橋梁工程山大本科考試題庫及答案

橋梁工程山大本科考試題庫及答案一、單項選擇題（每題1分，共15分）1.橋梁按受力體系分類，以下哪一類橋梁在豎向荷載作用下，支座僅產生豎向反力？A.梁式橋B.拱式橋C.剛架橋D.懸索橋2.在橋梁設計中，用于衡量橋梁跨越能力，通常指橋梁兩端支座中心線之間水平距離的是？A.計算跨徑B.標準跨徑C.凈跨徑D.總跨徑3.我國《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2015）中，將汽車荷載分為公路-I級和公路-II級，其劃分的主要依據是？A.橋梁的跨徑B.橋梁的結構形式C.公路的等級D.設計車速4.在預應力混凝土簡支梁中，為防止施工階段預拉區（梁頂部）出現過大拉應力而開裂，常采用的措施是？A.增加預應力筋數量B.設置馬蹄形截面C.布置彎起預應力筋D.布置非預應力縱向受力鋼筋5.橋梁墩臺基礎設計中，需要進行地基承載力驗算。對于明挖擴大量礎，確定其基底最小埋置深度時，不需要考慮下列哪個因素？A.地基土的凍脹深度B.河流的沖刷深度C.地基的承載力D.施工開挖的難易程度6.拱橋的拱軸線形狀直接影響主拱圈的受力狀態，對于恒載壓力線與拱軸線重合的拱，其主拱圈截面內主要承受哪種內力？A.彎矩和軸力B.軸力C.彎矩和剪力D.剪力7.在懸索橋的結構體系中，主要承擔結構體系整體剛度的構件是？A.主纜B.吊索C.加勁梁D.索塔8.橋梁支座的作用不包括以下哪一項？A.傳遞上部結構的支承反力B.保證結構在活載、溫度變化等因素下的自由變形C.參與結構受力，提供額外剛度D.適應墩臺不均勻沉降9.對于多跨連續梁橋，采用懸臂澆筑法施工時，為承受施工階段的不平衡彎矩，在墩頂設置的臨時固結措施屬于？A.永久作用B.可變作用C.偶然作用D.施工臨時荷載10.橋梁伸縮裝置的主要功能是？A.傳遞剪力B.適應梁體溫度伸縮和徐變變形C.提高橋梁整體性D.增加行車舒適性11.在鋼筋混凝土梁的斜截面抗剪承載力計算中，若計算表明僅靠混凝土即可滿足抗剪要求，則理論上？A.必須按構造要求配置箍筋B.可不配置箍筋C.必須配置彎起鋼筋D.必須增大截面尺寸12.橋梁結構進行承載能力極限狀態設計時，以下哪種作用（荷載）組合不考慮？A.基本組合B.偶然組合C.標準組合D.地震組合13.對于位于河流中的橋墩，計算其承受的流水壓力時，作用點位置取在？A.墩底B.墩頂C.水面處D.計算水位線以下1/3水深處14.在預應力混凝土構件的后張法施工中，孔道壓漿的主要目的是？A.保護預應力筋免于銹蝕B.增強預應力筋與混凝土的粘結C.減少預應力損失D.A和B15.橋面鋪裝層直接承受車輛輪載的磨損和沖擊，其本身屬于？A.主要承重結構B.傳力結構C.附屬結構D.既是附屬結構也參與主梁受力二、多項選擇題（每題2分，共10分，多選、錯選不得分，少選得1分）1.橋梁總體規劃設計的基本原則包括？A.安全、耐久B.適用、經濟C.美觀、環保D.技術先進E.便于快速施工2.下列荷載中，屬于《公路橋涵設計通用規范》中規定的永久作用（恒載）的有？A.結構自重B.土側壓力C.基礎變位影響力D.汽車沖擊力E.預加力3.梁式橋支座的類型包括？A.板式橡膠支座B.盆式橡膠支座C.球形鋼支座D.拉力支座E.減隔震支座4.橋墩按受力特點可分為？A.重力式橋墩B.實體橋墩C.柱式橋墩D.輕型橋墩E.柔性墩5.大跨度斜拉橋的拉索在立面布置上，主要有哪幾種形式？A.輻射形B.豎琴形C.扇形D.星形E.混合形三、填空題（每空1分，共15分）1.橋梁的三個主要組成部分是：______、______和______。2.橋梁設計洪水頻率標準中，高速公路上的特大橋通常采用______年一遇的洪水頻率進行設計。3.我國公路橋梁設計采用的作用（荷載）分為三類：______、______和______。4.在行車道板計算中，車輪荷載通過橋面鋪裝層呈______度角擴散傳遞。5.預應力混凝土結構中，根據預應力筋與混凝土的粘結情況，可分為______預應力混凝土和______預應力混凝土。6.拱橋的矢跨比是指______與______之比，是影響拱橋受力性能的重要參數。7.懸索橋的主要承重結構是______，其變形主要由______理論進行分析。8.橋梁墩臺基礎的常見形式有：______基礎、______基礎和沉井（沉箱）基礎等。