橋梁工程重點(1)

1、箱型拱橋及肋拱橋主拱圈及拱上建筑的構(gòu)造。肋拱：肋拱橋的組成: 肋拱的拱圈由兩條或多條別離、平行的拱肋所組成，通常多為無鉸拱，也可用兩鉸拱，材料通常是混凝土或鋼筋混凝土。拱肋形式：拱肋的截面形式主要與跨徑有關。為便于施工，小跨徑的肋拱橋多采用矩形截面，這種截面拱肋的經(jīng)濟性相對較差；大、中跨徑拱肋橋常做成工字形截面，以減輕構(gòu)造自重并改善截面受力，但這種截面拱肋的橫向剛度較?。豢鐝酱?、截面寬的肋拱橋，還可采用箱形截面拱肋，以提高拱肋橫向受力和抗扭性能，節(jié)省更多的圬工量，但構(gòu)造構(gòu)造及施工較復雜；采用鋼筋混凝土材料的拱肋，是一種抗壓性能好、子中小、塑性及疲勞等性能優(yōu)良的構(gòu)造構(gòu)造。箱形拱：主拱圈：可以由一

2、個單箱單室或多室箱組成，也可以由兩個或幾個別離單室箱組成。特點：截面抗彎、抗扭剛度大，拱圈整體性好；單條箱肋穩(wěn)定性好，能單箱肋成拱， 便于無支架施工；箱形截面能適應主拱圈各截面抵抗正負彎矩的需要；自重相對較輕；制作要求較高，吊裝設備較多， 主要適用于大跨徑拱橋。拱上建筑：實腹式拱上建筑構(gòu)造：組成：拱腹填料、側(cè)墻、護拱、變形縫、防水層、泄水管及橋面系等。空腹式拱除了具有實腹式拱上建筑一樣的構(gòu)造外，還具有腹孔和腹孔敦。4拱橋伸縮縫、變形縫有何區(qū)別，怎樣設置。通常是在相對變形位移或轉(zhuǎn)角較大的未知處設置伸縮縫，而在相對變形較小處設置變形縫。實腹式拱橋的繩索風通常設在兩拱腳的上方，并應在橫橋方向貫穿、向

3、上延伸側(cè)墻全高直至人行道及欄桿，伸縮縫一般做成直線形，以使構(gòu)造簡單、施工方便。對于空腹、拱式拱上構(gòu)造，一般將緊靠橋墩臺的第一個腹拱圈做成三鉸拱，并在靠墩臺的拱鉸上方的側(cè)墻、人行道及欄桿上設置伸縮縫，在其余兩鉸上方的側(cè)墻、人行道及欄桿設變形縫?？崭埂⒘菏焦吧蠘?gòu)造可采用連續(xù)橋面構(gòu)造，但在拱腳上方應通過腹孔墩等措施，使其能相對橋墩臺伸縮變形，在近拱頂出的連續(xù)橋面也應設置伸縮裝置。不等跨連續(xù)拱橋的處理方法。1采用不同的矢跨比；2采用不同的拱腳標高；3調(diào)整拱上建筑的恒載重量；4采用不同類型的拱跨構(gòu)造。什么事合理拱軸線，常用拱軸線形有哪幾種。合理拱軸線：采用拱上各種荷載作用下的壓力線，即拱軸線與壓力線吻合

4、，此時無彎矩作用，充分利用圬工材料的抗壓性能。 拱軸線種類：圓弧線、懸連線、拋物線拱軸系數(shù)的意義，懸鏈線拱軸線形方程推推導P358，均布荷載作用的壓力線對應三鉸拱。P361拱軸系數(shù)：拱腳處恒載集度與拱頂處恒載集度的比值。m與yl/4/f的關系。P361yl/4/f增大，m減小。10空腹式懸鏈線拱橋采用五點重合法確定拱軸系數(shù)。拱軸系數(shù)m的求解1假定初始的m0；2根據(jù)的矢跨比和拱軸系數(shù)，查得相應的半拱懸臂自重對1/4截面和拱腳截面的彎矩，進一步計算整個拱上建筑對1/4截面和拱腳截面的彎矩；3由下式計算新的拱軸系數(shù)m，并與m0比擬。相差不大， 那么可。11不考慮彈性壓縮時在自重、活載、彈性壓縮、溫度

