桥梁工程考试准备题

《桥梁工程》考试准备

简答题

1.什么是桥梁的计算跨径?

2.什么是桥梁的标准跨径?

3.简述整体式梁桥和装配式梁桥的施工方法。

4.装配式预应力混凝土简支T形梁桥主梁内的顶应力钢筋在一定区段内逐渐弯起的原因何在。

5.梁桥的支座有即几种?各种支座适用于什么场合?

6.什么叫荷载有效分布宽度?

7.什么叫做荷载横向分布?

8.计算装配式钢筋混凝土简支梁桥的荷载横向分布系数的方法有哪两大类?分别写出各类计算方法的名称。9.荷载在跨中和支点的横向分布情况有何不同?

10.杠杆法计算荷载横向分布系数的基本原理是什么?

11.偏心受压法汁算荷载横向分布系数的基本原理是什么?

12.叙述G—M法的基本思路是什么?

13.何谓合理拱轴线?

14.拱轴系数的物理念义和几何意义是什么?

15.叙述空腹式悬链线无铰拱拱轴系数的确定方法。

16.求拱圈内力之前,为什么必须先求弹性中心的内力?

17.空腹式拱桥腹拱圈跨径大小是根据什么原则确定的?

18.空腹式拱拱轴系数的确定为什么不能用m=qj/qd式进行?

19.为什么日前修建的大、小桥的拱轴线常采用悬链线拱,而不采用圆弧拱和抛物线拱?

20.在现行设计中,为什么一般不计压力线与供轴线偏离产生的偏离弯矩的影响?

21.无支架和少支架施工的拱桥.为什么拱抽系数—般不宜大于2.814?

22.结构重力作用下,弹性压缩引起的轴向力计算时应将所有的力对轴向力方向投影,而不对水平力方向投影? 23.拱圈除进行强度验算之外,为什么还需进行偏心验算?

24.拱圈在结构重力、活载和温度变化引起的内力求出之后.接着验算其强度,强度即使足够,下面还要进行裸拱圈强度验算,为什么?

25.解释悬链线拱拱圈体积公式V=(LBd)/`γ1中各符号有含义。

26.梁桥桥墩的主要类型有哪几种?

27.简述柱式桥墩的构造?

28.叙述排除U形桥台前墙后面积水的措施?

29.拱桥桥台的主要类型有哪几种?

30.什么是作用于桥墩上“最不利的荷载组合”?

31.叙述桥墩计算步骤。

32.如果只考虑永久荷载与基本可变荷载,那么在顺桥向作用于桥墩上的荷载组合方式有哪两类?

33.对于单道梁桥桥墩.如果只考虑永久荷载与可变荷载,横桥向的荷载组合方式有哪两类?

34.如何布置荷载才能使拱桥桥墩各截团产生最大竖直反力?

简答题题解

1.答:计算跨径L,对于梁桥为桥跨结构两支承点间的距离;对于拱桥为两供脚截面重心点间的水平距离。2.答:标准跨径Lb,梁桥为桥墩中线间或桥墩中线与台背前缘间的距离;对于拱桥为净跨径。

3.答:整体式梁桥建桥的全部工作都在施工现场进行,即在施工现场设支架、立模板,制作与安装钢筋骨架、现演混凝土等构筑桥梁。装配式梁桥上部结构在预制工厂或工地预制场分块预制,再运到现场吊装就位,然后在接头处把构件连成整体,形成桥梁。

4.答:原因是:①简支梁在使用荷载作用下产生的弯矩从跨中向支点逐渐减小,为减少预应力产生的负弯矩.就要求力筋的数量和偏心距也逐渐减小,这可通过力筋逐渐弯起来实现。②临近支点的区段剪力很大,可用弯起力筋所产生的竖向分力来抵消剪力:③使梁端部所受的颈应力不太集中,便于布置锚具。

5.答:支座的种类有:①垫层支座;②平面钢板支座;③切线式钢板支座;④钢筋混凝土摆柱式支座;⑤板式橡胶支座;⑥盆式橡胶支座。各种支座的适用场合:①垫层支座适用于板桥和跨径在10m以内的梁桥;③平面钢板支座适用于跨径在10m左右的梁桥;②切线式钢板支座适用于跨径为13—20m的梁桥;④钢筋混凝土摆柱式支座适用于跨径mm或20m以上的梁桥;⑤板式橡胶支座适用于板桥和中等跨径的梁桥;⑥盆式橡胶支座适用于大跨径梁桥。6.答:钢筋混凝土整体式板桥的跨径比较小,在活载作用下整体板不但沿跨径方向产生弯曲,而且沿宽度方向也产生弯曲,当然,各处弯曲程度不相问,即弯矩沿宽度方向分布是不均匀的在实际设计中,一般采用一种所谓“折算宽度”,即令板内宽度方向不均匀分布的弯矩强度最大值均匀分布在折算宽度内的弯矩值等于同样跨径的简支板在同样活载作用下的跨中弯矩值,由此确定的折算宽度称为荷载有效分布宽度。

7.答:钢筋混凝土梁桥是由多片主梁并排连接组成。桥上若有活载,不仅直接承受活载那片主梁承担一部分荷载以外,而且还通过横梁和桥面板的作用把另一部分荷载传到其它各片主梁上去,这种现象称为荷载横向分布。8.答:第一类计算方法是把钢筋混凝土桥梁结构化成梁格模型,按结构力学杆件系统的途径求解主横梁内力。其计算方法的名称有①杠杆法;⑦偏心受压法;③弹性支承连续梁法;④横向铰接梁法;⑤横向刚接梁法。第二类计算方法是把钢筋混凝土桥梁结构化成平板模型——各向异性板.用弹性薄板理论求解主横梁内力,其计算方法简称G—M法。

