《桥梁工程》学习指导书.doc

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1、同济大学继续(网络)教育教学资料桥 梁 工 程学 习 指 导 书(交通土建工程、交通工程专业用)吴培峰编2009年8月目 录概述1思考题3习题一9习题二11第一次测验作业14第二次测验作业16概 述桥梁工程课程主要介绍钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥、混凝土拱桥等常用的中小型桥梁以及桥梁墩台的构造原理、设计计算方法和施工技术概要，并简要介绍了斜拉桥、悬索桥等大跨度桥梁的构造、设计和施工要点。教材共分6篇，各篇内容请参阅教材目录，其内容和特点可参阅教材前言，此不赘述。从课程内容本身来看，第二、第四和第六篇为重点，第一篇为次重点。但从实际工程应用来说，第一篇的内容掌握好了，使桥梁的总体规划设计科学、

2、合理、美观，从而可以建造出在经济性、可靠性（安全性、适用性、耐久性）和造型景观等方面和谐统一的桥梁。第一篇相当于桥梁设计的战略思想，其余各篇相当于各种具体桥型和桥梁墩台设计的各个战术思想，要取得战役的胜利，必须将上述两个方面协调好。第三和第五篇为非重点内容，目的是使同学对常用的大中跨度桥梁亦有所了解。总之，要取得桥梁工程建设的成功，同学必须对各种桥梁有较深入的规律性的理解，进行合理的规划设计、精心的技术设计，并加以精心的施工和维护管理方能优质地完成。桥梁在功能上是道路的延续，而且是交通线上重要的建筑物。桥梁工程是土木工程（交通土建工程）、交通工程专业一门重要的专业课，它与同学先修的许多基础课和

3、专业基础课（如数学、材料力学、结构力学、工程制图、建筑材料、结构设计原理、水力水文学等）密切相关。桥梁工程作为专业课，它与基础课的学习方法有相似的地方，更有差异之处。与基础课类似，专业课也有自己的系统性，即在一定的假设条件下由逻辑推理得到某种理论，以应用于工程实际。然而基础课中问题的解答基本上是唯一的，但在专业课中往往并不如此。要建造一座优秀的桥梁，其设计和施工都带有方案性，可以提出各种各样的方案（方法），桥梁工程师应当因地制宜，根据经济、安全、适用、耐久和美观的原则，通过多种设计、施工方案的比较优化而得到最佳方案。本课程的这种方案性的特点同学们一定要深入领会。此外，本课程的另一个特点是桥梁结

4、构的构造、施工方法和条件等都会影响桥梁结构的力学性能及其设计计算，所以必须充分重视构造、设计和施工之间相辅相成的关系。为了深入领会构造、设计、施工之间的相互关系，大家可以根据自己的具体条件去参观正在施工中的桥梁，或有意识地参观已建成的桥梁。实际桥梁设计工作的一般程序是，首先进行总体规划设计，拟定各种主要尺寸，然后进行结构整体和局部静力（动力）分析，得到结构的内力分布，据此进行（混凝土桥梁）配筋设计，最后核算其强度、刚度（变形）、耐久性、稳定性等是否能够通过，如此反复不断调整优化设计方案。根据上述特点，本课程的学习顺序一般是先介绍各种桥型的设计布置和构造原理，进而介绍设计原理和计算方法，最后介绍

5、如何施工安装。这样的逻辑顺序便构成了本课程的系统性。在学习本课程的过程中，希望同学按照上述的内在系统循序渐进，为将来从事桥梁设计、施工和管理工作打下基本的、扎实的理论基础。为便于同学学习本课程，本指导书为教材配有思考题、习题、测验作业和课程设计等练习环节。每章的思考题是为启发同学思考问题、进一步巩固所学内容而设的，其涉及内容多为基本和重点内容。习题主要是供同学们练习、巩固设计计算部分的内容而设的。思考题供同学自我检查学习成果之用，不必上交批改。习题和测验作业要求同学在认真复习已学内容的前提下，认真、独立地完成，并按规定的时间及时交批。本课程的课程设计原则上安排在同学学习完第二篇之后进行，要求同

