《桥梁上部施工技术》课后习题及答案.docx
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1、工程1桥梁总论1 .我国古代桥梁的代表作有哪些?赵州桥、万安桥、霁虹桥、广济桥前世界上各种桥型的最大跨径是多少?(一)梁桥.简支梁桥:1977年奥地利的阿尔姆桥,主跨76米1 .悬臂梁桥:最大跨度150米.连续梁桥:1974年 巴西 尼泰罗伊河乔,主跨300米4钢桁架桥:1917年加拿大 魁北克桥,主跨549米(二)钢构桥1 .T型刚构桥:巴拉圭Paragual桥,跨度270米.连续刚构桥:1998年挪威Stolma ,主跨301米(三)拱桥.石拱桥:2001年晋焦高速公路丹河大桥 跨径146米2钢筋混凝土拱桥:2005年 重庆巫山长江大桥主跨460米.钢拱桥:2003年 上海卢浦大桥跨度55
2、0米(四)悬索桥:日本明石海峡大桥,主跨1991米(五)斜拉桥:2008年 苏通长江公路大桥,主跨1088米3.我国在长江上架起的第一座桥是哪一座?武汉长江大桥 我国在长江上自行设计、制造、施工的第一座桥是哪一座桥?南.梁桥按承重结构的截面形式划分为哪些类型?答:桥按承重结构截面形式可划分为板桥、肋板式梁桥、和箱型 梁桥。2 .梁桥按承重结构的静力体系分为哪些类型?各种类型是如何定义 的?答:梁式桥按承重结构的静力体系可划分为简支梁桥、悬臂梁桥、 连续梁桥。(1 )简支梁桥:有一根能两端分别支撑在一个活动支座 和一个较支座上的梁作为主要承重结构的桥梁。(2 )悬臂梁:梁的一端为不产生轴向垂直位
3、移和转动的 固定支座,另一端为自由端。(3 )连续桥梁:两跨或两跨以上连续的桥梁。3 .梁桥的桥面系有哪些构造?答:桥面构造通常包括桥面铺装、防水和排水系统、伸缩缝、人 行道(或平安带)、缘石、栏杆(或防撞墙)、灯柱等。4 .桥面铺装的作用是什么?答:桥面铺装的功用是保护属于主梁整体局部的行车道板不受车 辆轮胎或履带的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能使车 辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。5 .为什么要设置桥面横坡?横坡的设置方法有哪些?答:桥面设置纵横坡,以利用雨水迅速排除,防止或减少雨水对桥面铺装层的渗透,从而保证行车道板,延长桥梁的使用寿命。常用的设置方法有以下几种:(1)将横坡直
4、接设在墩台顶部,而使桥梁上部构造做成双向倾 斜,铺装层在整个桥宽上做成等厚的。(2 )横坡不设在墩台顶部,而直接设在行车道板上。先铺设一 层厚度变化的混凝土三角形垫层,形成双向倾斜,再铺设等厚 的混凝土铺装层。(3 )在装配式肋板式桥梁中,也有通过支座垫石高度来形成横 坡,而免去做三角垫层的工序,使得施工简便。横坡大小易控 制。(4 )在比拟宽的桥梁中,可将行车道板做成倾斜面而形成横坡。6 .空心矩形板桥截面形式有哪些?其横截面最薄处的厚度规定为多少?(1 )开成单孔,挖空面积最多,但顶板需配置横向受力钢筋以承当车轮荷载;(2 )挖成两个圆孔,当用无缝钢管作芯模时施工较方便,但其 挖空面积小;
5、(3 )由两个半圆或两块侧模板组成,当板的厚度改变时,只需 要更换侧模板。空心板横断面最薄处不得小于7cm.装配式板桥为何要设横向联结?有哪几种形式?答:为了使装配式板块组成整体,共同承受车辆荷载,在块件之 间必须具有横向联结的构造。常用的联结方法有企口混凝土校联 结和钢板焊接联结。7 .在什么情况下需修建斜桥?何谓斜交角?答:在桥梁建设中,由于桥位处的地形限制,或者由于高级公路 对线型的要求而将桥梁做成斜交。桥梁轴线与支承线的垂线之间 的夹角称为斜交角。8 .简述装配式钢筋混凝土 T形梁的横隔梁作用。横隔梁应做成什么 形状?为什么做成这种形状?常用的横隔梁的连接方法有哪几 种?答:横隔梁在装