5、變化、混凝土收縮分別作用時主拱圈彎矩的分布規(guī)律。P365373自重：實腹拱恒載彎矩為零；空腹拱由于拱軸線與恒載壓力線有偏離，空腹式懸鏈線無鉸拱拱頂、拱腳和1/4點都有恒載彎矩，還應計入偏離l/8和3l/8截面的不利影響。活載：任意截面彎矩影響線：M=M0-HyX3x+X1P370溫度變化：根據(jù)拱圈材料的物理性能，當大氣溫度高于拱圈合攏溫度拱圈施工合攏時的溫度時，將引起拱體先谷底膨脹；防止，當大氣溫度比合攏溫度低時，那么引起拱體相對收縮?；炷潦湛s：混凝土收縮作用于溫度下降相似，通常將混凝土收縮折算為溫度的額外降低。12提高和降低拱軸系數(shù)對主拱圈的拱腳、拱頂彎矩有何影響，為什么？當m增大時，拱軸

6、線抬高；反之，當m減小時，拱軸線降低。原因yl/4與m成反比。13拱橋穩(wěn)定性計算的種類：1穩(wěn)定性驗算防止出現(xiàn)面內(nèi)失穩(wěn)：采用無支架施工或在拱上建筑完成之前托架的拱橋；2橫向穩(wěn)定性驗算防止出現(xiàn)面外失穩(wěn)：拱圈寬度小于跨徑的1/2014拱橋的施工方法有哪些：少支架施工法、懸臂施工法懸臂澆筑法，懸臂拼裝法、勁性骨架法、轉(zhuǎn)體施工法豎向和平面、拱式組合橋施工法少支架先梁后拱施工，無支架先拱后梁，平面平衡轉(zhuǎn)體施工。15拱橋的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：跨越能力大；就地取材，節(jié)約鋼材水泥；耐久性能好，維護費用低；外形美觀；構(gòu)造簡單。缺點：自重大，采用無鉸拱時，對地基條件要求較高；圬工拱橋隨著跨徑和橋高的增加，總造價增加較多

7、；連續(xù)多跨拱橋；建筑高度較高。16箱形拱有哪些特點。1截面挖空率大，與板拱相比，可節(jié)省大量圬工體積，減輕重量；2箱形截面的中性軸大致居中，對于抵抗正負彎矩幾乎相等的能力，能較好的適應主拱圈各截面正負彎矩變化的需要；3由于是閉合空心截面，抗彎和抗扭剛度大，拱圈的整體性好，應力分布較均勻；4單條箱肋剛度較大，穩(wěn)定性較好，能單箱肋成拱，便于無支架施工；5制作要求較高，吊裝設備較多，主要用于大跨徑拱橋。17拱橋合攏時，為何要強調(diào)低溫合攏。當溫度升高時，拱內(nèi)產(chǎn)生壓力，拱頂處產(chǎn)生負彎矩，拱腳處產(chǎn)生正彎矩，這對無鉸拱的拱頂、拱腳等控制截面是有利的；反之，當溫度降低時，拱內(nèi)產(chǎn)生拉力，拱頂處產(chǎn)生正彎矩，拱腳處產(chǎn)