9.答:荷载的横向分布与荷载沿桥跨方向的位置有关,当荷载作用于桥跨小间时,它比较均匀地传递给各主梁;当荷载作用在支点上的某片主梁上时,出于不考虑支座的弹性交形,—般认为荷载不分给其它主梁,因此,荷载在跨中和支点的横向分布系数不同。

10.答:杠杆法计算横向分布系数的原那是把栈隔梁(或桥固板)视为两端简支于主梁上的简支梁。当桥土有车辆荷载作用时,利用结构力学力法计算出的简支梁的支承反力,就是车辆荷载分给下面主梁的荷载值。

11.答:偏心受压法计算横向分布系数的原理是把横隔梁视为刚度极大的梁。当桥上有偏心荷载作用时,可将此偏心荷载分解为中心荷载和偏心力矩,横隔梁刚度极大,始终保持直线形状,它在中心荷载作用下产生各处竖直挠度相同的竖向位移,在偏心力矩作用下引起扭转,与横隔梁固结在各主梁随之产生各不相向的竖直挠度.桥上荷载就根据备主梁竖宜挠度与受力的关系进行横向分配。

12.答:G—M法的基本思路就是把由主梁、桥面板和多根横隔梁组成的钢筋混凝土肋梁桥化成平板模型——各向异性板,用弹性薄板理论进行分析.即求得比拟板在跨中荷载作用厂产生的各点的挠度,根据备板条的跨中挠度和受力关系进行荷载横向分配。

13.答:当拱圈所选择的拱轴线与八力线相吻合时,这样的拱轴线称为“合理供轴线”。

14.答:拱轴系数m的物理意义:对实胺拱来说,它是拱脚结构重力强度与拱顶结构重力强度的比值,即,款额系数m的几何意义:它反映供轴线曲率的大小。当m增大,减小,拱轴线在L/4处抬高;当m减小,增大,拱轴线在L/4处下降。

15.答:先假定一个m值,计算拱轴坐标值,拟定上部结构尺寸,布置拱上建筑,计算出和求供轴系数,若求出的拱轴系数与假定的拱轴系数不符,则应以算得的拱轴系数作为假定值或调整上部结构尺寸,重斯计算,直至两者接近为止。

16.答:根据弹性中心特性,求弹性中心的二个内力,副变位均为零,正则方程可以化,不用解联立方程,便于拱圈内力计算。

17.答:主腹式拱桥的腹供圈跨径大小是根据受力和美观要求确定的。

18.答:实腹拱上结构重力沿桥跨连续分布,拱轴线与结构重力压力线相重合,根据这种条件在推导悬链线拱轴方程式过程中令m=qj/qd而空腹拱上结构至力沿桥跨为不连续分布,拱轴线与结构重力压力线不重合,所以,这种条件的空腹拱不能用m=qj/qd,只能采用五点重合法计算拱轴系数m。

19.答:因为实腹拱的结构重力压力线是一条悬链线,而空腔供的结构重力压力线不是悬链线,但是拱轴线若用悬链线,且在拱顶、供脚和L/4点使拱轴线与结构重力压力线重合,计算比较方便;圆弧拱的结构重力压力线与拱轴线个重合,随着跨样的增大,压力线与拱轴线偏离增大,拱圈截面受力不均匀;抛物线拱计算麻烦。所以日前常

采用悬链拱线而不采用圆弧拱和抛物线拱。

20.答:计算表明,偏离弯矩 Mp引起的附加赘余力(Xl一般较小,主要是X2)在拱顶产生负弯矩,在拱脚产生正弯矩,这与拱顶、拱脚的控制弯矩相反,对拱顶和拱脚有利,因此,在现行设计中,一般不计偏离弯矩的影响。21.答:在设计拱桥时.拱轴系数m值是根据全桥结构重力确定的,如果拱桥采用无支架施工,裸供在结构重力作用下,拱轴系数较小,其至接近于l,其压力线与设计时所采用的拱轴线发生偏移,随着设计的m值增大.偏离弯矩也就增大。为了改善裸拱阶段的受力状态,在设计时宜选用较小的m值。计算经验表明,对于无支架或早期脱架施工的设计供轴系数不宜大于2.814。

22.答:弹性压缩引起的拱圈内力包含剪力,如果对水平方向投影求轴向力,则要考虑剪力的影响,给计算增加麻烦。

23.答:因为拱圈在偏心荷载作用下,如果偏心矩过大,非偏心一边的边缘可能发生裂缝,并逐渐增大,使拱圈截面受压区面积减小,导致拱圈的承载能力显著下降。所以,拱圈除进行强度验算外.还要进行偏心验算。24.答:拱桥常采用脱架施工法,此时供拱圈在自身重力作用下,裸拱圈压力线的拱轴系数m接近于l,与拱圈设计的拱轴系数m相差较大,即压力线偏离设计供轴线较大,并将在拱圈内产生较大的附加内力,这时.拱圈的内力可能比拱圈在全桥结构重力、活载和温度变化引起的内力还要大,因此,必须计算拱圈在自身重力作用下的内力,并进行强度验算。

25.答:公式下=LBd/rl中:1/r为悬链线拱轴长度系数;L为拱困计算跨径;B为拱圈宽度;d为拱圈厚度。26.答:梁桥桥墩的主要型式有七种:①重力式桥墩;②钢筋泥凝土薄壁桥墩;③V型桥墩和Y型桥墩;④桩(柱)式桥墩;⑤柔性排架桩墩;⑥轻型桥墩;⑦带破冰棱的桥墩:

27.答:柱式桥墩一般常在灌柱桩顶浇注一承台然后,在承台上设立柱.或在浅基础上设立柱,再在立柱上浇注盖梁。双柱式桥墩有时在两柱中间加做隔墙。当桥墩较高时,也可把高水位以下部分做成实体式,以上部分仍为柱式,成为混合式柱墩。当桥不宽时,也可做成单柱式桥墩。

28.答:为了排除U型桥台前墙后面的积水,应在侧墙间略高于高水位的平面上铺一层向路堤方向设有斜坡的夯实粘土作为防水层,并在粘土层上再铺一层碎石,将积水引向设在桥台后横穿路堤的肓沟内,再由肓沟排到桥外。29.答:拱桥桥台的主要类型有六种:①重力式U型桥台;②组合式桥台;③轻型桥台;④空腹L型桥台;⑤履齿式桥台;⑥屈膝式桥台。

30.答:根据实际荷载作用于桥墩的可能性进行布载,遵循这一原则,考虑布置在桥墩上的各种荷载的位置、大小和方向使桥墩处于该荷载的最不利受力状态,也就是说用这样组合起来的荷载产生相应的最大内力,这就是作用于桥墩的“最不利的荷载组合”。

31.答:桥墩计算步骤如下:(1)计算作用在桥墩上的荷载;(2)进行荷载组合;(3)验算墩身截面强度和偏心距;

(4)验算基底应力和偏心距;(5)验算桥墩倾覆和滑动稳定性。

32.答:若只考虑永久荷载与基本可变荷载,则顺桥向作用于桥墩上的荷载组合方式为:(1)上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+汽车荷载+人群荷载;(2)上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+平板挂车(或履带车)荷载。

33.答:对于单车道梁桥桥墩,如果只考虑永久荷载与可变荷载,则横桥向的荷载组合方式为:(1)上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+双孔单行汽车荷载+双孔单边人群荷载+横向风力+水压力(或冰压力)(2)亡部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+双孔平板挂车(或履带车)荷载。

34.答:使拱桥桥墩各截面产生最大竖直反力的荷载布置方式是:(1)结构重力+相邻两孔满布汽车荷载和人群荷载+其它纵向力;(2)结构重力+相邻两孔满布平板挂车(履带车)荷载。

思考题

1.试述桥梁设计的程序和每—设计阶段的主些内容?

2.桥梁的纵断面和横断面设汁纳主要内容是什么?

3.公路桥梁荷载有哪几种类型?解释其每一类型的定义和所包括的荷载?

4.梁桥按横截由型式分为哪几种?分析其每一类型的优缺点及其适用性?

5.整体式斜交板桥有何受力特点?板内主筋应如何配置?

6.试述装配式T形梁的横隔梁作用及其连接方法?

7.试述拱桥静力体系分为哪几种类型?解释其每一类型的特性?

8.双曲拱桥主供圈有哪几部分构造组成?各部分构造都有何作用?

9.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?

10.分析柱式桥墩和桩柱式桥墩为何在桥梁中得到较广泛的采用?

11.埋置式桥台在构造和受力上有何持点?它的适用范围有哪些?

12.轻型桥台在构造和受力上有何特点?计算中如何考虑?

13.在涵洞的洞身中为何要设沉降缝?如何设置?

14.山坡涵洞的洞身有几种形式?各有何构造特点并适用于什么场合?

15.桥梁施工组织设计中应编写哪些主要内容?

16.斜交桥梁的锥坡坡脚如何放样?

17.钢筋骨架的焊接为什么要先点焊后跳焊?

18.简要叙述先张法预应力施工的程序及其优缺点?

19.叙述后张法预应力施工中锥形锚具配锥锚式干斤项的张拉操作方法?

20.简单叙述连续梁桥顶推法施工的主要程序?

21.简要叙述石拱桥施工中主拱圈的砌筑方法及其适用范围?

22.拱桥安装时,主拱圈的预加拱度的确定位考虑哪此因素?施工中如何考虑这此因素?

23.简要叙述预制拼装拱肋的转体施工方法?

24.简要叙述桥梁静裁试验中短期试验加载的程序?

25.梁桥抗震的常用措施主要有哪些?

26.叙述桥梁抗震的设防起点如何确定?

27.桥梁上部结构的基本施工方法,以及其特点和适用场合。

28.在桥梁施工中有哪些主要的施工设备?

29.在预应力技术中,先张法与后张法预应力混凝土结构的工艺区别、适用范围和施工要求是什么?

30.桥梁的基础形式有哪些?简述其构造特点和适用范围。

31.对水中浅基础,基坑开挖和围护的施工方法有哪些?其与陆上基础施工有什么区别?

32.简述桥涵施工规范中对模板的施工要求。

33.对桥梁大体积混凝土工程施工应注意哪些问题?如何控制混凝土的水化热?

34.什么是预拱度?为什么在施工中需设置预拱度?

35.简述混凝土的浇筑顺序及方法。

36.试述在预应力简支梁预制过程中经常会出现怎样的质量问题?应如何解决?

37.简述预制梁的安装方法极其特点?