6、配式T形梁桥中起着保证各根主梁相互连结成整 体的作用,他的刚度愈大,桥梁的整体性愈好,在荷载作用下各 主梁就能更好地共同工作。宜做成上宽下窄和内宽外窄的楔形, 以便脱模工作。扣环式接头,焊接钢板接头,桥面板的企口连结。9 .装配式钢筋混凝土简支T梁内的钢筋有哪几种?各种钢筋的作用 分别是什么?答:装配式T形简支梁桥的钢筋为纵向主钢筋、斜钢筋、架立钢 筋、箍筋和分布钢筋等几种钢筋。纵向主钢筋:承受拉力或压力。斜钢筋:起抗剪作用架立钢筋:形成钢筋骨架箍筋:形成钢筋骨架,使受拉主筋与受压已形成整体,抵抗剪力。 纵向防裂分布钢筋:为了抵抗混凝土收缩和徐变产生的拉力。10 .为什么设置钢筋混凝土保护层?
7、公路桥涵设计通用规范中对保护层有哪些规定?答:为了防止钢筋受到大气影响而锈蚀,并能保证钢筋与混凝土之间的粘着力充分发挥作用,钢筋到混凝土边缘,需要设置保护层。公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范规定:普通钢筋和和预应力直线形钢筋的最小混凝土保护层厚度不应小于钢 筋公称直径,后张法构件预应力直线形钢筋不应小于其管道直径 的一半,且应符合表2-1-1的规定。普通钢筋和预应力直线形钢筋最小混凝土保护层厚度(mm ) 表 2-1序a构件类别环境条件Inm、IV1基础、桩基承台(1 )基坑底面有垫层或侧面有模板(受力主筋)(2)基坑底面无垫层或侧面无模板(受力主筋)4060507560852墩台身、
8、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、 拱上建筑(受力主筋)3040453人行道构件、栏杆(受力主筋)2025304报肋2025305缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件304045收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋152025.简述装配式钢筋混凝土 T形梁梁肋、翼缘板受力钢筋的位置及方向。答:T梁翼缘板内的受力钢筋沿横向布置在板的上缘,以承受悬臂的负弯矩,在顺主梁跨径方向还应设置少量的分布钢筋。板内主 筋的直径不小于10mm ,每米板宽内不应少于5根。分布筋的直 径不小于8mm,间距不大于20cm,在单位板宽内分布筋的截面积 不少于主筋截面积的15% ,在有横隔梁的部位分布筋的截面积应 增至主筋的30%
9、 ,以承受集中轮载作用下的局部负弯矩,所增加 的分布钢筋没侧应从横隔梁轴线伸出L/4的长度。11 .预应力钢筋混凝土简支T梁的梁肋下部为什么通常要加宽做成马蹄形?靠近支点处腹板加厚与马蹄同宽的蹄形?靠近支点处腹板加厚与马蹄同宽的的是什么?答:以便钢丝束的布置满足承受预压力的需要。为了配合钢丝束的起弯,在梁端能布置钢丝束锚头和安放张拉千斤顶,在靠近支点处腹板也要加厚至与马蹄同宽,加宽范围最好达一倍梁高左右。12 .后张法预应力筋为何弯起?1 ) 简支梁的弯矩从跨中向支点逐渐减小,故预应力筋的偏 心距也应逐渐减小,否那么上缘的拉应力过大。必须将局部 立筋弯起,以减小支点的负弯矩。2 )临近支点的区