6、学根据课程设计任务及指导书的规定认真完成，并在规定的时间内交批。需要注意的是，课程设计的成绩是单独进行评定。最后，推荐同学们购备或借阅下列教材和参考书供学习时参考：1 主教材：姚玲森主编桥梁工程（第二版）北京：人民交通出版社，2008.72 刘龄嘉主编桥梁工程北京：人民交通出版社，2007.13 中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）北京：人民交通出版社，2004.94 中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）北京：人民交通出版社，2004.95 易建国主编混凝土简支梁（板）桥（第三版）北京：人民交通出版社，2006

7、.9思 考 题第一篇 总 论1桥梁有哪些基本组成部分？它们各有什么作用？2什么是计算跨径、净跨径？它们有何区别？3什么是建筑高度和容许建筑高度？它们有何关系？4桥梁按基本体系可分为哪些主要类型？试分析比较这些基本桥型的受力特点、适用情况和优缺点。5上承式、下承式和中承式桥各有什么特点？6桥梁设计应考虑哪些基本要求和原则？一般需要收集调查哪些设计资料？7桥梁工程项目的建设和运营包括哪些程序？桥梁设计一般可分为哪几个工作阶段？各阶段的主要工作内容是怎样的？8桥梁的平面设计、纵断面设计和横断面设计主要包括哪些内容？9桥梁分孔时要考虑哪些因素？10在公路桥梁设计中要考虑哪三类作用（或荷载）？它们具体包

8、括哪些主要的作用（或荷载）？11为什么要考虑汽车荷载的冲击力、离心力和制动力？12桥梁的设计作用效应要考虑哪几种组合？它们各由哪些作用效应组合而成？桥梁设计为什么要以所谓的“最不利效应组合”为设计依据？第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥1简支梁桥的上部构造由哪些部分组成？各部分有何作用？试述车辆荷载（活载）从桥面到基础底面的传力路径。2试述钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的一般特点。3试比较板式、肋板式和箱形截面梁桥的受力特点及其适用范围。4参照教材图2-1-2，试说明整体式板桥、装配式板桥和装配整体组合式板桥的受力特点有何区别？5桥面构造一般包括哪些部分？各有什么作用？6桥面铺装防水层

9、应如何选用？桥面排水设施通常有哪些形式？7伸缩缝有何作用？其构造和功能上通常要满足哪些要求？试绘制一种伸缩缝的构造简图，并说明其工作原理。8在多孔简支梁桥中，可以采取何种构造措施减少伸缩缝的数量？其受力特点是怎样的？9板桥有什么优缺点？它适用于哪些场合？10试比较整体式板桥和装配式板桥的受力特点和钢筋布置构造。11试述教材图2-3-2中哪些是纵向主筋、分布筋、箍筋和架立筋？各类钢筋的作用是什么？12试说明教材图2-3-5中各种钢筋的名称及其作用。13装配式板桥中为什么要设置横向连接构造？其连接形式和传力特点是怎样的？14简支斜交板的受力特点与正交板相比有什么不同？其配筋构造有何特点？15教材图

10、2-4-1中形、T形和箱形截面的受力特点及其适用范围分别是怎样的？16试述采用纵向水平缝划分的T形组合梁桥和整体预制的装配式T形梁桥在受力性能上的区别，并绘出相应的截面应力图加以说明。17装配式T形简支梁桥（主梁、翼缘板、横隔梁）的一般构造布置有何特点？其截面尺寸是如何拟定的？18横隔梁的作用是什么？横隔梁的设置与否对桥梁的受力性能和施工有何影响？19试绘制装配式钢筋混凝土T形简支梁桥主梁和翼缘板纵截面和横截面的一般配筋构造示意图，标明各种钢筋的名称，并说明其主要构造要求。20什么是T梁焊接钢筋骨架？它有何优缺点？它是如何适应简支梁的弯矩和剪力图而配筋的？21装配式主梁有哪些横向联结构造？试绘

