2009橋梁墩臺與基礎(chǔ)工程試卷A

1、石家莊鐵道學(xué)院2009-2010學(xué)年第1學(xué)期2006級本科班期末考試試卷（A）課程名稱：橋梁墩臺與基礎(chǔ)工程任課教師: 考試時間： 120 分鐘學(xué)號： 姓名： 班級：考試性質(zhì)（學(xué)生填寫）：正?？荚嚕ǎ┚徔佳a(bǔ)考（）重修（）提前修讀（）題號一一三四五六七總分滿分23323510100得分改卷人注：所有題目均按順序做在答題紙上 一、填空題（共23分）1 .橋梁中常用的三大基礎(chǔ)是 、。2 .橋墩計(jì)算中常用的荷載組合有 _、_、活載加載圖式有 、3 .重力式橋墩力學(xué)檢算的主要內(nèi)容有 、等。4 .橋臺在結(jié)構(gòu)及受力上是不對稱的，因此其檢算分為 與檢算。5 .單樁的破壞模式有 、。6 .常用的 圍堰形式有 、等

2、。二、簡答題（共32分）1 .鐵路橋梁在曲線上布置時，梁和橋臺各有幾種布置方法？各是什么？偏角法定墩位三要素是什么？其定義各是什么？（8分）2 .簡述擴(kuò)大基礎(chǔ)力學(xué)檢算的主要項(xiàng)目？（5分）3 .畫出柔性墩計(jì)算圖式，并說明其中各符號的含義。（5分）4 .簡述鉆孔灌注樁施工中護(hù)筒的作用、泥漿護(hù)壁的原理及作用？（6分）5 .沉井施工中出現(xiàn)下沉困難和沉井偏斜時各如何處理？寫出具體措施。（5分）6 .簡述地基系數(shù)的物理意義。（3分）三、計(jì)算題（共35分）1 .試計(jì)算單線、直線上 16m等跨度鐵路簡支梁橋（梁全長16.5m,梁縫10cm）,在進(jìn)行“雙孔重載”活載布置時，檢算墩所受到的列車產(chǎn)生的水平力取值為多

3、少（支座一端為固定支座、另一端為滾動支座）？ （10分）2 .某橋梁基礎(chǔ)如2題圖所示，基底為土層，co=300kPa,基礎(chǔ)材料為混凝土。已知基底荷載N=1000kN , M=1200kN m,檢算該基礎(chǔ)的尺寸是否符合強(qiáng)度要求。（15分）3 .某單排樁基礎(chǔ)，單樁樁身剛度為EI ,露出地面長度為l ,地面處樁的柔度系數(shù)為 6qq ,Sqm =Smq, 6MM。試推求在3題圖示荷載作用下，單樁樁頂?shù)乃轿灰茷槎嗌?？?0四、平時成績（共10分）2005 級 本 科 班 橋 梁 墩 臺 與 基 礎(chǔ) 工 程 試 卷 （ A）標(biāo)準(zhǔn)答案一、填空題（共25 分）1 前端、后端2高樁承臺樁基、低樁承臺樁基、柱樁

4、、摩擦樁3托盤式、飛檐式、曲線橋橋墩頂帽、不等跨橋墩頂帽4沖擊成孔、沖抓成孔、旋轉(zhuǎn)成孔、抽碴法、吸泥法、換漿法5偏角、偏距、交點(diǎn)距、切線布置、平分中矢布置6 土圍堰、鋼（或木）板樁圍堰、雙壁鋼圍堰、鋼吊箱圍堰、鎖口鋼管樁圍堰等（答對其中任意四個即可）二、簡答題（共30 分）1 . 何為“剛性角”？ 判定“剛性角”的容許值有何意義？ （4 分 ）答：剛性角是擴(kuò)大基礎(chǔ)下層基礎(chǔ)外緣（或基底外緣）與上一層基礎(chǔ)外緣點(diǎn)（或墩底與基頂?shù)慕稽c(diǎn)）之間的連線與豎直線的夾角（也可通過畫圖說明其意）。只要基礎(chǔ)剛性角不超過容許值，即可防止基礎(chǔ)開裂破壞。2 . 重力式橋墩的力學(xué)檢算內(nèi)容及目的？（5 分 ）答： （ 1）墩