10、段剪力很大,可用弯起力筋所产生的竖向力来抵消他。3 )分散梁端预应压力和便于布置锚具。13 .预应力钢筋混凝土梁中非预应力受力钢筋的作用是什么?其布置形式有哪些?答:在预应力混凝土简支梁 中,有时为了补充局部梁段 内强度的缺乏,有时为了满 足极限强度的要求为了更 好地分布裂缝和提高梁的 韧性等,可以将无预应力的 钢筋与预应力筋协同配置, 这样往往能到达经济合理 的效果。a)其布置形式如右图。14 .预应力混凝土梁中马蹄中的闭合箍筋及锚固区的加强钢筋是如何布置的?答:在T形、I形截面梁下部的马蹄内,在马蹄中需设置不小于 8mm的闭合式箍筋,间距不应大于200mm。此外,马蹄内尚应 设直径不小于1
11、2mm的定位钢筋。在梁端附近(自锚固段算起, 约为一倍梁高长度内)间距应为6080mmo当马蹄宽度大于500mm时,箍筋不少于4肋。15 .什么叫板的有效宽度?公路桥涵设计通用规范对单向板、悬臂板的荷载有效分布宽度是如何确定的?答;将荷载作用下沿行车方向板上产生的不均匀的弯矩按中间最大 弯矩值折合成分布在一定宽度范围内的均匀最大弯矩,以此宽度 承受车轮荷载的总弯矩,此宽度即为板的有效工作宽度。16 .什么是预拱度?为什么在施工中需设置预拱度?预先给梁设置一个向上的挠度,称为预拱度。桥梁如发生过渡的 变形,将不但会导致高速行车困难,加大车辆的冲击作用,引起桥梁 的剧烈振动和使行人不适,而且可能使
12、桥面铺装层和结构的辅助设备 遭致损坏,严重者甚至危及桥梁的平安。所以设置预拱度可减少桥梁 的竖向变形。17 .什么叫支座?梁式桥支座的作用是什么?钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥在桥跨结构和墩台之间均须设 置支座,其作用为传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引起的 竖向力和水平力;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,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构 的静力图示。18 .梁桥支座有哪些类型?各种支座适用于什么场合?梁式桥的支座一般分为固定支座和活动支座两种。固定支座既要将 主梁固定在墩台上并传递竖向力和水平力,又要保证主梁发生挠曲时 在支承处能自由转动。活动
13、支座只传递竖向力,同时又要保证主梁在 支承处能自由转动又能水平位移。19 .板式橡胶支座的活动机理是什么?它有没有固定支座与活动支座 之分?其活动机理是利用橡胶良好弹性使其产生不均匀弹性压缩实现转 角位置,并利用橡胶较大的剪切变形一满足上部结构的水平位移。板式橡胶支座一般无固定支座与活动支座之分。2 3.为什么悬臂体系和连续体系比简支体系有更强的跨越能力?悬臂体系和连续体系利用悬出支点以外的伸臂,使支点产生负弯矩 对锚跨跨中正弯矩产生有利的卸载作用。24 .预应力钢筋混凝土连续梁桥的特点是什么?必须以各个截面的最大正负弯矩的绝对值之和,也即按弯矩变化幅 度值布置预应力筋。实际上支点控制设计的是
14、负弯矩,跨中控制设计 是正弯矩。25 .什么是T形刚构桥?什么是连续刚构桥?连续刚构桥的特点有哪 些?T形刚构是一种墩梁固结、具有悬臂受力特点的梁式桥。连续刚构是将T形刚构粗厚桥墩减薄,形成柔性桥墩,使桥墩固结、 主梁连续形成连续刚构桥。主梁连续,墩梁固结.斜拉桥属什么体系?它由哪几局部组成?斜拉桥根据不同的结合方式分为悬浮体系、支撑体系、塔梁固结体 系、刚构体系主要由上部结构的斜拉索、塔柱和主梁及下部结构的桥墩、桥台。26 .为什么预应力混凝土斜拉桥的跨越能力大?斜拉桥的特点是什 么?支点处显著增大的偏心距,充分发挥了预应力筋抵抗负弯矩的能 力,借以可有效节约刚材,增大跨越能力适用不同地质条