11、制一种横隔梁联结构造的示意图。22什么是预应力混凝土梁的截面效率指标？在截面设计时如何根据该指标选取（或校核）截面形式？23预应力混凝土简支梁的纵向预应力主筋主要有哪几种布置形式？其优缺点和适用情况各是怎样的？24试用索界图和减余剪力图说明预应力混凝土简支梁中预应力筋需要从跨中向梁端弯起的原理。25预应力梁端部锚固区的构造应考虑哪些问题？26预应力混凝土梁除纵向预应力筋外，通常还要配置哪些非预应力受力钢筋和构造钢筋？各有什么作用？27试计算统计教材表2-4-3中各梁型的高跨比，并比较相同跨径梁的各项材料用量指标和预制梁重，说明各梁型的优缺点和适用范围。28简支梁桥的设计计算一般包括哪些项目？桥

12、梁结构设计和计算（验算）的一般步骤是怎样的？29在教材图2-5-2中，运用力法原理可导得Pa=，Pb=PPa，试变动十字形梁的跨径或惯矩，对Pa和Pb有什么影响？并以此说明单向板和双向板的概念、受力及配筋特点。30车轮荷载在桥面板上的分布是怎样考虑的？31什么是板的有效工作宽度？单向板和悬臂板的有效工作宽度各是怎样计算的？32如何区分多跨连续单向板、铰接悬臂板和自由端悬臂板？其内力计算图示有何不同？33试阐述荷载横向分布和荷载横向分布系数的概念。34试分别叙述常用的几种荷载横向分布计算方法的原理及适用情况。35试述荷载横向分布系数和结构内力的一般计算步骤。36在偏心压力法中，若各主梁刚度不等，

13、则其荷载分布图与荷载横向分布影响线有何差别，又有什么联系？37修正偏心压力法是考虑什么因素的影响对偏心压力法进行修正的？两者的计算结果有何差别？38在铰接梁（板）法、刚接梁法和GM法中，为什么要采用半波正弦荷载进行分析？39试归纳铰接板（梁）法计算荷载横向分布系数的原理和步骤。40铰接板法中刚度参数的物理意义是什么？通常希望值大一些还是小一些，为什么？41铰接板法中各板块的抗弯和抗扭刚度（EI、GIT）不等与相等时，其计算有何差别？42试述刚接梁法计算荷载横向分布系数的原理和步骤，其和铰接梁法有何联系和区别？43试述比拟正交异性板法计算荷载横向分布系数的原理和步骤，其中参数和的物理意义是什么？

14、44为什么荷载横向分布系数沿桥跨方向会有不同？在计算内力时一般如何考虑m系数沿桥跨变化的影响？45写出活载内力（M、Q）的一般计算公式，说明各符号的含义。46为什么要进行荷载效应组合？设计内力值计算和确定的原则是怎样的？47如何绘制主梁的内力包络图？它在桥梁设计中有什么作用？48试述横隔梁内力计算的方法和步骤。49为什么要验算桥梁的挠度？为什么是通过验算活载挠度来控制结构的刚度而不是验算恒载挠度（或总挠度）？在设计中是怎样具体进行控制的？50支座的作用是什么？固定支座和活动支座的布置应注意哪些原则？简支梁、连续梁和悬臂梁桥支座的设置各应注意哪些问题？51橡胶支座（板式、盆式）、弧形钢板支座和钢

