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一级结构工程师专业知识：桥梁结构知识学习（题库版）1、问答题 对公路通用规范的431条，有以下疑问：（1）"车道荷载"与"车辆荷载"容易混淆，应如何区分？（2）条文说明以及432条中均说到"局部加载"，如何（江南博哥）理解？（3）表431-4规定了多车道折减系数，在计算荷载横向分布系数时，要不要考虑多车道折减？正确答案：对于第1个问题："车道荷载"相当于旧规范中的"车队"（例如，原规范中的"汽车-20级"，该车队包含一辆30t的重车和辆数不限的20t标准车），只不过更加概念化，表现为均布荷载和一个集中荷载。由于是车队，所以，更强调的是沿桥的纵向布置。横向的布置，要依据"车辆荷载"中的尺寸（主要是单车轮距和两车辆之间的轮距）。"车辆荷载"相当于一辆车的概念化，也就是具体规定出一辆车的轴距、轮距、外形尺寸、车轮着地尺寸等。对于第2个问题，可以这样理解：规范4.3.1条的条文说明指出，车道荷载不能解决局部加载、跨径较小的涵洞、桥台和挡土 墙土压力等的问题，因为这时使用车道荷载会产生与原规范相差较大的结果，应采用车辆荷载。"局部加载"是指对桥梁上局部区域的加载。例如，对横梁设计时主要考虑桥梁横向荷载的布置，这时就是局部加载，需要用到车辆荷载。对于第3个问题：由于横向分布系数计算时，是按照规范表4.3.1-3中规定的车道数考虑的，实际生活中多车并排行驶的概率要小，故考虑对多车道折减。计算荷载横向分布系数时，应计及多车道折减系数，在计算梁的内力时，不再考虑多车道折减。2、问答?依据公路通用规范的431条规定，对PK应如何理解？正确答案：笔者结合规范的条文说明以及公路桥梁设计规范答疑汇编（人民交通出版社，2009），有以下认识：（1）新规范抛弃了原来的车队荷载而采用车道荷载这一"虚拟荷载"，要保证其与原规范的连续性（公路-级相当于汽车-超20级，公路-级相当于汽车-20级），这时，单纯的qK不能完成此目的，因此，规范用PK来加以修正。（2）对于多跨不等跨连续梁桥，PK按最大跨径确定。（3）计算主梁的剪力或支座反力时，PK应乘以1.2的系数。（4）计算汽车制动力时，PK不乘1.2的系数。（5）计算盖梁、墩台、基础的内力时需要用到支座反力，这里的支座反力计算时，PK应乘以1.2的系数。3、问答题 公路通用规范的4.2.2条规定，预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时，应作为永久作用计算其主效应和次效应，并计入相应阶段的预应力损失，但不计由于预加力偏心距增大引起的附加效应。那么，公路混凝土规范的6.5.3条以及6.5.5条第2款中的"荷载短期效应组合"是否包含预加力？正确答案：笔者认为，公路混凝土规范的6.5.3条以及6.5.5条第2款中的"荷载短期效应组合"不包含预加力。理由如下：依据85版的公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，当短期使用荷载（结构自重、预加力和静活载）作用下的最大竖向挠度大于/1600时，应设置预拱度。若小于零，显然不设置，这时，对应于预加力引起的反拱大于结构自重和静活载共同作用的挠度。故2004版的公路混凝土规范6.5.5条第2款中的"荷载短期效应组合"必然不包括预加力。作为同一个概念，规范6.5.3条应该也不包括。支持此观点的 文献有：张树仁结构设计原理（第二版）、叶见曙结构设计原理（第二版）。4、问答题 在计算梁的跨中弯矩设计值时，要不要乘以车道数？正确答案：当桥梁在横向只有一根梁时，该主梁将承受全部的车道荷载，此时，相当于横向分布系数为1.0，在计算梁的跨中弯矩设计值时，需要乘以车道数。当桥梁在横向由多根主梁组成时，由于主梁间有相互联系，将共同承受车道荷载。因此，每根主梁在计算跨中弯矩设计值时，需要乘以各自的横向分布系数（各主梁的横向分布系数必然小于1.0，全部主梁的横向分布系数之和大于车道数）。而在计算横向分布系数时，已经考虑了车道数，所以，在计算梁的跨中弯矩设计值时，不再乘以车道数。5、问答题 混凝土规范表3.2.2下注3明确指出，对预应力混凝土构件，可将计算所得的挠度值减去预加力产生的反拱值；在公路混凝土规范中，对于预应力混凝土梁，挠度验算时，是否要减去预加力引起的反拱？正确答案：依据公路混凝土规范的6.5.3条，预应力混凝土受弯构件同普通钢筋混凝土受弯构件一样，先用荷载短期效应组合计算出短期挠度，然后用乘以0考虑荷载长期效应影响，由此得到的长期挠度再减去结构自重产生的长期挠度，然后和挠度限值相比较。所以，当采用公式fflim进行挠度验算时，公式的左边不应减去预加力引起的反拱值。支持此观点的文献有：张树仁结构设计原理（第二版）、黄侨、王永平桥梁混凝土结构设计原理计算示例，叶见曙等结构设计原理计算示例（第二版）。6、问答题 公路通用规范436条对汽车荷载制动力进行了规定，应如何理解？正确答案：笔者认为，宜从以下几个方面理解：（1）注意关键词"同向行驶"、"不计冲 击力"。当由桥面净宽确定为2车道时，同向行驶为1个车道。（2）制动力的计算公式可以表示为Fbk=（q+P）×10式中，q按照跨径依据规范4.3.1条取值。（3）同向行驶三车道时，制动力为一个设计车道的2.34倍，其实质是考虑规范表4.3.1-4中规定的横向折减系数。由于车道数为3时折减系数为0.78，0.78×3=2.34。（4）公路一级汽车制动力标准值不小于165kN，公路一级时不小于90kN，均是针对一个车道而言的，对于多车道情况，应乘以规定的倍数。例如，三车道时乘以2.34。7、问答题 如何计算预加力引起的反拱值？正确答案：依据 公路混凝土规范的6.5.4条，计算预加力引起的反拱时按照刚度为EcI0计算，然后考虑长期挠度增长系数为2.0。理论上讲，这里的Ec是对应于传力锚固时的值：因为随着龄期增长混凝土的强度提高，而传力锚固时的强度会比预应力混凝土梁的设计强度要低，相应的Ec值也就低。有了刚度还需要知道弯矩才能反拱。由于各截面预应力筋布置不同，预应力损失又不相等，因此，通常采用的一个简化做法是，取4截面处预加力引起的弯矩作为沿全跨的弯矩，据此按照"图乘法"计算。如图2-6-7所示，可得预加力引起的跨中长期挠度值为式中，0应取为2.0。