8、生負彎矩。這對拱頂、拱腳等控制截面非常不利。18常用的桁架拱橋，為什么設置斜腹桿比不設斜腹桿的要好。設置斜腹桿的桁架拱橋，各桿件均承受軸向力，承載力較大，是目前常用的形式。不設斜腹桿的桁架拱，優(yōu)點是腹桿少，每個節(jié)點處只有三根桿件交匯，顧鋼筋布置及混凝土澆筑較方便。但設置斜腹桿，構(gòu)造維持三角形，較穩(wěn)定。而不設斜腹桿，框架各桿件以受彎為主，用鋼量較大；又由于節(jié)點的剛性，在荷載作用下，節(jié)點次應力往往導致豎桿兩端開裂。19剛架拱橋上部構(gòu)造的支座按其所在部位分哪幾種？具體構(gòu)造上有什么要求。弦桿支座：設在墩臺的立墻上，用來支承上弦桿；拱腿支座：它一般是采用“先鉸接后固結(jié)的方法；斜撐支座：它采用鉸接或固結(jié)的

9、形式，對拱片內(nèi)力影響不大。20鋼管混凝土的優(yōu)缺點。優(yōu)點：鋼管作為耐側(cè)壓的模板，可省去支模、拆模等工序；鋼管本身是勁性骨架，節(jié)省施工用腳手架，減少施工用場地，加快施工進度。缺點：鋼管外露受外界日照影響明顯；鋼管內(nèi)混凝土密實性問題：混凝土頂升灌注方法，微膨脹混凝土技術。21勁性骨架混凝土拱橋有哪些特點。跨越能力達，潛在超載能力大，除了施工方便外，勁性骨架混凝土因含鋼量大，構(gòu)造徐變影響較小。混凝土徐變造成內(nèi)力向鋼骨架轉(zhuǎn)移，鋼骨架尺寸大，不易發(fā)生屈曲。22在連續(xù)梁拱組合體系的橋梁中，哪些部位易產(chǎn)生裂縫或斷裂，如何控制。1上承式連續(xù)梁拱組合體系的立柱裂縫：將立柱上、下端設計成鉸結(jié)，特別是對于短柱更有必要

10、；2中承式連續(xù)梁拱組合體系短鋼吊桿的斷裂：加大短吊桿的截面面積，以降低應力幅，防止短吊桿產(chǎn)生過大的水平位移如設置伸縮縫；3下承式連續(xù)梁拱組合體系的拱座裂縫：在梁與拱圈結(jié)合部一定長度區(qū)段內(nèi)，在拱腳上緣布置預應力索，其下端錨于梁體內(nèi)適宜位置。23為什么混凝土拱橋的承載潛力比梁橋大。梁橋以受彎為主，拱橋以受壓為主。共圈內(nèi)不僅彎矩遠小于同等跨徑梁橋內(nèi)的彎矩，而且在超載P作用下N和M同時增長，由應力公式=N/MM/W可知，拱圈截面拉應力的增長將遠小于梁橋截面拉應力的增長。其次，拱橋拱上建筑與主拱圈的聯(lián)合作用具有較大的承載能力，一般在設計中并未計入這個有利因素，這也是比梁橋承載力大的另一個原因。24預拱度

11、包括：1拱圈自重產(chǎn)生的彈性下沉，即拱架卸落后拱圈在自重作用下的彈性下沉；2拱圈溫度變化產(chǎn)生的彈性變形，即拱圈合攏溫度與年平均溫度差異而引起的變形；3墩臺水平位移產(chǎn)生的拱頂下沉，即公家卸落后拱圈因墩臺水平位移產(chǎn)生的彈性下沉。4拱架在承重后的彈性及非彈性變形；5支架根底在受載后的非彈性下沉。25拱圈內(nèi)力調(diào)整包括：假載法、臨時鉸法、改變拱軸線的形體。26根據(jù)腹桿的不同布置情況，可分為：豎桿式、三角形、斜壓桿、斜拉桿。27拱橋中設置鉸的情況有哪幾種。1按兩鉸拱或三鉸拱設計的主拱圈；2按構(gòu)造要求需要采用兩鉸拱或三鉸拱的腹拱圈；3需設置鉸的矮小腹孔墩，即將鉸設置在墩的上端與頂梁連接和下端與底梁連接。4在施