5、身合力偏心距檢算：目的是為了控制截面裂縫的開展不致過大；（ 2）墩身截面應(yīng)力檢算：保證橋墩具有足夠的強(qiáng)度；（ 3）墩身受壓穩(wěn)定性檢算：防止墩身縱向彎曲失穩(wěn)破壞；（ 4）墩頂水平位移檢算：保證橋墩有足夠的剛度。3 . 畫出柔性墩計(jì)算圖式，并說明其中各符號的含義。（5 分 ）答：柔性墩計(jì)算圖式如答圖1 所示。其中q為風(fēng)荷載，N0為墩頂支座豎向反力，M0為墩頂支座反力產(chǎn)生的偏心力矩，A為一聯(lián)上總的制動力和梁的變形以及施工誤差等所引起的設(shè)計(jì)墩頂水平位移。答圖1:柔性墩計(jì)算圖式4 .試列舉4種明挖基礎(chǔ)施工中基坑開挖的支護(hù)方法。（4分）答：襯板支護(hù)，板樁支護(hù)，噴射混凝土護(hù)壁，混凝土圍圈支護(hù)。5 .單樁的破

6、壞模式有哪幾種？如何確定單樁軸向容許承載力？（6分）答：軸向屈曲破壞，土層整體剪切破壞，刺入式破壞。應(yīng)按照土的阻力和樁身材料強(qiáng)度分別計(jì)算單樁軸向容許承載力，并取其中較小者作為單樁的實(shí)際軸向容許承載力。6 .沉井施工中出現(xiàn)下沉困難和沉井偏斜時各如何處理？寫出具體措施。（6分）答：沉井下沉困難時，可采取增加沉井重量和減小井壁摩阻力的方法。具體有：增加沉井重量：（1）提前接筑上一節(jié)沉井；（2）井頂壓重；（3）不排水下沉?xí)r抽水；減小井壁摩阻力：（1）井外射水，（2）井外除土（ 3）炮振下沉。沉井偏斜時可采用的糾偏方法有：（1）井內(nèi)偏挖、加墊法（2）井外偏挖、井頂偏壓或套拉法（3）井外支墊法（4）井外射

7、水法（5）搖擺法下沉等。三、計(jì)算題（共35分）1試計(jì)算單線、直線上 24m等跨度鐵路簡支梁橋（梁全長 24.6m,梁縫100mm）,在進(jìn) 行“雙孔重載”活載布置時，檢算墩所受到的列車產(chǎn)生的水平力取值為多少（支座一端10分）為固定支座、另一端為滾動支座）？（答：雙孔重載活載布置圖如答圖2所示。IdX答圖2 雙孔重載荷載布置圖按照G1 =GZ時中墩支反力最大，可求出圖中的 x值。L1L2L1=L2 = 24m,故 G1=G2。G1 =92 (24.6 0.1) =2272.4kNG2 =92 (24.6 0.1) -x-7.5 220 5由 G1=G2得，x= 4.56m。中間墩左側(cè)支反力 R1

8、=2272.4/2 = 1136.2kN假設(shè)中間墩左端為滾動支座，右端為固定支座Pt =0.1 Gi 25% 0.1 G2 100%= 0.1 2272.4 0.25+0.1 2272.4 1= 284.1kN一孔梁滿布最大活載時制動力Ptmax =0.1 35 父220 十(24.7 7.5)父92父 100% = 268.2kNPt ARmax,故制動力取 268.2kN。2.某橋梁基礎(chǔ)如圖2,基底為土層，L=300kPa,基礎(chǔ)材料為混凝土。已知基底荷載N=1000kN , M=1200kN m,檢算該基礎(chǔ)的尺寸是否符合強(qiáng)度要求。(15分)答：A =5.5X 3.5= 19.25m2 ,

9、W=1/6X5.5 3.52= 11.23m3158.8-55kN /m2一 max N M 10001200-jj .=工=工min A - W 19.25 11.23最小應(yīng)力為負(fù)，因基底為土層，故需進(jìn)行應(yīng)力重分布計(jì)算。e= M/N =1200/1000= 1.2m,（2方21 =4.23/1 1.2、(235)1000=220kPa<300kPa19.25基礎(chǔ)尺寸符合強(qiáng)度要求。3.某樁柱式橋墩，已知地面處樁的柔度系數(shù)為6qq , 6qm =6mq, 6MMo試推求在圖示荷載作用下，樁頂?shù)乃轿灰茷槎嗌?？?0分）答：土面處樁受力為剪力Q=ql,彎矩M = ql>l/2樁頂水平位移由三部分組成：