思考题题解

1.答:桥梁的设计程序,大、小桥采用两阶段设计.小桥采用一阶段设计。

第一阶段是编制设计文件:主要是选择桥位,拟定桥梁结构型式和初步尺寸,进行方案比较,编制最佳方案的材料用量和造价。在初步设计的技术文件小,应提供必要的文字说明,图表资料,设计和施工方案,工程数量,主要建筑材料指标,以及设计概算。

第二阶段是编制施工图。主要是根据已批准的初步设计文件.技术方案,总投资额等进一步进行具体的技术设计。在施工图设汁中应提出必要的说明和适应施工需要的图表,并编制施工组织设汁文件和施工预算。

2.答:桥梁纵断面设计,包括确定桥梁的总路径、桥梁的分孔,桥梁的高度、基础埋旨深度、桥面标高和桥头引道的纵坡等。

桥梁横断面设计,主要是确定桥面净亭和与此相适应的桥跨结构横断面的布置。

3.答:桥梁上的付裁分为三大类:

(1)永久荷载:在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。它包括结构重力、预应力、土的重力和土侧压力、混凝土收缩及徐变影响力,基础变位影响力和水的浮力。

(2)可变荷载:在设计使用期内,其值随时间变化,月其变化与平均值相比不可忽略的荷载。按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本可变荷载和其它可变荷载。基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力、离心力、土侧压力平板桂车(或履带车)及其引起的上侧压力和人群。其它可变荷载包括汽车制动力、风力、流水压力、冰压力,温度影响力和文座摩阻力。(3)偶然荷载:在设汁使用期内,不一定出现,但一出现其值很大且持续时间较短的荷载:它包括船只或飘浮物撞击力、地震力。

4.答:梁桥按横截面型式分为板桥,肋梁桥,箱梁桥二种。

(1)板桥:构造简单、施工方便、建筑高度小,从其力学性能来看,位于受拉区的混凝土不但不能充分发挥作用,反而增大了结构重力,当板的跨径稍大时,就显得不经济。钢筋混凝土简支实心板桥的跨径为5-8m,空心板桥的跨径为10-16M,预应力混凝土简支空心板桥的跨径为16-32m。

(2〕肋梁桥:它与桥四板结合在一起,节省了肋与肋之间处于受拉区的混凝土,减轻厂结构的重力,但抗扭能力弱。钢筋混凝土简支肋梁桥的常用跨径为13-20m,预应力混凝土简支肋梁桥的常用路径为25-50m。

(3)箱梁桥:箱形梁因底扳能承受较大压力,因此、它不仅能承受正弯矩、而已也能承受负弯矩。其整体受力性能好,箱壁很薄,能有效减轻重力,且抗扭能力大,适用于大路径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥。

5.答:受力待点有三个。

(1)最大主弯矩方向,在板的中央部分接近于垂直支承边:在板的自由边处接近于6由边于与支承边季线之间的中间方向。

(2)在钝角处有垂直于钟角平分线的负弯矩,它随斜度的增大而增加。

(3)支承反力从钝角处向锐角处逐渐减小,因此,锐角有向上翘起的倾向

大的扭矩。

主筋配置:

(1)当斜度小于已于15度时,按正交布置钢筋:当斜度大于已于15度时,按斜交板布置钢筋。

(2)当L/b≥1.3时,主钢筋平行于自由边布置:当L/b≤1.3时,从钝角开始主钢筋垂直于支承边布置,靠近自由边的局部范围内沿斜跨径方向布置,—直到与个间部分的主钢筋相衔接时为止。

6.答:装配式T形梁的横隔梁作用是保证桥梁的整体性,使上部构造在横向具有足够的强度和刚度,使T梁的横向连结处在位用过程个不致因受荷载的反复作用而发生松动。连接的方法有两种:

(1)钢板连接,它是在横隔梁上下进行钢板焊接。

(2)混凝土连接,它是在横隔梁上下伸长连接钢筋,并进行主钢筋焊接,现浇接头混凝土。

7.答:拱桥按静力体系可分为三种:三铰拱、无铰拱、两饺拱。

(1)三铰拱属于静定结构,温度变化,墩台沉陷不会在拱圈截面内产生附加内力。但由

于铰的存在,使其构造复杂,施工困难:

(2)无铰拱属于三次超静定结构,在荷载作用下,拱的内力分布比三铰拱好。

单,施工方便。但是,温度变化、材料收缩、墩台位移将使拱圈内产生附加内力。

(3)两铰拱属于一次超静定结构,它的特性介于三铰拱和两铰拱之间。

8答:双曲拱桥主找圈构造由供肋、供波、拱板、横向联系四部分组成。

(1)拱肋,主拱圈的重要组成部分,它与预制拱波和现浇拱枚共同受力,在施工中是砌筑拱波和挠筑拱板的支架。

(2)拱波,主拱因的组成部分,在挠筑混凝土拱板时起到模板的作用。

(3)拱板,使拱肋和拱波形成整体,共同参与受力。

(4)横向联系,使活载在主拱因上分布均匀,并能承受拱波作用在拱肋上的水平推力保证在无支架施工中裸拱的稳定性。

9.答:在活载作用、温度变化、混凝土收缩等因素影响下,主烘因将产生挠度,拱上建筑也随着变形。这时侧墙或腹供困与墩台连结处将形成裂缝。为了防止这种不规则裂缝的出现,而设置伸缩缝利变形缝。

实腹式拱桥的伸缩缝设置在两拱脚的上方:空腹式拱桥将靠近墩台的第一个腹拱圈做成三铰拱,并在靠墩台酌拱铰上方的侧墙上也相应地设置伸缩缝,在其余两个拱铰上方的侧墙上可没变形缝;在大跨径拱桥中,由于靠近拱的

腹拱圈也做成两铰性。所以拱铰的上方侧墙仍需设置变形缝。

10.答:柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁采用较多的桥墩型式之一,原因是:

(1)能够减轻墩身重力节约圬工材料。

(2)柱式桥墩能配合各种基础,顶部可设计为有盖梁与无盖梁式,设计较灵活多样

(3)适合于各种地质与土质状况和有水与无水河床。

(4)施工中模形简单,长柱可采用滑模施工,施工速度快。

(5)结构外形轻巧、协调又较美观。

11.答:特点,埋置式桥台将台身埋存锥形护被中,利用台前锥坡产生的土压力来抵消台后的主动土压力。可以增加桥台的稳定性,桥台的尺寸也相应减小。

重力式埋置桥台的台身可利用混凝土片行混凝土或浆砌块石筑成,耳墙用钢筋混凝土做成,台身常做成向后倾斜,这样—来可减小台斤土压力和基底合力偏心距。其它埋置式桥六还有用钢筋混凝土做成的立柱式埋置桥台、框架式埋置式桥台和桩式埋置桥台,这些桥台均较电力式桥台轻巧.能节约大量圬工。

当路堤填土高度超过6-8m时,固埋量式桥台的锥坡挡水面积大,对桥孔下的过水由积产生压缩而桥下仍然能满足过水要求时河床断面适合于埋置桥台。

12.答:轻型桥台台身应混凝土浇筑或块石砌筑,宽度不小于60cm两边坡度直立,为了增加桥六抵抗水平推力的抗弯刚皮,也可将台身做成T形截面。上部构筑勺台帽问用栓钉连接,并用小石子混凝土或砂浆填实。桥台下端与相邻桥台(墩)之间设置支撑梁。

轻型桥台主要特点是利用桥跨结构和设在基础顶面上的支撑梁作为桥台(墩)之间的支撑,墩台、桥跨结构和支撑梁构成一个四铰框架,台身可以按卜下铰接支承的简支梁承受水平上压力,因而减薄了台身的厚度。

桥台在横桥向是一座较长的平直薄墙,在竖向荷载作用在本身平面内发生弯曲,应按弹性地基短梁进行计算。13.答:洞身较长的涵洞沿整个长度应分成数段,段与段之间用沉降缝分开,并且将基础也分开,这样可以防止由于荷载分布不均匀或基底土的性质不问引起的不均匀沉降。

沉降缝宽1-2M,中间填塞浸以沥青的麻絮。对于盖板暗涵和拱涵应再在全部盖板或拱圈顶面及涵台背坡均填筑厚度为15cm的胶泥防水层。对于圆管涵应再在外面用涂满热沥青的泊毛毡困裹二迫或用热沥青胶合的八层防水纸组成的绑带圈裹一道。再在圆管外围垣筑厚15cm的胶泥防水层。

L4.答:山坡涵洞的洞身构造分为跃水式底槽、急流坡式底槽和小坡度底槽。

跌水式底槽,底槽的总坡度等于河糟或山坡的总坡度。洞身由垂直缝分开的管节组成,每节有独立的底面水平的基础,后一节比前一节垂直降低一定高度,使涵洞得到稳定。适用与底坡小于12.5%的涵洞。

急流坡式底槽底槽总坡度应等于或接近十天然坡度.涵洞的稳定件主要靠加深管节基础深度来保证,其形式一般为齿形或台阶形。

适用于坡度大于12.5%。

小坡度底槽底槽总坡度和普通涵洞接近,在近出水口设置有消能设备的涵洞。适用于地质情况不好,不允许修建坡度较大的涵洞。

15答:编写的主要容有:

(1)施工特点简要叙述L程结构特点、地质、水文气候等因素对J:程的影响和推备采取的措施。

(2)施工部署立按统筹法将主要工程项目的施工顺序和工程进度编成图表。

(3)主要施工方法和技术措施根据工程特点和施工单位的具体情况,简要叙述主要工程的施工方法和保证工程质量、施工安全节约材料以及推广应用新技术、新工艺、新材料的技术措施。

(4)施工场地布置包括用地范围、临时性生产,生活用房,预制场地的地点和规模,各种材料的堆放场,水、电供应及设备.临时道路,大中型施工机械设备及其临时设施的布置等.

(5)施工图纸的补充包括设设计文件和图纸中没有包括的施工结构详图,临时设施的布置

(6)编制施工预算根据设计(概)算.结合施工方案及施工单位,现场的具体情况,由施工单位编制施工预算,它比设计概(预)算更详细、更复合实际。

(7)编制主要材料功动力、机具设备的数量及供应计划。

16.答:斜交锥坡放样仍然修正交锥坡一样采用直交坐标法,但是需要将直交坐标法表中所列的横坐标值根据桥梁

与河道的交角大小予以修正,修正后的长半轴oF=Aseca,所以横坐标值x也应乘以seca。纵坐标值则与直交坐标法中表列数值相同。

17.答:钢筋在焊接过程小由于温度变化,骨架的形状和尺寸不能符合设计要求.同时会在焊缝内产生收缩市力而使焊缝开裂。因此,为了防止施焊过程中骨架的变形,一般常在电焊工作台上用先点焊后跳焊(即错开焊接次序)的方法进行焊接,另外采用双面焊缝使骨架的变形尽可能均勺对称。

18.答:先张法是把钢筋在台座上按设计要求的张拉应力拉紧,然后浇筑混凝上,待混凝土达到一定强度并与钢筋牢固粘结后,放松钢筋。由于钢筋的回缩,而混凝土与钢筋的粘结力又阻止这一回缩.于是钢筋的拉力传递于混凝土上,使混凝土得到顶应压力。

