橋梁結構複習

2022-03-09 13:47:46 字數 4832 閱讀 5510

1、 中、下承式拱橋的設計理念是什麼?

答:在保持上承式肋拱橋的基本力學特性的前提下,利用吊(壓)桿件,將橋面系所受的力傳遞給拱肋,從而增大跨徑減小橋梁的建築高度。

2、 試指出單管或啞鈴形鋼管混凝土拱肋的截面特性?

答:單管截面的抗扭效能好,拱軸向力效能優越,但抗彎效率低。啞鈴形截面除單管截面的優點外截面抗彎剛度大。

3、 剛性吊桿的受力特性與技術要點是什麼?

答:特性:除了承擔軸向拉力以外還參與拱肋的橫橋向穩定。

技術要點:(1)吊桿應設計為橫橋向寬,縱橋向窄的長方形橫截面;(2)其主筋應與拱肋內的扣件橫樑主筋聯結。

4、 橫樑的結構型別有哪三種?試指出各自的受力特性與橫截面形式。

答: (1)固定橫樑,除了支承縱樑外,還需橫向聯結拱肋,它承受橫橋向彎矩,縱橋向和橫橋向的扭矩,截面為工形與三角形。(2)普通橫樑,簡支結構或簡雙懸臂,其截面為七字形與矩形;(3)剛架橫樑,除了支承縱樑以外,還須橫向聯結拱肋上的立柱,受力體系為「梁柱式剛架」,介面一段為矩形截面。

5、 試指出中下承式鋼管混凝土拱橋的施工工藝流程、

答:(1)拱肋鋼管加工;(2)鋼管吊裝就位;(3)橫向聯結安裝;(4)管內混凝土壓注;(5)吊桿的調節;(6)橋面系工期施工。

6、 拱式組合體系橋的設計理念是什麼?

答:拱式組合體系橋的設計理念充分採用梁受彎、拱受壓的結構特性,將他們組合在橋跨結構中,共同受載,從而增加跨越能力。

7、 梁拱組合式橋中可分為哪三種結構型別?各自是受力特點是什麼?

答:(1)柔性系杆剛性拱,彎矩均由拱肋承受,系杆只承受拉力;(2)剛性系杆柔性拱,拱肋只承受軸向壓力,系杆不僅承受拱的推力還要承受彎矩;(3)剛性系杆剛性拱,拱肋與系杆共同承受橋跨的彎矩和縱向彎矩的大小按剛度比例分配。

8、系杆按受力特性可分為哪兩種?各自受力特性是什麼?

答:(1)柔性系杆:只承受軸向拉力;(2)剛性系杆:不僅承受軸向拉力,還要承受橋跨彎矩。

9、 系杆拱橋設計中對系杆設計設定時應注意的關鍵問題是什麼?

答:(1)考慮系杆與拱肋的選擇,保證系杆能與拱肋共同受力;(2)考慮系杆與行車道板之間的相互影響,避免行車道板阻礙系杆的受拉變形。

10、 試指出連續梁橋的受力特點。

答:(1)屬超靜定結構,在外力和各因素影響下產生內力重分布;(2)跨中支點負彎矩對跨內正彎矩有解除安裝作用。

11、試指出連續梁橋主梁內的預應力筋的分類及作用。

答:(1)縱向預應力筋,作用:對梁體結構縱向受彎和部分受剪,提供抵抗力;(2)橫向預應力筋,作用:

對梁體結構橫向受彎提供抗力,保證橋梁橫向整體性;(3)豎向預應力筋,作用:對梁體結構受剪提供抗力。

12、 連續剛構橋的受力特點有哪五點?為什麼豎向雙薄壁墩被廣泛用於連續剛構橋?

答:受力特點:(1)墩梁固結,梁和墩共同承受跨中彎矩;(2)在結構自重作用下,連續剛構的主梁受力和變形與連續梁的大致相同;(3)在活載作用下,連續剛構主梁內力和變形比連續梁橋的要小;(4)由於墩梁固結,墩頂限制了溫度變化混凝土收縮產生的縱橋向變形,從而增大了結構的二次內力;(5)為減小連續剛構橋的結構的二次內力,把橋墩設定為柔性高墩。

豎直雙薄壁墩抗彎剛度大,穩定性好,同時其水平抗推剛度小,適應縱橋向變形,主梁的負彎矩峰值出現在兩肢墩的墩頂,且比單臂小一些,可以節約材料。

13、斜腿剛架橋的結構的主要特點是什麼?