15、筋混凝土摆柱式支座在构造上各是如何满足其功能要求的？其适用情况各是怎样的？52橡胶支座的设计计算包括哪些内容和步骤？53预制装配施工法与就地浇筑施工法相比各有哪些优缺点？这两种施工方法应如何选取？54分述预应力混凝土简支梁先张法和后张法制作的主要工序，比较其优缺点及适用情况。55预制梁常用的安装方法有哪几种？试比较各种方法的适用情况。第三篇 悬臂与连续体系梁桥1结合教材图3-1-1，分析比较简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和刚构式桥四种梁桥结构体系在力学性能、施工、运营和对地基要求等方面的优缺点和适用情况。2在无外界条件限制的情况下，多跨连续梁桥跨径布置的原则是怎样的？为什么？3试述等高度梁和变高

16、度梁的优缺点及其适用情况。4试比较带挂梁和带铰T形刚构桥以及连续刚构桥的受力、构造和运营等方面的特点和适用情况。5根据施工方法的不同，连续梁桥预应力筋的纵向布置形式有哪些？各有何优缺点？6大跨度预应力混凝土梁桥为什么常常采用三向预应力的设计？横向和竖向预应力通常设置在哪些位置？作用各是什么？7何谓牛腿？试阐述其受力、构造、预应力筋和普通钢筋布置的特点。8何谓超静定结构影响力（附加内力、次内力）？它可能是由哪些因素引起的？9什么叫非简支体系的纵向刚度修正系数，它在活载内力计算中起什么作用？10平衡悬臂施工法中要注意哪些关键问题？试比较悬臂浇筑法和悬臂拼装法施工的步骤、优缺点和适用情况。试述三跨连

17、续梁桥采用悬臂浇筑法施工过程中的体系转换过程，并绘出各主要施工阶段图示及相应的主梁弯矩分布图。11试述预应力混凝土连续梁采用顶推法施工的基本工序，该法有哪些优缺点？导梁和临时墩在施工过程中起什么作用？12移动模架施工法有什么优缺点？其适用情况如何？第四篇 混凝土拱桥1拱桥的力学性能与梁桥相比有何不同？其优缺点如何？为什么说用圬工和钢筋混凝土材料建造拱桥是比较经济合理的？2拱桥有哪些主要组成部分，各部分的作用分别是什么？各部分的传力途径又是怎样的？3按结构图示分，简单体系拱有哪几种类型？其优缺点和适用情况各是怎样的？4组合体系拱桥可分为哪几种主要类型？其受力特点各是怎样的？5试述板拱、肋拱、双曲

18、拱和箱形拱等拱圈截面形式的优缺点和适用范围。6拱桥的设计控制高程有哪几个？根据哪些原则来确定这些高程？7什么是主拱的矢跨比？它对拱桥的设计和施工有什么重要意义？8拱轴线形的选择对拱桥的设计与施工有何影响？选择拱轴线的一般原则是怎样的？9何谓荷载压力线？压力线的形状和哪些因素有关？它和拱轴线的相对位置对拱圈内力有何影响？什么是合理拱轴线？在实际设计中，为什么通常就采用恒载压力线作为设计拱轴线？10常用的拱轴线型有哪几种？它们的特点和适用情况如何？11减小不等跨分孔拱桥的不平衡恒载水平推力的措施有哪些？其原理是怎样的？12等截面和变截面拱圈的适用情况各如何？变截面拱圈的截面有哪两种变化形式？采用变

19、截面拱对拱圈的受力和稳定性有什么影响？13根据受力需要，砌筑的料石拱圈在构造上应满足哪些要求？14双曲拱桥的拱圈由哪几部分组成？各部分的作用是什么？它是如何实现“化整为零、集零为整”的？这种拱圈有何优缺点？15为什么大跨径、无支架施工的拱桥采用箱形拱圈比较适宜？16箱形拱圈的施工方法有哪几种？其主要工序和优缺点各是怎样的？17拱上建筑的构造有哪些形式？试述各种形式的特点及适用场合。18为什么要设置伸缩缝和变形缝？它们分别应布置在哪些位置？在构造上它们有何区别？19试述钢管混凝土拱肋的受力特点和截面构造形式。20钢筋混凝土整体式拱桥（桁架拱桥和刚架拱桥）有哪些优缺点？其构造有何特点？21试述桁架