先张法的优点,是张拉钢筋时,只需夹具.它的锚固是依靠预应力钢筋与混凝土的粘结力自锚于混凝土之中。

先张法的缺点,是需要专门的张拉台座,基建投资大;构件中的钢筋只能采用直线配筋。

19.答:(1)张拉前的被备工作,把钢丝芽过锚环,随着故人锚塞将钢丝均匀分布在锚塞周围,用手锤轻击锚塞,装上对中套,井将钢丝用楔块楔紧在千斤顶夹盘内(先不要夹太紧)。

(2)初始张拉,两端同时张拉至钢丝达到初应力(约为10%σk。由于钢丝在夹盘上未楔紧,此时钢丝发生滑移,从而调整钢丝长度。当钢丝滑移停止后,可打紧楔块,使钢丝牢牢地固定在夹盘上。打紧楔块时,应分二次进行,第一次均匀地将每只楔块敲击两锤,第二次则重击每只楔块使钢丝卡紧,在两端补足张拉的初应力。在分丝盘沟槽处的钢丝上标出测量伸长量的起点标记,齐夹底前端的钢丝卜也标出们以辨认是否滑丝的标记

(3)正式张拉,两端轮流分级加载张打,每级加载值为油压去读数5000kpa的倍数.直到超张拉值持柯5min,以消除须应力筋的部分松弛损失。减载至控制张拉应力.测量钢丝伸长量。

(4)顶锚,当张拉到控制张拉应力后,此时钢丝仲长量若与计算仲长星相符合(理论伸长值ΔL=NKL/AYEY),即可进行顶锚(顶锚力约为控制张拉力的50%-55%)。顶锚时先从一端开始,此时钢筋因内缩而发生顶市力损失,应在另一端补足预应力损失,再进行另一端的顶锚若回缩量大于3mm,必须更新张拉。

20.答:(1)先在台后的路堤上顶制箱形梁段,每段约10—20m长。

(2)待预制2-3段后,在箱梁上、下板内施加能承受施工中变号内力的预应力:

(3)用顶推设备将文承在聚四氟乙烯板与不锈钢板滑道上的箱梁向前推移,推出一段再接长一段,这样反复操作直至整段梁挠筑顶推完成。

(4)接着调整顶府力(通常是卸去支点区段底部和跨中区段顶部的部分预应力筋,并增加支点区顶部和跨中区底部的预应力筋),以满足内力的需要。

(5)最后用多台千斤顶同时将梁顶起,拆除滑道板,安上正式支座,落梁就位。

21.答:(1)连续砌筑法砌筑时按拱圈的全厚和全宽,由拱脚两端外始连续对称地向拱顶砌筑。适用于砌筑10m以内的拱圈c

(2)分段砌筑法全拱分为数段。同时对称砌筑,以保持拱架受力平衡。适用于跨径较大一些的拱圈。

(3)分环砌筑法当拱困厚度较大时,可以分几层砌筑,每层的砌筑方法同分段砌筑一样。当一层砌完合拢后,拱圈就可以起到拱的作用,与拱架共同承担第二层供圈的重力。适用于跨径大于25m的拱桥。

(4)多孔桥砌筑法拱圈砌筑应考虑桥墩单向椎力的作用,并在砌筑方法上采取适当的措施。其砌筑顺序是:①砌第一孔的l、3段;②砌第二孔的1、3段;③砌第一孔的2段;④砌第三孔的1、3段;⑤砌第二孔的2段;⑥第一孔拱顶合拢并砌筑部分拱上建筑;⑦拆卸第一孔拱架移至第四孔使用。适用于多孔拱桥。

22.答:无支架安装的拱桥①结构重力产生的弹性压缩:②混凝土收缩和徐变;③温度下降;④墩台位移;⑤施工过程中的裸拱变形。

上述的预拱值全部在拱肋预制时考虑。

有支架安装的拱桥①结构重力产生的弹性压缩;②混凝土收缩和徐变;③温度下降;④墩台位移;⑤拱架在设汁荷载作用下的弹性和非弹性变形。上述①至④项因素引起的变形,在拱肋预制时考虑,并在拱架上须留;第⑤项只预留在拱架上。

23.答:拱桥转体施工是将拱圈分为两个半跨.分别在两岸做简单支架(或土牛拱胎),现浇或预制拼装拱肋,安装拱肋间横向联系,用扣索的一端锚固在拱助(箱)的前端部(靠拱顶附近),经拱肋(箱)上的临时支架延伸到桥台尾部并锚固。用手摇卷扬机收紧扣索,使拱肋(箱)脱模.再借助辅有聚四氟乙烯板和钢件的环形滑道(用二硫化钥作润

滑剂的球形铰加钢轮滑道),用于摇卷扬机牵引,慢速地将拱助(箱)转体合拢。

24.答:结构的承载能力和变形的性质与所受荷载的时间有关,因此.试验时必须正确选择加裁程序。短期实验加载程序应该是分级递增或递减,一般加载的级队为标服准荷载的20%,卸载的级距为标准荷载的50%,每级荷载间应有足够的级间间歇时间,一般不少十30min。卸载叫适当减少,一般为10—15min。在标准设汁荷载作用时,应有足够的满载间歇时间,对钢筋混凝土桥不少于12h。应当观测结构在加载作用后的残余变形和结构变形的

恢复情况,以说明结构的工作状态:观测残余变形应在打相当的零载间歇时间后进行,对筋混凝土桥可取1.5倍满载间歇时间:在正式加载之前,必须进行预加载,以检查试验仪器的状态,预加载值一般取1—3级的分级荷载,但不越过钢筋混凝土的开裂荷裁。

