刚性拱。

31.缆索吊装设备，按其用途和作用可以分为：主索、工作索、塔架和锚固

装置等四个基本组成部分。

32.按承重结构的静力体系划分，梁式桥可分为梁桥、拱桥和刚构桥。 33横隔梁的联结手段主要采用__________联结、__________联结和__________联结。

34长宽比等于或大于2的周边支承板叫单向板，而对于长宽比小于2的周边支承板称作双向板。

35.模板的构造一般由__________、__________和__________组成。 36．预制梁安装可分为、陆地架设法、浮吊架设和高空架设法三大类。 37．根据建筑材料，拱桥可以分为圬工拱桥、 钢筋混凝土拱桥和钢拱桥。 38．拱桥的施工大体上可以分为有支架施工和无支架施工两大类。 39.整个桥梁结构及其各部分构件，在施工和使用过程中应具有足够的_______、_______、_______和_______。

12当结构重力和静活载两者产生的下挠度之和超过L/1600(L为受弯构件计40.桥面构造通常包括桥面铺装、防水和排水措施、伸缩装置、人行道、缘石、栏算跨径)时，都应设预拱度

13对混凝土结构预加应力的方法主要有先张法和后张法。

14按上部结构的行车道位置，可将桥梁分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。

15梁式桥支座的类型主要有简易垫层支座、弧形钢板支座、钢筋混凝土摆式支座和橡胶支座

16按照拱上结构的形式，可将拱桥分为实腹式拱桥和空腹式拱桥。 17拱桥的四个主要标高是桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高。

18装配式连续板桥，在纵向通常分成若干节段，接头所在位置可以有对板的自重为简支和悬臂二种方案。

19. 按上部结构的行车道位置，可将桥梁分为上承式梁桥、中承式梁桥和下承式梁桥。

20. 梁式桥支座的类型主要有简易垫层支座、弧形钢板支座、钢筋混凝土摆式支座和橡胶支座。

21. 按照拱上结构的形式，可将拱桥分为实腹式拱桥和空腹式拱桥。 22. 梁式桥的支座按其对梁板的约束程度，可分成固定支座和活动支座二种。

23. 作用于公路桥梁上的各种荷载和外力可归纳为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

24. ________是从愈靠近支点弯距愈小的角度说明预应力筋在梁端部逐渐起弯原理的，而________是从抵消梁内荷载剪力的角度说明预应力筋在梁端部逐渐起弯原理的。

25. 主拱圈横截面型式多种多样，通常采用板拱、肋拱、双曲拱和箱形拱。 26. 在超静定拱中必须计算因温度变化、混凝土收缩和墩台位移等因素产生的附加内力。

27.按承重结构的静力体系划分，梁式桥可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂

杆和灯柱等构造。

41.横隔梁的作用是维持梁的整体性。

42.梁式桥支座的类型主要有简易垫层支座、弧形钢板支座、钢筋混凝土摆式支座和橡胶支座。

43.在桥面板的计算中，为简化计算，引入了板的有效工作宽度概念。 44.一般桥梁设计分为规划设计、__________和__________三个阶段。 45.大偏心受压构件的正截面承载力取决于受拉钢筋的强度与数量。 46.对于钢筋混凝土受弯构件，在使用阶段需进行__________和__________验算，在施工阶段

需进行__________和__________验算。

47.钢筋混凝土构件破坏主要有塑性破坏和脆性破坏两种类型

1桥梁由四部组成即上部结构(superstructure)、下部结构(substructure)、支座(bearing)、附属设施(accessory)

2上部结构(superstructure)是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构，是桥梁支座以上（无铰拱起拱线或刚架主梁底线以上）跨越桥孔的总称 3下部结构包括桥墩（pier）、桥台(abutment)和基础(foundation)

4桥梁的基本附属设施包括桥面系(bridge decking)、伸缩缝(expansion joint )、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板(transition slab at bridge head)和锥形护坡(conic slop)