答:(1)跨中梁段和斜腿形成了折線拱,斜腿主要受壓力;(2)斜腿較長伸臂,減小了跨中彎矩;(3)斜腿下端永久性鉸。

14、影響連續梁恆載內力計算的關鍵問題有哪兩個?試指出其計算基本步驟。

答:(1)施工方法的不同使結構體系的轉換存在不同的階段;(2)不同施工階段的體系對應當時的結構恆載

步驟:(1)計算主梁自重(前期恆載)(即sa1);

(2)計算橋面系恆載(二期恆載)引起的內力,(即sg2);

(3)計算最終的總的恆載內力;

將全橋按施工工藝,結構支承條件和內力特徵點進行計算點位劃分,各點位的總的恆載內力為各施工階段該點恆載內力的疊加。

15、對三跨連續梁採用懸臂施工時,其主梁前期恆載引起的自重內力計算分哪四個階段?

答:階段

一、在主墩上懸臂澆築箱梁;為靜定體系,荷載為梁體自重q及掛籃重力p掛;

階段二、邊跨合攏; 為乙個懸臂梁,承受的荷載為邊跨段梁體重力q及拆除掛籃荷載p掛

階段三、中跨合攏;仍為懸臂梁,將合攏混凝土自重q和掛籃荷載p掛合力重量,按集中力r0作用在兩端;

階段四、拆除中跨合攏段的掛籃;荷載為合攏段自重q和拆除荷載r0。

16、連續梁頂推施工中,主梁自重內力計算時,計算假定有哪三條?

答:(1)假定梁體在橋台支承點上為一完全墩,台座上梁段不參與受力計算;

(2)施工過程中截面內力是流動的,不得對同一截面的內力進行疊加;

(3)梁體全部就位後,對同一截面不同位置時的最大正彎矩和最小負彎矩的內力按包絡圖確定。

17、連續梁與簡支梁在活載內力計算中存在的關鍵差異有哪三點?

答:(1)結構體系不同,主梁截面不同;(2)連續梁邊梁與中跨在結構的約束上,對活載橫向不同的影響;(3)連續梁在車道荷載作用下,需要計入橫橋向與縱橋向活載的折減。

18、試指出連續梁活載內力的計算思路。

答:(1)按等代簡支樑發計算主梁的荷載橫向分布係數mmax; (2)計算箱梁的荷載增大係數η; (3)代入內力計算式。

19、按等代簡支樑法計算連續梁橋的荷載橫向分布係數時,採用的計算基本原理是什麼?

答:(1)按等剛度原理將連續梁等代為簡支梁; (2)按撓度相等的原理計算等代簡支梁的抗彎慣性修正係數cw;(3)按轉角相等的原理計算等代簡支梁的抗扭慣性修正係數cθ。

20、對箱梁活載內力計算,為什麼要採用荷載增大係數η?

答:對於箱梁將其假想地分為開口的多片t或i計算每片主梁的荷載橫向分布係數mi,一般情況下邊梁的荷載橫向分布係數mi大於中主梁,即邊梁的荷載橫向分布系數值為最大,然而分開求得的內力進行截面配筋設計不十分合理,也較麻煩,工程上為了計算的簡化和安全起見,採用荷載增大係數。

21、在預加力引起的次力矩m』計算時,計算等效荷載的原則與基本假定是什麼?

答:基本原則:根據欲加力產生的結構內力與等效荷載產生的內力相等計算q效與p效;

基本假定:(1)忽略預應力筋的摩阻力損失,即ny為常值;(2)預應力筋設定在梁體全長內;(3)預應力筋錨具頭傾角θ較小,或趨近於0,則cosθ=1,sinθ=0,即θ取梁的左端為負,右端為正;(4)偏心距e(x)在介面高度中心軸上為正,之下為負;(5)等效荷載q效或p效以向上為正向下為負。

22、等效荷載法計算欲加力的內力的基本步驟是哪五步?