25.答:①梁式体系对切线式滑动支座相固定支座。摆动支应、橡胶支应可设置钢筋混凝土挡块,增大顺桥向和横桥向梁墩搭接长度。

②板式体系在板的接缝处的墩帽上设置抗震锚栓钢筋,并设置横向挡块。

③桥台的胸墙应加强抗弯和抗剪的能力,么胸墙与梁的端部之间宜填充缓冲材料.如沥青、油毛毡、橡胶等。

④对石砌墩台和混凝土墩台,应提尚墩台幅与墩台身,墩台身与基础的连接处和施工缝处的抗剪能力。

⑤对于柱式墩和杜式墩、桩(柱)与盖梁、桩(柱)与承台连接处的配筋不应小于桩(柱)身的最大配筋。

⑥在非刚性地基土的简支梁,当岸坡在地震中会出现滑动时,府采用深基础,将基趾设置在稳定土层以下一定深度,并加大墩台和桩基顺桥向的抗推刚度。在保证墩台自身强度的前提下,加强梁墩的连接,在全桥范围内铺砌河床或全桥设置底撑梁。

26.答:在过去的地震中,在稳定地基土经受7度地震的桥梁,大多数基本完好,8度时才使梁桥产生震害,在有岸坡滑移和失效地基上,烈度7度有时6度就使梁桥产生震害:拱桥一般要在9度时才开始产生震害。因此,以设计烈度表示的桥梁抗震设防起点定为8度。对于修建在地震时可能发牛大规模滑坡、崩塌地段的桥梁:修建在软弱黏性土层、可液化土层上的桥梁;连续梁、T型刚构等桥型的桥梁,抗震设防起点定为7度。

27.答:

(1)支架就地浇筑法

不需预制场地、大型起吊设备、运输设备,桥跨结构的整体性好。

缺点:工期长,施工质量不容易控制,支架模板用量大,施工费用高,搭设支架影响排洪、通航,施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。

(2)预制安装法

工场预制构件质量好;上下部结构平行作业,缩短现场工期,降低工程造价;可减少砼收缩、徐变引起的变形;对起吊设备要求较高。

(3)悬臂施工法

施工过程中产生负弯矩,桥墩也要承担弯矩;施工过程中存在着体系转换;施工简便于,结构整体性好,可不断调整位置;施工速度快,上下部结构平行作业;施工不影响通航和桥下交通,节省施工费用,降低工程造价。悬臂浇筑施工常在跨径大于100m的桥梁上,悬臂拼装施工可在跨径100m以下的桥梁选用。)

(5)转体施工法

可以利用现场地形安排预制构件的场地;施工期间不断航,不影响桥下交通;施工设备少,装置简单,容易制作和掌握;减少高空作业,施工工序简单,施工迅速。转体施工适合于单跨和三跨桥梁,可在深水、峡谷中建桥中采用,同时,也适应在平原区以及用于城市跨线桥。

(6)顶推施工法

可运用简易的施工设备建造长大桥梁施工费用低,施工平稳无噪声,可在水深、山谷高桥墩上采用,同时也可在曲率相同的弯桥和坡桥上使用,易在等截面梁上使用;主梁在固定场地分段预制,连续作业,便于施工管理,避免了高空作业,结构整体性好;在梁截面设计和预应力钢束布置时为同时满足施工与运营的要求,将需较大的用钢量。

(7)移动模架逐孔施工法

不需设置地面支架,不影响通航和桥下交通,施工安全可靠;有良好的施工环境,保证施工质量,一套模架可多次周转使用,具有在预制场地生产的优点;机械化、自动化程度高,节省劳力,降低劳动强度;移动模架设备投资大,施工准备和操作都较复杂。

移动模架逐孔施工宜在桥梁跨径小于50m的多跨长桥上使用。

(8)横移施工法

在整个操作期间,与该结构有关的支座位置保持不变,即没有改变桥梁的结构体系。在横移期间,以临时支座支承该结构的施工质量。横移法多用于正常通车线路上的桥梁工程的换梁,也可与其他施工方法配合使用。

(9)浮运与提升施工法

在结构下面需要有一个适宜的场地;拥有一定起重能力的提升设备;地基承载力需满足施工要求;被提升的结构应保持平衡;要有一系列的大型浮运起吊设备。

28.答:

a. 各种常备式结构,如万能杆件、贝雷梁等;

b. 测量设备,如经纬仪、测距仪等;

c. 基础施工设备,如打桩机、挖土机;

d. 砼施工设备,如拌和机、输送泵、振捣设备等;

e. 预应力施工设备,如各类张拉千斤顶、锚具等;

f. 运输安装设备,如汽车、缆索吹吊机、架桥机等;

g. 专用施工设备,如移动模架、沥青摊铺机、压路机等。

29. 答:

区别:先张拉高强钢筋,后浇筑砼,待砼土达到设计强度后再建立预应力的结构称为先张法。用于直线配筋梁。反之先浇筑砼并达到设计强度后,再张拉钢筋锚固为后张法。用于曲线配筋梁。

要求:预应力张拉时,砼强度不应低于强度标准值的75%;无粘结筋的长度>25m时,宜采用两端张拉。张拉前应对机具、设备和仪表进行校核和标定,所用的张拉设备应配套校验。对预应力工艺,应从材料、制束、张拉的全过程进行质量控制。

30. 答:

浅基础可分为刚性扩大基础和柔性基础;