5枯水季节的最低水位称为低水位（low water level），洪峰季节河流中最高的水位称为高水位（high water lever），桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位称为设计水位(designed water lever），在各级航道中能保持船舶正常航行的水位称为通航水位（navigable water level）。 6净跨径(clear span)对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身内缘之间的水平净距。不设支座的桥梁为上下结构相交处内缘间的水平距离。

7总跨径（total span）是多孔桥梁中净跨径之和它反映了桥下宣泄洪水的能

力

8计算跨（computed span）径对于设支座的桥梁为相邻支座中心的水平距离。不设支座的桥梁为上下结构相交面之中心间的水平距离。结构力学计算以该跨径为准。

9桥梁全长（total length of bridge）简称桥长，对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间距离，对于无桥台的梁桥为桥面系行车道长度

10桥下净空（clearance of span）保证桥梁安全而对上部结构低缘以下规定的空间界限

11桥梁建筑高度(construction height of bridge)是上部结构低缘至桥面顶面的垂直距离，

12容许建筑高度(allowable construction height)线路定线中所确定的桥面标高与通航净空界限顶部标高之差

13桥面净空（clearance above bridge floor）是桥梁行车道，人行道上方应保持的空间界限

一、名词解释（每题5分，20分）

1、上承式桥梁 桥面布置在主要承重结构之上

2、箱梁的剪力滞效应 墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。剪力滞后现象使框筒结构的角柱应力集中。

箱梁的剪力滞效应 宽翼缘箱梁截面受到对称垂直力作用时，其上下翼缘的正应力沿宽度方向分布是不均匀的这种现象称为箱梁的剪力滞效应 3、桥面连续

4、预拱度 上部结构和支架的各变形值之和,即为应设置的预拱度。支架受载后将产生弹性和非弹性变形,桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了保证桥梁竣后尺寸的准确性,在施工时支架须设置一定数量的预拱度。 二、问答题（40分）

1. 斜交整体式板桥的受力特点有哪些？

2、修正偏心压力法与偏心压力法有什么区别和优点？ 3、梁式桥支座的设置原则是什么？

4. 混凝土的收缩、徐变对悬臂施工的预应力混凝土梁桥有何影响？ 5. 什么是吊桥计算分析中的有限位移理论？主要考虑因素有哪些？ 6固定支座和活动支座的布置原则?

应有利于墩台传递水平力为原则，○1对于多跨的简支梁桥，相邻两跨简支梁的固定支座，不宜集中布置在一个桥墩上，单若个别桥墩较高为了减少水平力的作用，可在其上布置相邻两跨的活动支座。2对于坡桥，宜将固定支座布置在标高低的墩台上。3对于连续梁桥，为了使全梁的纵向变形分散在梁两端，宜将固定支座设置在靠的支点处，但若中间支点的桥墩较高或因地基受力等原因，对于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

7钢筋混凝土受弯构件在开裂后弹性阶段计算的基本假定。

○1平面假定，○2不考虑混凝土的抗拉强度，○3材料的应力应变物理关系 8横隔梁的功能是什么?如何布置?构造尺寸上应注意些什么?其与主梁的联结构造形式如何?

保证各主梁相互连接成整体，他的刚度越大，桥梁的整体性越好，在荷载作用下各主梁就能更好的工作。横隔梁常用联接有钢板焊接连接，扣环连接 9拱桥设计中选择拱轴线时应满足哪几方面的要求?

要求减少截面拱圈截面的弯矩，使主拱圈在记入弹性压缩、温升温降、混凝土收缩徐变等影响后各主要截面的应力较为均匀，且最大限度减少截面拉

应力，最好不要出现拉应力；对于无支架施工的拱桥，还要满足各施工阶段的要求，并尽可能减少或不用临时性施工措施，以便施工 10什么是连拱作用，它的主要特性是什么?