12、工過程中，為了消除或減小主拱圈的局部附加內(nèi)力，以及對主拱圈內(nèi)力作適當調(diào)整時，需要在拱腳或拱頂處設置臨時鉸。鉸分為：弧形鉸、鉛墊鉸、平鉸、不完全鉸、鋼鉸。斜拉橋斜拉橋構(gòu)造體系有哪幾種形式。1按照塔、梁、墩相互結(jié)合方式，可劃分為漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系。2按照主梁的連續(xù)方式，有連續(xù)體系和T構(gòu)體系等。3按照斜拉索的錨固方式，有自錨體系、局部地錨體系和地錨體系。4按照塔的高度不同，有常規(guī)斜拉橋和矮塔局部斜拉橋體系。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；缺點是懸臂施工時，塔柱處主梁需臨時固結(jié)，成橋后解除臨時固結(jié)時，主梁會發(fā)生縱向擺動。半漂浮體系：在墩頂設置一種可以

13、用來調(diào)節(jié)高度的支座或彈簧支承來替代從塔柱中心懸吊下來的拉索“零號索，并在成橋時調(diào)整支座反力，以消除大局部收縮、徐變等的不利影響。 塔梁固結(jié)體系：優(yōu)點是顯著地減小塔柱彎矩，并且在索塔和主梁中的溫度內(nèi)力極??；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。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；構(gòu)造的整體剛度比擬好，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；再那么，為消除溫度應力，應用于雙塔斜拉橋中時要求墩身具有一定的柔性，常用于高墩的場合，以防止出現(xiàn)過大的附加內(nèi)力。另外，這種體系比擬

14、適合于獨塔斜拉橋。斜拉橋的邊跨和主跨之比在什么范圍內(nèi)較適宜。論述題1當主跨有活載時邊跨梁端點的端錨索產(chǎn)生正軸力拉力，而當邊跨有活載時鍛模阿索又產(chǎn)生負軸力拉力松減，有此引起較大的應力幅而產(chǎn)生疲勞問題。邊跨較小時，邊跨主梁的剛度較大，主跨的剛度也相應增大，而拉索的應力變幅也將減小。對于活載比重較小的公路和城市橋梁，合理的邊主跨之比為0.40.45，而對活載比重大的鐵路橋梁，邊主跨之比宜為0.20.25。2活載往往在邊跨梁端附近區(qū)域產(chǎn)生很大的正彎矩，導致梁體轉(zhuǎn)動，伸縮縫易受損，但這可以通過加長邊梁以形成引跨或設置輔助墩的方法予以解決。密索體系的優(yōu)點：索距小，主梁彎矩?。凰髁^小，錨固點構(gòu)造簡單；錨固

15、點附近應力流變化小，補強范圍?。焕趹冶鄯茉O；易于換索。按拉索平面數(shù)量和布置形式，斜拉索可分為哪幾種P461：單索面主梁剛度大，自重大，跨越能力小，必須采用箱形截面、豎向雙索面整體性好、斜向雙索面要求有足夠的塔高，視覺容易凌亂，不利于行車平安。采用雙索面時，斜拉索空間索力可以協(xié)助主梁抵抗不對稱荷載產(chǎn)生的扭矩，使抗扭剛度非常小的邊主梁甚至板式主梁的截面成為可能。7斜拉橋中設置輔助墩起什么作用。1斜拉橋在邊跨設置輔助墩，可以增加構(gòu)造體系的整體剛度，即主跨作用活載時，輔助墩可以約束塔身的變形，從而改善塔和主跨的內(nèi)力并提高主跨的剛度。2明顯地改善邊跨的涅利和減小繞度，特別是對輔助墩附近主梁截面的內(nèi)力