15、件,显著增大跨越能力,提高跨越性能,不需要笨 重的锚固装置,内力分布更均匀,施工技术要求高,工序复杂工程3拱桥1.解释以下名词。拱上建筑起拱面起拱线拱轴线拱顶拱背拱腹陡拱 坦拱双曲拱桥(1)拱上建筑桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上建筑。(2 )起拱面:拱圈和墩台连接处的横向截面称为拱脚或起拱面。(3 )起拱线:起拱面与拱腹相交的直线称为起拱线。(4 )拱轴线:拱圈各横向截面(或换算截面)的形心连线。(5)拱顶:拱圈最高处横向截面。(6)拱背:拱圈的上曲面。(7)拱腹:拱圈的下曲面。(8 )陡拱:一般将矢跨比大于或等于1/5的拱称为陡拱。(9 )坦拱:矢跨比小于1/5的拱称为坦拱。(10
16、)双曲拱桥:这种拱桥的主拱圈横截面是由一个或数个小拱组 成的,由于主拱圈在纵向及横向均呈曲线形,故称之为双曲拱桥。2 .拱桥与梁桥的不同之处有哪些?(1)梁式结构在竖向荷载作用下支承处仅产生竖向支承反力,而拱 桥结构在竖向荷载作用下,支承处不仅产生竖向反力而且还产生 水平推力。(2 )外型上梁桥都是平直的(在纵向),而拱桥拱圈都是圆形。京长江大桥4,什么叫桥梁?桥梁通常由哪几局部组成?定义:桥梁是道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他障碍(如 公路或铁路)等时,为了保持道路的连续性,充分发挥其正常的运输 能力,就需要建造专门的人工构造物桥梁来跨越障碍。组成:桥梁由上部结构、下部结构、附属系统和
17、支座系统四个局部组 成。5.解释以下桥梁术语:计算跨径、净跨径、标准跨径、桥梁全长、多 孔跨径总长、桥梁高度、桥梁建筑高度、桥下净空、拱桥净矢高、拱 桥计算矢高、拱桥矢跨比。计算跨径:梁桥为桥跨结构两支承点间的距离;拱桥为两拱脚截面重 心点间的水平距离。净跨径:为计算水位上相邻两个桥墩(台)间的净距离。通常把梁桥 支承处内边缘间的距离、拱桥两拱脚截面最低点间的水平距 离也称为净距离。标准跨径:梁桥为桥墩中线间或桥墩中线与台背前缘间的距离;拱桥 为净跨径。桥梁全长:有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离;无 桥台的桥梁为桥面系行车道长度。多孔跨径总长:梁桥为多孔标准跨径总和;拱桥为两桥台
18、内拱脚截面 最低点(起拱线)间的距离;其它型式桥梁为桥面系行车道长度。桥梁高度:行车道顶面至低水位间的距离,或行车道顶面至桥下路线3 .拱桥的优缺点有哪些?优点:(1)跨越能力较大。(2 )能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比,可节省大量的钢材和水泥。(3)能耐久,而且养护维修费用少。(4)外型美观。(5)构造较简单。缺点:(1)自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,对地基条件要求高。(2)需要劳动力多,建桥时间也较长。(3 )由于拱桥水平推力较大,在连续多孔的大中桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥的平安,需要采用较复杂的措施,或设置单向推力墩,增加了造价。(4 )