深基础可分为桩基础、沉井基础、地下连续墙和组各基础等。

刚性基础的特点是稳定好、施工简便能承受较大的荷载,只要强度能满足地基承载力的要求,是桥梁结构优先考虑的结构形式。

柔性基础整体性能好,抗弯刚度较大,在土质较差的地基上修筑桥梁建物时采用柔性基础形是比较适宜的。

31. 答:

基础的基坑开挖往往受到地表水、地下水的影响,围护结构除支撑坑避之外,还要考虑阻水。

a土石围堰b钢板桩围堰c套箱围堰

基坑位于水面之下,围堰虽可以阻隔四周的进水,当位于透水层之上时,基坑内渗水不可避免,必须考虑基坑排水。

32. 答:

a. 模板必须不足够的强度、刚度和稳定性。为了减少变形构件应主要选用受压或受拉形,并减少构件接缝的数量。

b. 在河道中施工的支架,要充分考虑洪水和漂流物以通过船只对其的影响,要有足够的安全措施;应尽量避免在高水位情况下施工。

c. 支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上,立柱底端应设置垫木,用以分布和传递压力,并保证浇筑后不发生超容许沉降量。

d. 支架在受荷后会产生变形与挠度,在安装前要有充分的估计和计算,并在安装时设置预拱度,使就地浇筑的桥跨结构线形符合设计要求。

e. 构造物的模板支架不应与施工的脚手架和便桥相连,以免施工振动时影响浇筑砼的质量。

f. 模板的接缝必须密合,如有缝隙,须用胶带纸、泡沫塑料等塞堵严密,以免漏浆。

g. 为减少施工现场的安装和拆卸工作,便于周转使用,模板、支架应尽量做成装配式组件或块件。

33. 答:

大体积砼浇筑时应注意分层分块浇筑,同时应控制砼水化热.在一般情况下应符合,《公路桥涵施工技术规范》的要求:当平截面过大,不能在前层砼初凝或被重塑前浇筑完成次层砼时,可分块进行浇筑.分块浇筑时应符合下列规定:

a. 分块宜合理布置,各分块平截面面积小于50m2;

b. 每块高度不宜超过2m;

c. 块与块间的竖向接缝面,应与基础平面的短边平行,与截面长边垂直;

d. 上、下邻层砼间的竖向接缝,应错开位置做企口,并按施工缝处理。

大体积砼应参照下述方法控制砼的水化热:

a. 用改善骨料的级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂、参加片石等方法来减少水泥用量;

b. 采用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低标号水泥;

c. 减少浇筑层厚度,以加快砼散热速度;

d. 砼用料应避免日光暴晒,以降低初始温度;

e. 在砼内埋设冷却管通水冷却。

34. 答:

上部结构和支架的各变形值之和,即为应设置的预拱度。支架受载后将产生弹性和非弹性变形,桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了保证桥梁竣后尺寸的准确性,在施工时支架须设置一定数量的预拱度。

35. 答:

在考虑浇筑顺序时都不使模板和支架产生有害的下沉。为了振捣方便,应采用相应的分层厚度;当在斜面和曲面上浇筑时,一般从低处开始。

a水平分层浇筑 b斜层浇筑 c单元浇筑法

36.试述在预应力简支梁预制过程中经常会出现怎样的质量问题?应如何解决?

a. 空心板的充气胶囊内模,由于固定方式欠佳,易产生下沉及上浮,造成顶、底板的厚度难以控制,因而要特别注意胶囊支架及左右固定的效果,以防止产生胶囊的位移。

b. 在预应力张拉时产生断丝。其防制方法是在浇筑砼前,将发生断丝钢材进行更换,重新进行张拉。

c. 空心板两端因预应力放张偏早,造成该部位砼不足而开裂。对此情况,需在施工中对设计规定的放张长度内套塑料管,并做到塑料管不漏不裂。另外,预应放张,必须在砼抗压强度大于70%的设计强度后与均匀缓慢地进行。

在后张法施工的预应力结构中,除在模板、支架、钢筋、砼方面,其他方面的质量多发生于砼浇筑、预应力钢束的穿束张拉、封锚和预留孔道灌浆等工序中,

如预留孔道塌陷,孔道位置不正、堵塞,预应力锚固区锚垫板位置不准,锚下砼不密实,预应力筋张拉时滑丝、断丝、应力超标、张拉伸长率不达标,孔道灌浆不实或压浆困难.防止这些质量问题出现的着眼点应是:在砼浇筑前,正确检查预应力孔道成孔器、锚垫板的定位情况;砼浇筑时要对各部位充分振捣,并注意对成孔器的保护,以免孔道损坏及走位;对预应力工艺,应从材料、制束、张拉的全过程进行质量控制。

37. 答:

a.联合架桥机法

优点是可完全不设桥下支架,不受洪水威胁,架设过程中不影响桥下通车、通航;预制梁的纵移、起吊、横移、就位都比较便利。其缺点是架设设备钢材较多,较适用于多孔30m下跨径的装配式桥梁。

b.双导梁安装法(穿巷式架桥法)

吊机构造虽然较复杂,但工效却较高,且横移就位也较安全。

c.扒杆吊装法

此法宜用起吊高度不大和水平移动范围较小的中小跨径的桥梁。

e.跨墩龙门吊机安装

适用于岸上和浅水滩以及不通航浅水区域安装预制梁。

f.自行式吊车安装

陆地、城市高架预制梁安装常采用自行吊车安装。此法便捷.

g.浮吊架设法

施工速度快,高空作业较少,吊装能力强,是大跨多孔河道桥梁的有效施工方法.

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