20、拱桥和刚架拱桥各自的主要特点，以及拱片之间有哪些横向联结构造？分别设置在哪些位置？试绘制拱片横向联结构造示意图。22拱式组合桥有哪几种主要结构类型？其受力特点各是怎样的？拱和梁之间的相对刚度变化对结构的受力特征有何影响？23多肋式拱桥拱肋间的横向联系构造有什么作用？主要有哪几种构造形式？分别应布置在哪些位置？24什么是拱上建筑与主拱的联合作用？该作用的大小与哪些因素有关？与活载的横向分布又有何关系？25拱轴系数m的物理意义是什么？它和悬链线的形状有什么关系？m=1时的悬链线为什么就是二次抛物线？26实腹式拱是如何确定m系数的？27为什么空腹式拱多采用悬链线作为拱轴线？何为“五点重合法”？空腹拱

21、是如何确定m系数的？28什么叫拱圈的弹性压缩？无铰拱桥在考虑拱圈弹性压缩后，其拱轴线和恒载压力线是否吻合？试绘出这两条曲线的相对位置。弹性压缩对无铰拱的内力（轴向力、弯矩和剪力）有什么影响？试作出由于弹性压缩产生的拱圈弯矩图形状（标明弯矩正、负号）。弹性压缩对三铰拱的内力有什么影响？29裸拱的自重内力分布有何特点？采用无支架施工或早脱架施工的拱桥，其m系数宜如何选用？为什么？30试述拱圈活载内力的计算步骤和内容。31在超静定拱桥中，一般要考虑哪些附加荷载产生的内力？这些附加力的产生出现在哪些场合？它们对拱的内力各有何影响？具体又是如何计算的？32无铰拱桥的内力控制截面一般有哪些截面？各受哪一种

22、内力控制？33试述应用假载法、临时铰法和改变拱轴线形法调整拱圈内力的基本原理和优缺点。34在简单体系拱桥结构有限元计算模型的建立和计算分析中，要注意哪些问题？电算方法和手算方法相比有何优点？35试述桁架拱桥和刚架拱桥的计算特点。36拱的失稳有哪几种类型？各在哪些情况下需要进行验算？稳定性验算的基本方法有哪些？37在构造和施工方面，可以采取哪些措施提高拱圈（或拱肋）的纵向和横向稳定性？38什么叫连拱作用？影响连拱作用的主要因素是什么？39考虑连拱作用后对拱圈的受力是有利还是不利？对桥墩呢？为什么？40连拱内力计算的一般方法是怎样的？和精确的位移法（考虑拱墩结点的水平位移和转角）比较，为什么连拱简

23、化计算方法通常可以忽略结点转角的影响？这种简化计算方法有何缺点？41拱架预拱度的设置要考虑哪些变形的影响？预拱度的分布形式一般是如何设置的？42对于无支架或早期脱架施工的裸拱圈，其预拱度是如何设置的？为什么？43对于有支架施工的大、中跨径拱桥，拱圈为什么要采用对称、分段、分环的施工方法？44如何掌握拱圈的合拢温度？为什么合拢温度太高对拱圈的受力不利？45多跨连拱的施工要注意什么问题？46无支架施工法适用于哪些场合？主要包括哪些施工方法？47缆索吊装施工法的主要工序是怎样的？48拱段吊点（支点）位置的确定要考虑哪些问题？49无支架施工加载程序设计的一般原则是怎样的？50试述劲性骨架施工法的主要工