9.橋梁的施工方法中，______法是在橋墩兩側對稱、平衡地逐段澆筑梁體，最后在跨中合龍。四、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述橋梁縱斷面設計的主要內容及設計要點。2.什么是“荷載橫向分布”？在梁橋設計中，常用的荷載橫向分布計算方法有哪些？（至少列舉三種）3.簡述預應力混凝土結構相對于普通鋼筋混凝土結構的主要優點。4.拱橋的常用拱軸線型有哪些？簡述各自的特點及適用情況。5.簡述橋面構造通常包括哪些部分？并說明橋面防水層的作用。6.橋梁墩臺計算中，需要進行哪些內容的驗算？（至少列出四項）五、計算題（每題10分，共20分）1.已知某裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋，標準跨徑L=20m，計算跨徑l=19.5m，主梁間距2.2m。設計荷載為公路-I級。采用“杠桿原理法”計算1號邊梁在汽車荷載作用下的支點處剪力橫向分布系數m0。橋梁橫斷面布置如右圖所示（假設圖示顯示：橋面凈寬：凈-9+2×1.0m人行道，共5片主梁）。請計算該邊梁的汽車荷載支點剪力橫向分布系數m0。（提示：按最不利情況，車輪緊貼緣石布置，車輪距離緣石內側0.5m，車輪著地尺寸a2×b2為0.6m×0.2m沿縱向）。解：（1）確定車輪壓力橫向擴散寬度：車輪壓力通過橋面鋪裝層（假設厚度為0.1m）按45度角擴散。單個車輪擴散至板頂的寬度：a1=a2+2H=0.2+2*0.1=0.4m(沿橫向)（2）繪制支點處荷載橫向影響線（杠桿原理法）：對于1號邊梁，其橫向影響線為在1號梁位處豎標為1，相鄰梁位處豎標為0的三角形。（3）布置最不利車輪荷載：公路-I級車輛荷載的軸重及輪距布置按規范。為求邊梁支點最大剪力，將車輛的后軸（重140kN）的一個車輪（輪重70kN）盡可能靠近橋緣石布置。已知車輪距緣石內側0.5m。計算車輪壓力擴散邊緣到1號梁支座中心的距離。設1號梁中心線距緣石內側距離為（橋面凈寬9m，人行道1m，通常邊梁中心線在人行道內側邊緣附近，為簡化計算，假設邊梁中心線距緣石內側距離為梁間距的一半即1.1m）。則車輪擴散邊緣（靠近橋中心一側）距緣石內側距離為：0.5+a1/2=0.5+0.2=0.7m。由于0.7m<1.1m，說明該車輪的擴散壓力已覆蓋1號梁支座。（4）計算影響線豎標值：設1號梁支座中心線位置影響線豎標為1.0。車輪壓力擴散范圍（寬度0.4m）內的影響線豎標可近似視為線性變化。車輪壓力擴散中心距1號梁支座中心的距離為：1.1-(0.5+a1/2)=1.1-0.7=0.4m。因此，車輪壓力擴散中心對應的影響線豎標為：η=1.0-(0.4/1.1)*1.0≈0.636。（更精確應按荷載集度積分，此處簡化取中心點豎標）（5）計算橫向分布系數m0：對于支點剪力，一個車輪（輪重P）產生的剪力影響線豎標為η。則橫向分布系數m0=Ση/2（因為一個車軸有兩個輪，但計算一個梁時，只考慮作用于其上的輪子，此處只有一個輪子壓上，故Ση=0.636）？注意：橫向分布系數定義為單位輪重作用下該梁分配到的荷載。對于車輛荷載，應布置所有車輪求總和。但按杠桿原理法最不利布置，通常只有一側最外輪對邊梁有貢獻。因此，對于1號邊梁，在支點處，只考慮一個車輪（70kN）作用其上。則該梁分配到的輪重為70*η=70*0.636kN。但橫向分布系數m0是相對于軸重還是輪重？規范中汽車荷載橫向分布系數是對于車輛荷載的每個車輪而言的，在計算剪力時，m0應取布置車輪后影響線豎標的總和。此處只有一個車輪壓上，故m0=η=0.636。然而，標準計算中，對于汽車荷載，橫向分布系數通常按一個車道布置車輛荷載（含多個輪）求總和，再除以一個車道的總軸重或與標準車比較。但按杠桿法簡化計算題，常直接按一個輪計算其影響線豎標和。為明確，我們按定義：m0=(所考慮主梁在車輪布置下反力或內力影響線豎標之和)/(單個車輪壓力)。此處一個車輪，豎標和為0.636，故m0=0.636。答：該邊梁的汽車荷載支點剪力橫向分布系數m0約為0.636。2.某預應力混凝土簡支梁橋，單根預應力筋的張拉控制應力σcon=1395MPa，預應力筋截面面積Ap=140mm2。