答:(1)根據跨中力索形式確定幾何條件e(x)、θ(x);(2)根據預加力初始預矩求初預炬,m0=ny*e(x);(3)求等效荷載q效或p效,並繪製等效荷載作用圖;(4)求解等效荷載作用下樑跨各支承點的反力r,從而求得連續梁在等效荷載作用下控制截面的總彎矩m總(5)矩m』=m總-m0

23、何謂吻合束,試指出吻合束的概念在工程設計中的具體應用。

答:吻合束即指布筋預應力軸線達到使用m次=0,即m總=m初。

吻合束在工程上的應用:(1)次力矩對控制截面總彎矩影響較大,可以通過減小次力矩值來降低控制截面總彎矩;(2)工程設計中常光借助吻合束的概念來假設預應力束曲線的線性計算出乙個次力矩,再採用調整力束曲線的e(x) θ(x)再計算次力矩,使其達到逐步減小到梁跨的經濟截面。

24、徐變對結構的受力影響有哪兩方面?

答:(1)徐變導致結構的預加力損失;(2)徐變會使超靜定結構產生二次內力。

25、解釋以下名次:徐變變形、徐變應變、瞬時應變、徐變係數、內力重分布。

答:(1)徐變變形:在長期荷載作用下,結構在瞬時變形δe後,隨時間t增長而產生的變形量δc。

(2)徐變應變:單位長度的徐變變形稱為徐變應變。

(3)瞬時應變,是只初始載入瞬間產生的變形δe與構件長度l之比。

(4)徐變係數:是從載入齡期t0後至某個時刻,徐變應變值與瞬時應變值之比。

(5)內力重分布:超靜定結構由於徐變產生徐變次內力,使得徐變後結構內力與結構瞬時變形後的內力相比,發生了變化這種現象為內力重分布。

26、試指出在結構自重q作用下徐變引起的內力重分布彎矩(mqt)的計算步驟。

答:(1)先期結構在自重作用下的彎矩m1q計算;

(2)後期機構在自重作用下的彎矩m2q計算;

(3)徐變引起的內力重分布的結構自重彎矩mqt計算;

(4)繪製徐變引起內力重分布的結構自重彎矩圖。

27、試指出在預應力ny作用下徐變引起的內力重分布彎矩(mpt)的計算步驟。

答:(1)先期結構在預應力作用下的彎矩m1p計算;

(2)後期機構在預應力下的彎矩m2p計算;

(3)徐變引起的內力重分布的預應力彎矩mpt計算;

(4)繪製徐變引起內力重分布的預應力彎矩圖。

28、混凝土結構收縮的特性有哪三點?試指出收縮變形對結構的受力與變形的影響。

答:特性:(1)不是外力引起的,而是因為混凝土材料本身的特性產生的;

(2)混凝土收縮是隨時間變化增長的;

(3)混凝土收縮與結構靜定型別結構尺寸、混凝土材料強度等級,環境濕度以及溫度有關。

影響:對可自由收縮的結構(如簡支梁、連續梁等),收縮僅使結構產生變形,不產生次內力;對不可自由收縮的結構(如連續剛構橋,無鉸拱等)超靜定結構,等候所不僅產生收縮變形還將在結構中產生收縮內力。

29、計算基礎沉降產生的次內力時,計算要求有哪三點?

答:(1)基礎沉降的計算主要考慮後期結構體系轉換後,不含施工中沉降的影響值;

(2)基礎沉降產生的次內力應按相鄰墩台的容許沉降差進行計算;

(3)計算時容許沉降值不得大於《橋規》規定的容許沉降量。

30、何謂日照溫差的影響?何謂年溫差的影響?

答:日照溫差影響:指橋位日照溫度隨梁高截面產生的溫度變化值,產生次內力與溫度自內力;

年溫差影響:橋位氣溫隨季節發生變化,其只產生溫度次內力。

31、何謂溫度次應力?何謂溫度自應力?

答:溫度次應力:由外約束引起的溫度應力;

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