24、序和优缺点。51试述转体施工法的主要类型、基本原理和适用场合。第五篇 缆索承重体系桥梁1在各种桥型中，为什么缆索承重体系桥梁具有最大的跨越能力？2缆索承重体系桥梁有哪些类型？其基本受力特点和优缺点各是怎样的？3试述斜拉桥的基本受力特点和适用范围。4试比较塔、梁、墩之间不同的结合关系形成的四种体系斜拉桥的结构类型、主要构造特点、受力特点和适用范围。5试述斜拉索几种主要布置形式（空间布置形式、索面内布置形式、拉索间距）各自的优缺点和适用情况。6斜拉桥主梁的受力特点是怎样的？主梁的受力和索塔、拉索具有怎样的相互关系？试述几种常用混凝土主梁截面形式的特点及其适用场合。7斜拉桥的结构分析包括哪些内容？和

25、梁式桥相比，其静力和动力性能有何特点？8试述悬索桥的基本受力特点、体系类型和适用范围。9悬索桥加劲梁的受力特点是怎样的？试述常用加劲梁形式的特点及其适用场合。第六篇 桥梁墩台1桥墩和桥台各有什么作用？它们主要承受哪些荷载（或作用）？2试述桥墩的主要类型、受力特点及其适用性。3试述桥台的主要类型、受力特点及其适用性。4梁桥与拱桥的桥墩（台）在受力要求和构造布置上有何区别？为什么？5墩台的设计验算要满足哪些基本要求？验算步骤和项目是怎样的？6梁桥重力式桥墩通常要考虑哪三种作用效应组合？分别对应于哪些验算项目？试作出这些作用效应组合的计算图示。7试以教材图6-2-2中的不等跨拱桥重力式桥墩为对象，具

26、体写出墩顶产生最大水平力的作用效应组合表达式，以及相应的墩底竖向力和弯矩组合表达式。8重力式墩（台）通常需要进行哪几项验算？为什么？9柔性排架桩桥墩的构造和计算有哪些特点？试作出梁桥柔性墩的一般计算图示。10试述空心薄壁桥墩的优缺点、适用范围和一般构造特点，其计算（验算）中要考虑哪些特殊问题？11梁桥桥台的车辆布置与作用效应组合通常要考虑哪三种情况？试作出其计算图示。12拱桥桥台的车辆布置与作用效应组合一般考虑哪两种情况？试作出其计算图示。13试述梁桥轻型桥台的主要特点和验算内容。14拱桥轻型桥台的计算特点与重力式桥台有何不同？其主要验算内容有哪些？15试述框架式桥台的主要构造形式、适用范围和

27、计算特点。16组合式桥台有多种构造组合形式，其共同的构造和受力特点是怎样的？17桥梁墩台的两类施工方法就地浇筑（砌筑）施工法和预制装配施工法各有哪些优缺点？其适用情况各是怎样的？施工质量控制措施和要求主要有哪些方面？习 题 一1图示某钢筋混凝土铰接T梁桥，桥面铺装为厚度的沥青混凝土（），钢筋混凝土桥面板平均厚度为15cm（），主梁间距为1.6m，试求AA截面的承载能力极限状态设计弯矩和剪力。AA71cm提示：（1）活载采用汽车车辆荷载计算；（2）车轮着地长度，宽度；冲击系数取；（3）内力组合公式为：。2某计算跨径为20m的钢筋混凝土简支梁桥，在、和支点处共设置五道横隔梁，其横截面如图所示，各主

28、梁刚度相同但不等间距。试用杠杆原理法和偏心压力法（不计主梁抗扭作用）求2号梁的：（1）支点荷载横向分布系数m0与跨中区段荷载横向分布系数mc沿跨长的变化图（求出m0、mc并绘出图形）；（2）汽车荷载跨中最大弯矩和支点最大剪力。提示：（1）冲击系数取，；（2）汽车荷载为公路I级（均布荷载qk10.5kN/m，集中荷载Pk：计算弯矩效应时取238kN，计算剪力效应时取285.6kN），其纵、横向布置如下图所示。1#2#3#4#5#0.8m1.6m2.0m2.0m1.6m0.8m7.0m1.0m1.0m0.1m0.1mP/2P/2P/2P/20.5m1.8m1.8m1.3m车辆荷载横向布置人行道qk