已知從張拉端至計算截面A的管道長度為25m，管道每米局部偏差對摩擦的影響系數k=0.0015，預應力筋與管道壁的摩擦系數μ=0.25，管道轉角θ=0.3rad（弧度）。請計算截面A處因預應力筋與管道壁摩擦引起的預應力損失σl1。解：根據《公路橋規》，由摩擦引起的預應力損失按下式計算：=其中：σcon=1395MPaμ=0.25θ=0.3radk=0.0015/mx=25m(從張拉端至計算截面的管道長度，在曲線段以管道全長計)代入公式計算：μθ+kx=0.25×0.3+0.0015×25=0.075+0.0375=0.1125e^{-0.1125}≈0.8937(計算器計算)則σl1=1395×[1-0.8937]=1395×0.1063≈148.3MPa答：截面A處因摩擦引起的預應力損失σl1約為148.3MPa。六、綜合分析題（每題10分，共10分）1.某跨越V形河谷的公路橋梁，初步擬定方案為：主橋采用主跨150m的上承式鋼筋混凝土箱形拱橋，引橋采用30m預應力混凝土簡支T梁。請結合該橋位條件與方案，分析回答以下問題：（1）主橋選用上承式拱橋，在受力、施工及適用性方面可能有哪些優缺點？（2）拱橋的拱圈采用箱形截面相比板拱或肋拱有何優點？（3）對于大跨徑拱橋，常采用無支架施工方法，請列舉兩種主要的無支架施工方法并簡述其原理。（4）引橋采用簡支T梁，通常采用何種施工方法？該施工方法如何與主橋拱橋的施工組織相協調？參考答案一、單項選擇題1.A2.A3.C4.D5.D6.B7.C8.C9.D10.B11.A12.C13.D14.D15.D二、多項選擇題1.ABCDE2.ABCE3.ABCDE4.AD5.ABC三、填空題1.上部結構，下部結構，附屬結構2.3003.永久作用，可變作用，偶然作用4.455.有粘結，無粘結6.計算矢高，計算跨徑7.主纜，彈性理論（或撓度理論）8.明挖擴大量礎，樁基礎9.懸臂澆筑（或懸臂施工）四、簡答題1.橋梁縱斷面設計主要內容包括：確定橋梁的總跨徑、分孔，確定橋面標高、橋頭引道標高，設置橋上及橋頭引道的縱坡等。設計要點：①橋面標高應滿足設計洪水位、流冰、流木、通航凈空、車輛行駛等要求；②橋梁縱坡應利于排水和行車，一般不大于3%-4%；③橋頭引道與橋面線形平順連接。2.荷載橫向分布是指作用在橋面上的車輛荷載如何在各主梁之間進行分配。常用計算方法有：杠桿原理法（適用于支點附近）、偏心壓力法（剛性橫梁法，適用于窄橋）、鉸接板（梁）法（適用于橫向鉸接的裝配式板/梁橋）、剛接梁法（適用于橫向剛性連接的肋梁橋）、比擬正交異性板法（G-M法，適用于由主梁、連續橋面板、橫隔梁組成的梁橋）。3.主要優點：①充分利用高強度材料，減輕結構自重，增大跨越能力；②提高構件的抗裂性和剛度，減少變形，改善結構使用性能；③提高結構的耐久性；④截面尺寸小，美觀，節約材料。4.常用拱軸線型：①圓弧線：線形簡單，施工方便，但與恒載壓力線偏差較大，適用于小跨徑拱橋。②拋物線：在均布荷載作用下壓力線為拋物線，適用于恒載分布比較均勻的拱橋，如空腹式拱橋。③懸鏈線：在恒載集度隨拱軸線縱坐標增加而增大的情況下（如實腹拱），壓力線為懸鏈線，是實腹拱橋最理想的拱軸線。5.橋面構造包括：橋面鋪裝、防水排水系統、橋面伸縮裝置、人行道（或安全帶）、緣石、欄桿、燈柱等。橋面防水層的作用是防止雨水或其它水分滲入主梁結構，引起鋼筋銹蝕和混凝土腐蝕，從而保護主體結構，延長橋梁使用壽命。6.橋梁墩臺計算驗算內容通常包括：①強度驗算（承載力極限狀態）；②穩定性驗算（包括縱橫向撓曲穩定、傾覆穩定、滑動穩定）；③地基承載力與變形驗算（沉降、不均勻沉降）；④墩臺頂水平位移驗算（正常使用極限狀態）；⑤對于特殊形式墩臺，還需進行局部應力、疲勞等驗算。五、計算題1.（答案見題目計算過程）m0≈0.6362.（答案見題目計算過程）σl1≈148.3MPa六、綜合分析題1.（1）優點：上承式拱橋拱圈承壓為主，能充分發揮混凝土抗壓性能，跨越能力較大；橋面系在拱圈之上，視野開闊，行車舒適；造型美觀。缺點：對地基要求高，需要強大的拱腳水平推力；施工工序較多，支架或轉體施工難度較大；在V形河谷中，橋墩（臺）可能較高。（2）箱形截面抗扭剛度大，整體性好，截面效率高；能夠采用節段懸臂澆筑或拼裝等先進施工方法；在承受正