当某孔主拱受荷时，能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去，这样的拱桥称为连续拱桥，简称连拱 11桥面板的有效工作宽度是如何定义的?试绘出单向板的有效工作宽度的平面图。

桥面板在车轮荷载的作用下，不仅直接承压的桥面板受力，其邻近的板也参与工作。桥面板跨中弯矩mx的分布如下图所示：如果假设以a×mxmax的矩形代替mxmax曲线图，即： a×mxmax=∫mxdy=M 式中M为车轮荷载产生的总弯矩。 则得矩形的换算宽度为：

a=

Mm

xmax上式的a即为桥面板的有效工作宽度。

12设计公路拱桥时，选择拱轴线的原则是什么?由于什么原因，一般以什么线作为拱轴线认为是合理的?

设计公路拱桥时，选择拱轴线的原则是：要尽可能降低由于荷载产生的弯距数值。最理想的拱轴线是与拱上各种荷载作用下的压力线吻合，这时拱圈截面只受轴向压力，而无弯矩作用，借以能充分利用圬工材料的抗压性能。

一般以悬链线作为拱轴线认为是合理的，这是因为对于实腹式拱，其恒载强度从拱顶到拱脚是均匀增加的，拱圈的压力线是一条悬链线。因此，实腹式拱桥一般采用悬链线作为拱轴线。对于空腹式拱桥，恒载压力线不再是悬链线，恒载压力线与悬链线有偏离。但理论分析证明，这种偏离对拱圈控制截面的内力是有利的。又由于用悬链线作拱轴线，对各种空腹型式的拱上建筑的适应性较强，且已有现成的计算图表可供利用。因此，空腹式拱桥也广泛采用悬链线作为拱轴线。

13桩柱式桥墩的盖梁计算采取什么计算图示（分情况叙述） 14. 钢筋混凝土受弯构件在开裂后弹性阶段计算的基本假定。

○1平面假定，○2不考虑混凝土的抗拉强度，○3材料的应力应变物理关系 15. 横隔梁的功能是什么?如何布置?构造尺寸上应注意些什么?其与主梁的联结构造形式如何?

装配式T形梁的横隔梁作用是保证桥梁的整体性，使上部构造在横向具有足够的强度和刚度，使T梁的横向连结处在位用过程个不致因受荷载的反复作用而发生松动。连接的方法有两种： (1)钢板连接，它是在横隔梁上下进行钢板焊接。

(2)混凝土连接，它是在横隔梁上下伸长连接钢筋，并进行主钢筋焊接，现浇接头混凝土。

16. 拱桥设计中选择拱轴线时应满足哪几方面的要求?

要求减少拱圈截面的弯矩，使主拱圈在记入弹性压缩、温升温降、混凝土收缩徐变等影响后各主要截面的应力较为均匀，且最大限度减少截面拉应力，最好不要出现拉应力；对于无支架施工的拱桥，还要满足各施工阶段的要求，并尽可能减少或不用临时性施工措施，以便施工 17. 无腹筋梁在斜裂缝出现前后，梁内应力状态有何变化?

斜裂缝出现前，剪力QA由梁全截面抵抗。但斜裂缝出现后剪力QA仅有截面AA(剪压面或剪压区)抵抗，后者的面积远小于前者。所以斜裂缝出现后剪压区的剪力显著增大；同时剪压区的压应力也要增大。

斜裂缝出现前，截面BB处的纵筋拉应力由截面BB的弯矩决定，其值较小。在斜裂缝出现后截面BB处的纵筋拉应力由截面AA的弯矩决定。因为AA处的弯矩远大于BB处弯矩，故纵筋拉应力显著增大。 18. 试叙述预应力混凝土结构的基本原理。

由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载Q下在下边缘所产生的拉应力全部抵消，因而可以避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作。这样就改善了混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强度钢材性能的目的

19. 与梁式桥相比，拱桥有哪些特点?拱中水平推力的大小主要取决于对哪些因素?