29、Pk公路I级车道荷载(顺桥向)3某装配式钢筋混凝土简支板桥由9块铰接板组成，各板的荷载横向影响线竖标值如下表所示。当3号板和8号板的跨中轴线处同时作用集中力P=100kN时，求4号板和8号板跨中各受到多大的力？各板荷载横向影响线竖标值123456789板10.2780.2170.1520.1070.0770.0570.0440.0360.032板20.2170.2120.1720.1230.0880.0640.0400.0410.035板30.1520.1720.1820.1520.1090.0800.0600.0490.044板40.1070.1220.1520.1690.1440.1050

30、.0800.0640.057板50.0770.0890.1090.1440.1660.1440.1090.0880.0774某钢筋混凝土简支铰接T形梁桥的跨中横截面如图所示，已知各主梁的抗弯刚度EI、抗扭刚度GIt均相同，并可求得、f的值。试求当中梁轴线上作用单位正弦荷载（l为梁的计算跨径）时，各主梁分配到多少荷载（写出力法方程、各系数的表达式，解出未知赘余力）？b/2b/2b/2b/2b/2b/2p(l/2)=1跨中横截面习 题 二1图示三铰拱拱轴线方程为二次抛物线（lxx2），l=16m，f=4m。试求：（1）截面D及E的弯矩、剪力和轴力，并与同跨度、等截面的简支梁内力作对比；（2）求出l

31、/8、l/4、3l/8、l/2、5l/8、3l/4、7l/8各截面的弯矩值，并以此绘出拱圈弯矩图；（3）若f=8m（其他条件不变）时，支点反力与截面内力有什么变化？l = 16m0q = 5kN/mf = 4mxC2m6mDEB2my2某钢筋混凝土无铰拱桥如图示，承受满跨均布恒载g的作用。若不计拱圈的弹性压缩，试求：（1）合理拱轴线方程；（2）若采用（1）中所求的拱轴线，计算拱脚水平推力、A截面的弯矩、轴力和剪力。g = 80kN/mf = 10ml = 40m0xyA10m10m3某三孔等跨等高两铰连拱，拱的抗推刚度K=104kN/m，墩的抗推刚度=5104kN/m，荷载P作用在中孔，试以简

32、化法求连拱各孔的水平推力与两铰固定拱的水平推力HP之比值。lll12KKKP4重力式桥墩计算题计算资料：（1）上部结构：33m预应力混凝土简支梁（计算跨径l=31.98m），桥面宽度为净9+21.5m人行道；（2）设计荷载：公路II级，人群荷载为2.5kN/m2；（3）河流等级：三级航道；（4）水位：通航水位116.66m，最高流冰水位115.33m；（5）横向基本风压力0=0.85kN/m2；（6）最大流冰厚度0.6m，冰的极限强度R=1000kN/m2；（7）混凝土材料：墩帽采用C30，重度=25kN/m3；墩身、基础采用C20，重度=24kN/m3；（8）地基土壤的容许承载力：=150k

33、N/m2；（9）一跨上部结构自重5000kN；（10）桥墩构造：见下图所示。计算内容：（1）验算墩身底截面抗压强度和偏心距e0；（2）验算基底土的承载力；（3）验算桥墩的整体稳定性。重力式桥墩构造（尺寸单位：除注明外均为cm）第一次测验作业1名词解释（1）桥梁的建筑高度、容许建筑高度（2）冲击系数（3）伸缩缝，变形缝（4）T形截面，箱形截面（力学特点与适用场合）（5）具有纵向水平接缝的组合式T梁（受力特点）（6）装配式桥梁的横向联结构造（作用和常用形式）（7）预应力混凝土梁的截面效率指标（8）二次内力（9）支座（10）就地浇筑施工法，预制装配施工法（概念和优缺点）2论述题（1）阐述桥梁设计方案