19、与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高。4 .拱桥按不同的分类方法分别分为那几种类型?(1)按照建桥材料可分为坛工拱桥、钢筋混凝土拱桥和钢拱桥。(2 )按照拱上结构的形式可以分为实腹式拱桥与空腹式拱桥。(3 )按照主拱圈所采用的各种拱轴线的形式,可将拱桥分别称为圆 弧拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥等。(4)按结构静力图式分为三钱拱、无钱拱和两钱拱。(5 )按行车道位置分为上承式拱、中承式拱、下承式拱。(6 )按主拱圈横截面的形式分为板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥。5 .气筑石拱圈时,构造上应满足那些要求?(1)拱石受压面的砌缝应是辐射方向,即与拱轴线相垂直。这种辐 向砌缝一般可做成通缝,不必
20、错缝。(2 )当拱圈厚度不大时,可采用单层拱石砌筑,当拱厚较大时可采 用多层拱石砌筑,对此要求垂直于受压面的顺桥向砌缝错开,其错峰间距不小于0.10M。(3 )在拱圈的横截面内,拱石的竖向砌缝应当错开,其错开宽度至少0.10M ,这样,在纵向或横向剪力作用下,可以防止剪力单纯由砌缝内的砂浆承当,从而可增大体的抗剪强度和整体性。(4)砌缝的缝宽不应大于0.02 M。(5 )拱圈与墩台、空腹式拱上建筑的腹孔墩与拱圈相连接处,应采用特制的五角石,以改善连接处的受力状况。五角石不得带有锐角,以防止施工时易破坏和被压碎。为简化施工,常采用现浇混凝土拱座及腹孔墩底梁来代替复杂的五角石。6 .什么是肋拱桥肋
21、拱桥与板拱桥相比其特点是什么?肋拱桥是由两条或多条别离的平行拱肋,以及在拱肋上设置的立 柱和横梁支承的行车道板组成。肋拱桥与板拱桥相比其优点在于:能较多地节省混凝土用量,减 轻供体重量。相应的,桥墩桥台的工程量也减少。同时随着恒载对拱 肋内力的影响减少,活载影响相应增大,钢筋可以较好地承受拉应力, 这样就能充分发挥建筑材料的作用。而且跨越能力也较大。它的缺点 是比混凝土板拱用的钢筋数量多,施工较复杂。7 .双曲拱桥主拱圈由哪几局部构造组成?各局部构造都有何作用? 双曲拱桥:这种拱桥的主拱圈横截面是由一个或数个小拱组成的,由于主拱圈在纵向及横向均呈曲线形,故称之为双曲拱桥。双曲拱桥主拱圈由拱肋、
22、拱波、拱板和横向联系等几局部组成。(1)拱肋是主拱圈的重要组成局部,它不仅参与拱圈共同承受全部 恒载和活载,对主拱圈质量有重大影响,而且在施工过程中,又 要起砌筑拱波和浇筑拱板的支架的作用。因此必须保证拱肋具有 足够的强度和刚度。特别是采用无支架施工的双曲拱,还需保证 拱肋具有足够的纵向和横向稳定性。(2 )拱波不仅是参与主拱圈共同承受荷载的组成局部,而在浇筑拱 板混凝土时,它有起模板的作用(3 )拱板在拱圈截面中占有最大比重,而且现浇混凝土拱板又将拱 肋,拱波连成整体,实现集零为整因此,拱板在加强拱圈整 体性方面起着重要的作用。(4 )横向联系常用的型式是横系梁和横隔板,通常布置在拱顶、腹
23、孔墩下面、分段吊装的拱肋接头处等,间距一般为35M。考虑 到横向联系在拱顶附近作用更为明显,因此在拱顶局部(或在整 个拱顶实腹区段)可适当加密。对于跨径较小的宽桥,拱顶附近 的横向联系更应特别加强。8 .实腹式拱上建筑由哪几局部组成?护拱的作用是什么?实腹式拱上建筑由侧墙,拱腹填料,护拱以及变形缝,防水层、 泄水管和桥面等局部组成。作用:便于敷设防水层和排除积水,加强拱圈的作用。9 .空腹式拱上建筑腹孔结构分哪几种?腹孔墩分哪几种形式?空腹式拱上建筑腹孔结构分为拱式腹孔和梁式腹孔。腹孔墩分为 横墙式腹孔墩和排架式腹孔墩。10 .拱桥上的伸缩缝和变形缝有何作用?它们分别布置在拱桥的哪些位置?作用
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