拱桥与梁式桥相比不仅在于外形不同，更重要的两者的受力性能有很大差别。在竖向力作用下两端将产生水平推力，使拱内产生轴向的压力，从而大大减少拱圈截面弯矩其截面应力比梁桥较均匀。拱中水平推力的大小主要取决于矢跨比，荷载大小 20. 如何处理拱桥中的不等跨分孔问题?

○1采用不同的矢跨比；○2采用不同的拱脚标高；○3调整拱上建筑的恒载重量；○4采用不同类型的拱跨结构

21.按截面形式分，拱桥有哪几种类型?它们的受力特点和适用情况如何? 根据截面形式不同可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱 22.铰接T梁法的计算与铰接板梁法的计算有什么不同?

利用方程求铰接力时，在所有的主系数δii 中考虑ω和ψ的影响外，还应记入T形梁翼板悬臂端的弹性绕度f 。

23.什么叫钢材的疲劳破坏和疲劳强度，影响钢材疲劳强度的因素有哪些? 钢材在连续的荷载作用下，其应力虽然低于抗拉强度，甚至低于屈服点时也往往会使构件发生突然破坏，这种现象叫做疲劳破坏。导致疲劳破坏的应力叫做疲劳强度。

影响钢材疲劳强度的主要因素有：应力集中程度、应力循环特征值ρ、应力循环次数、应力的种类（拉、压、弯）、钢材的种类、钢材本身的均匀性、温度和残余应力。

24.钢筋混凝土结构的裂缝，按其产生的原因如何分类?

由荷载效应引起的裂缝、有外加变形或约束变形引起的裂缝、钢筋锈蚀裂缝。

25混凝土的弹性模量Eh如何测定?它和变形模量E″h有何区别?两者有何关系?

26.写出计算正常使用极限状态时，常见的几种荷载效应组合。 27.采用偏心距增大系数η的作用是什么?什么情况下可不计η? 28.截面效率指标的定义及其意义。

29在受扭构件中可否只配受扭纵筋而不配受扭箍筋?或只配受扭箍筋而不配受扭纵筋?

30比较普通箍筋柱与螺旋箍筋柱中箍筋的作用，并从轴向力应变曲线说明螺旋箍筋柱的受压承载力和延性均比普通箍筋柱高。 31.桥梁的分孔主要与哪些因素有关?

32普通水泥混凝土铺装和沥青混凝土铺装各有什么特点?

33.无腹筋梁当斜裂缝出现后，截面中钢筋和混凝土的应力状态与斜裂缝出现前相比有什么变化？

34.比较普通股筋柱与螺旋箍筋柱中箍筋的作用，并从轴向力应变曲线说明螺旋箍筋柱的受压承载力和延性均比普通箍筋柱高。 35.车轮荷载在行车道板上的分布是如何处理的？

36.布置多跨梁桥的固定支座和活动支座时一般要考虑哪些原则？ 37.采用偏心距增大系数η的作用是什么？什么情况下可不计η？ 38.对于多跨连续单向板，其内力计算如何处理？

39.空腹式拱桥拱上建筑腹孔的常用型式有哪几种？各有何特点及其适用范围？

40.装配式梁桥与整体式梁桥相比有哪些优缺点？

41．预应力混凝土结构所使用的钢筋和混凝土应符合哪些要求？ 42．横隔梁的作用是什么？如何布置？它与主梁如何连接？ 43．多跨连续拱桥中如何处理不等跨分孔问题？ 44．梁桥按截面形式分有哪些类型？各有何特点？

45.为什么采用无支架施工或早脱架施工的拱桥，宜降低拱轴系数？ 拱轴系数m值是根据全桥结构重力确定的，如果拱桥采用无支架施工，裸供在结构重力作用下，拱轴系数较小，其至接近于l，其压力线与设计时所采用的拱轴线发生偏移，随着设计的m值增大．偏离弯矩也就增大。为了改善裸拱阶段的受力状态，在设计时宜选用较小的m值。计算经验表明，对于无支架或早期脱架施工的设计供轴系数不宜大于2.814。 47.为什么要设置伸缩缝和变形缝？作用如何？一般设置在什么位置，构造如何？他们对桥面结构（路面、栏杆等）的影响如何？