34、比选和确定最优方案的步骤和主要工作内容，设计方案的比选和确定所依据的基本原则有哪些？（2）试比较整体式简支板桥和装配式简支板桥的受力性能、配筋特点及关键构造。（3）阐述装配式预应力混凝土T形简支梁桥（主梁、翼缘板、横隔梁）的受力、一般构造布置原理及预应力配束特点，并绘出纵断面、横断面典型构造和配束示意图。（4）分析比较梁式桥几种结构体系简支梁、悬臂梁、连续梁、T形刚构和连续刚构在力学性能、施工、运营和对地基要求等方面的优缺点和适用场合。（5）试绘制示意图表示一座三跨预应力混凝土连续梁桥在采用悬臂浇筑法施工的过程中，其结构体系的转换和内力的变化情况（绘出各阶段弯矩图，标明正、负号）；说明该种施工

35、方法有哪些关键的施工工艺和设备；绘出该连续梁桥成桥后的纵向预应力筋布置示意图。3计算题（1）图示主梁截面翼缘端部为自由缝，桥面铺装厚11cm（容重），钢筋混凝土桥面板厚14cm（），横隔梁间距为4.8m，主梁间距为1.78m。试求AA截面在承载能力极限状态下的设计弯矩。 提示：（1）活载采用汽车车辆荷载计算；（2）车轮着地长度，宽度；冲击系数取；（3）内力组合公式为：。AA18cm11cm14cm80cm（2）某钢筋混凝土简支铰接板桥，其横截面如图所示，各板块均等厚等宽。当荷载psin作用在2号板的轴线时，试求各板分配到多少荷载（答案以p和表示）？提示：设板边单位铰接力引起板块的跨中挠度为，扭

36、角为，刚度参数。bbb第二次测验作业1名词解释（1）矢跨比（2）系杆拱桥（3）拱轴系数（4）拱上建筑与拱圈的联合作用（5）拱的M形变形（6）假载法（7）拱的纵向失稳（8）缆索吊装施工法（9）斜拉索的垂度效应（10）重力式桥墩2论述题（1）采用不等跨分孔的连续拱桥如何减小恒载的不平衡水平推力？其原理是怎样的？（2）什么叫合理拱轴线？它在拱桥设计中有什么意义？在公路拱桥设计中一般应如何选用合理拱轴线？（3）无铰拱的拱顶、拱脚弯矩在拱圈升温时和在右侧拱脚垂直下沉时将分别产生什么样的影响？对于三铰拱又分别会产生怎样的影响？为什么？（4）阐述和比较斜拉桥与悬索桥的基本受力特点、优缺点和适用条件；与梁式桥

37、和拱桥相比，缆索承重体系桥梁的跨越能力为什么要大得多？（5）图示某拱桥重力式桥台，一般应验算哪两种车辆布置及作用效应组合情况？试任选一种工况在图上表示出作用在桥台上的所有作用力（标明方向及其名称）。3计算题（1）某钢筋混凝土无铰拱桥的拱轴线为二次抛物线，拱顶至弹性中心处的刚臂长度为，拱脚，承受满跨均布荷载g的作用。试解答：1）不考虑拱圈弹性压缩时，试求拱顶和拱脚截面内力（弯矩、轴向力）的表达式；提示：从合理拱轴线的性质出发。2）若由弹性压缩引起的弹性中心处的水平力为，试求拱顶和拱脚截面计及拱圈弹性压缩后的总内力（弯矩、轴向力）表达式，并绘出拱圈的弯矩图形状（标明正、负号）。提示：不考虑发生弹性压缩后拱轴线和压力线偏离产生的附加力。gfl0xyjjys（2）一座三等跨连拱，墩高相同，若使结点2向左水平位移2cm时，在忽略结点转角影响的情况下，试按简化法计算各拱和墩所受的水平推力（答案均以K表示）。K/2l01#llK/22#123KKK