16、有明顯改善。3為克制邊跨拉索的上提力，邊主梁常需設置配重，當設置了輔助墩后，在梁端和輔助墩之間再設配重就比擬容易。4設置輔助墩后大大減小了活載引起的梁端轉(zhuǎn)角，使伸縮縫不易受損。5設置輔助墩后，邊跨主梁可提前上墩，就可使施工中雙懸臂狀態(tài)迅速變?yōu)閱螒冶蹱顟B(tài)，從而加強施工平安。8為什么一般很少采用三塔式或更多的多塔多跨式斜拉橋。多塔多跨斜拉橋的中間塔頂沒有端錨索能有效地限制它的變位，因此，已經(jīng)是柔性的斜拉橋?qū)⑹箻?gòu)造的柔性更加增大，隨之而來的是變形及內(nèi)力過大，特別是在抗風性能上顯得更加突出。在同等荷載條件下，三塔斜拉橋的中跨跨中繞度或振幅要比雙塔的大許多。9目前多跨多塔斜拉橋采用了哪些構(gòu)造措施來保證中

17、塔的穩(wěn)定。主塔采用A形塔和X形框架墩；將兩個雙塔斜拉橋串聯(lián)；用較將三座獨塔斜拉橋串聯(lián)；中塔增設錨固斜纜；綜合處理。10為什么鐵路橋很少采用斜拉構(gòu)造。因為鐵路橋是重載橋，跨中繞度大，假設為斜拉橋，跨度不能太大，此時斜拉橋的經(jīng)濟性無法表達。11為何斜拉橋不用一根索貫穿連接。兩邊索力不相等；假設為一根索，在塔柱上需安裝過渡裝置，使施工復雜化；拉索不便更換；張拉不方便，效率不高。懸索橋懸索橋的邊中跨比應在何范圍內(nèi)。論述題懸索橋的邊中跨比一般為0.30.5。從提高懸索橋剛度的角度來看，那么以減小邊中跨比有利，這是因為減小了邊跨比就縮短了主纜在邊跨的長度，從而提高了邊跨主纜的線剛度。懸索橋的垂跨比是指什么

18、。P492垂跨比是指中跨主纜的垂度f與其跨長l之比。從力學分析得知，在跨徑為定值的情況下，垂跨比變大，主纜中的拉力就變小，相應的，用主纜鋼量便愈小，但這樣做橋塔需要增高，而且懸索橋豎向整體剛度變小，加勁梁容易繞曲，因此，絕大局部實際橋梁在1/111/9之間。注意：單跨懸索橋由于邊跨主纜的垂度較小為什么，因此活載剛度較大，但在架設時主塔頂部須設置較大的鞍座預偏量。為什么懸索橋的加勁梁多采用鋼構(gòu)造而少采用混凝土構(gòu)造。1當設計的橋梁主孔跨徑在50000m以上時，懸索橋的橋型才具有競爭力；否那么，使用混凝土構(gòu)造不但造價昂貴相對其他橋型，施工也比擬麻煩，在跨徑大的情況下，加之混凝土加勁梁的恒載集度比鋼構(gòu)

19、造重，索力與恒載集度及跨長的平方成正比，索力大導致主纜截面必須加大，用以抵抗拉力的重力式錨碇體積也必須加大，橋塔塔頂鞍座所承受的垂直分力也十分大，必須要加大橋塔及其根底的截面尺寸。2混凝土加勁梁需預制，而鋼加勁梁可以逐段懸拼，施工方便。主纜與錨碇是如何聯(lián)結(jié)的。無論是重力式還是隧洞式錨碇，主纜進入錨室和巖洞之前必須先經(jīng)過散索鞍座或喇叭形散索套，將原先捆緊的主纜截面散開，變成以一股一股的鋼絲索股為單位，逐股錨固。6懸索橋主纜的形式主要有哪兩種：空中邊纜法AS法和預制平行絲股法PPWS法7懸索橋為何要采用非連續(xù)構(gòu)造而非連續(xù)構(gòu)造。受力：采用連續(xù)體系，塔根部有支座較大負彎矩，此處彎矩控制設計構(gòu)造處理復雜