48.偏心受压构件的正截面有哪几种破坏形态？试从破坏原因和破坏特征加以说明。

49.梁中箍筋起什么作用？无腹筋梁和有腹筋梁的受剪力学模型有什么不同？

50．钢筋混凝土结构的裂缝，按其产生的原因如何分类?

51．预应力混凝土结构中预应力筋束弯起点的确定需要满足哪些方面的条件？

52．桥面板的有效工作宽度是如何定义的？试绘出单向板的有效工作宽度的平面图。

53．截面效率指标的定义及其意义。

55．拱的矢跨比对拱桥的受力、施工和整体设计分别有什么影响? 56.由于结构的需要，用于预应力结构的混凝土需要满足哪些要求？ 预应力混凝土结构的混凝土，不仅要求高强度，而且要求能快硬，早强以便能及早施加预应力，加快施工进度，提高设备、模版等的利用率 57.影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素有哪些? 58.简述选择拱肋拱轴线的原则及理想拱轴线的含义。

与结构压力线重合的拱轴线为理想拱轴线，实际上拱轴线不可能与压力线重合于是要接近压力线在允许的范围可以出现弯矩但不能出现拉应力 58.一座桥梁有哪几个部分组成的？简要介绍各自在桥梁结构中所承担的作用。

桥梁由四个部分组成，即上部结构、下部结构、支座、和附属设施 上部结构在线路中断时跨越障碍的主要承重结构。

下部结构包括桥墩、桥台、基础。其中桥墩和桥台是支撑上部结构并将其传来的横载和车辆活载在传至基础的结构物。桥墩桥台的奠基部分称为基础，基础承担了从桥墩桥台传来的全部荷载。

支座是设置在墩台顶用于支撑上部结构的传力装置，他不仅传递荷载，还保证上部结构按设计要求能产生一定的位移。 附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡

59.荷载横向分布系数的物理意义。至少列举三种求解横向分布系数的方法，并简述他们各自的适用场合。

横向分布系数表示某根主梁所承受最大荷载是各轴重的倍数。

①杠杆法，适用于计算荷载位于靠近主梁支点处时的荷载横向分布系数，另外该法也适应双主梁桥的荷载横向分布系数；○2偏心压力法，适应与桥上有可靠的横向连接且桥的宽跨比B/L<或接近0.5时（一般称为窄桥）；3横向铰接梁法；4横向刚接梁法

60.影响混凝土结构裂缝宽度的因素有哪些？

○1由荷载效应引起的裂缝；○2有外加变形或约束变形引起的裂缝；○3钢筋锈损裂缝

61．偏心受压构件的正截面有哪几种破坏形态？试从破坏原因和破坏特征加以说明。

○1大偏心受压破坏。 当偏心矩较大时，且受拉钢筋配筋率不高时偏心受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先达到屈服强度而导致受压混凝土压坏。临近破坏时有明显的预兆，裂缝显著开展称为受拉破坏；○2小偏心受压破坏。 受压区的混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压坏，同一侧的钢筋压应力也达到屈服强度，而另一侧的钢筋，无论是受压还是受拉，其应力均达不到屈服强度，破坏前，构件横向变形无明显的急剧增长 62．与普通钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土结构在受力特性方面具有哪些突出的优点？

提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省财料，减少自重；减少混凝土梁的竖向箭力和主拉应力；结构质量安全可靠；预应力可作为结构构件连接手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展

63．桩柱式桥墩的盖梁计算采取什么计算图式（分情形叙述）？ ．空腹式拱桥拱上建筑腹孔的常用型式有哪几种？各有何特点及其适用范围？

简支、连续、框架