20、，不經(jīng)濟，配筋較多；施工：懸索橋吊桿吊加勁梁，吊桿必須設置在一定范圍內(nèi)，或者為高支墩，在支座處要斜設，而且連續(xù)體系的加勁梁必須穿過塔，此時施工上不方便，并不能像非連續(xù)體系那樣使塔豎直放置。8彈性理論及繞度理論的幾個根本假設。彈性理論：1懸索假定完全柔性；2假定懸索曲線形狀和縱坐標在加載后保持不變；3加勁梁沿跨徑懸掛在懸索上，其截面的慣性矩沿跨徑不變；4吊桿為豎直，且沿橋跨密布，不考慮在活載作用下的拉伸和傾斜；5一期恒載完全由主纜承當，恒載作用下主纜線形為二次拋物線，加勁梁中僅有二期恒載、活載、風力和溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)力。繞度理論與彈性理論根本的區(qū)別在于第二條：即假定構(gòu)造在荷載作用下的變形不可忽略

21、，構(gòu)造的內(nèi)力平衡建立在變形后的幾何形狀上。9懸索橋施工工藝。一塔柱及錨碇施工；二纜索系統(tǒng)的架設：1準備工程2架設導索3架設牽引索及貓道索4架設貓道面板及橫向天橋5架設抗風索以完成貓道6主纜架設7將貓道轉(zhuǎn)載于主纜后撤除抗風索，并架設豎吊索；三加勁梁的制造和架設一般從跨中到兩邊。10影響橋梁跨徑的原理，橋長、分跨確實定原那么。影響橋梁跨徑的原理：材料強度、施工方法、抗風穩(wěn)定性、建橋經(jīng)歷、爬模，滑模，翻模、主纜處于貓道中的位置。橋長、分跨確實定原那么：地形、地質(zhì)、河勢、水文、通航、防洪、接線等。11懸索橋與斜拉橋的比擬。斜拉橋剛度比懸索橋大；斜拉橋的活載撓度比懸索橋小。纜索用鋼量上，懸索橋用量較多。

22、假定塔高度一樣，1000m以內(nèi)的斜拉橋的鋼索重量比懸案橋小3050%。對鋼斜拉橋而言，由鋼索拉力的水平分力所引起的主梁鋼重的增加，雖然對于跨度300米以上的斜拉橋是有影響的。但即使跨度在1400m以上，因鋼重增加而增加的費用，比懸索橋鋼索錨固費還要廉價。不管用何種方法架設斜拉橋都比懸索橋節(jié)省費用。斜拉橋?qū)儆诟叽纬o定構(gòu)造，其構(gòu)造的剛度大，只要有一個較好的主梁斷面就可以得到較好的抗風穩(wěn)定性。斜拉橋，尤其是密索體系斜拉橋，索能很快干擾主梁的振動，以使整個超靜定構(gòu)造減震防止危險振動的形成。懸索橋那么較容易形成大振幅的共振狀態(tài)。12重力剛度：是指柔性的主纜因承受巨大的恒載內(nèi)力而被張緊后，具有了抵抗進一步變形的剛度。橋墩臺橋墩的形式和特點：梁橋橋墩分為兩種：重力式墩，這類墩的主要特點是靠自身重力平衡外力保持其穩(wěn)定；輕型墩，這類墩的剛度小，受壓后允許在一定的范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形。拱橋橋墩分為兩種：實體式重力式墩、樁柱式墩。它與梁橋墩不同之處：1拱式推力構(gòu)造，它給予橋墩臺比擬大的水平推力；2橋墩的相對水平位移將給拱橋以較大的附加內(nèi)力，因而拱橋橋墩臺對地基的要求比梁橋高；3梁橋橋面與支座頂面的高差就是主梁的建筑高度；而對上承式或中承式拱橋來說，拱橋橋面到拱座之間還有拱上建筑構(gòu)造高度。橋臺的形式和特點：