长安大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试答案...

2009年硕士研究生入学考试参考答案试题代码：081406试题名称：桥梁工程第 1 页共 5 页一、名词解释1计算跨径L答：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可变作用答：在结构使用期间，其量值随时间变化，或其变化值与平均值比较不可忽略不计。

包括：人群荷载，汽车荷载，汽车冲击力，汽车离心力，汽车制动力，汽车引起的土侧压力，风力，冰压力，流水压力，支座摩阻力，温度作用3、截面效率指标[结设上有、桥工书上也有]答：上下截面核心距之和与梁高之比。

4桥面板的有效工作宽度：答：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桥面板的有效工作宽度荷载有效分布宽度。

M-车轮荷载产生的跨中总弯矩。

MX-荷载中心处的最大单宽弯矩值。

5双向板6荷载横向分布答：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。

7结构次内力：超静定预应力混凝土梁桥在各种内外因素的综合影响下，结构因受到强迫的挠曲变形或轴向伸缩变形，在多于约束处将产生约束力，从而引起结构附加内力。

8剪力滞效应：狭窄翼缘的剪切扭转变形不大，其受力性能接近于简单梁理论的假定，而宽翼缘因这部分变形的存在，而使远离梁肋的翼缘不参与承弯工作，也即受压翼缘上的压应力随着离梁肋的距离增加而减小。

为了更简便的讨论剪力滞效应的影响，引入剪力滞系数r>1为正。

反之为负。

9矢跨比：拱桥拱圈的计算矢高与计算跨径的比值。

10拱轴线：主拱圈各截面形心的连线试题代码：081406试题名称：桥梁工程第2页共 5 页二、简答题1答：梁桥的横截面设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等，它与梁式桥体系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美观要求以及经济用料等因素都有关系，原则上应作如下考虑：（1）梁桥的主梁是以它的抗弯能力承受荷载的，同时还要保证它的抗剪能力。

（2）在满足结构构造要求的前提下，尽可能减小截面尺寸，以减小梁的自重。

（3）桥面宽度、桥梁建筑高度将影响截面布置形式、主梁的片数与间距或者是箱梁的形式。

（4）必须考虑施工的影响横截面形式要有利于选定的施工方法，模板简单且制作方便，节约材料；对预制构件还须考虑运输及安装条件。

（5）还要考虑个主梁之间的横向联系，保证个主梁共同参与工作，还要满足美观上的要求。

2：答桥梁作用（荷载）按照时间的变化情况，可以分为：1)永久作用—在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计。

包括：结构重力，预加力，土的重力，土侧压力，水的浮力，混凝土收缩及徐变作用，基础变位作用2)可变作用—在结构使用期间，其量值随时间变化，或其变化值与平均值比较不可忽略不计。

包括：人群荷载，汽车荷载，汽车冲击力，汽车离心力，汽车制动力，汽车引起的土侧压力，风力，冰压力，流水压力，支座摩阻力，温度作用3)偶然作用—在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短。

包括：地震作用，船只或漂流物撞击作用，汽车撞击作用3、悬臂施工的特点：（1）从板墩处开始向两侧对称分阶段悬臂施工，桥梁承受负弯矩，桥墩承担不平衡弯矩。

（2）非墩梁固结的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工是应采取措施，使墩梁临时固结，在施工中应进行结构体系转换。

（3）可供悬臂施工采用的机具设备较多。

（4）悬臂浇筑法施工简单，结构整体性好，施工中可不断调整标高。

悬臂拼装法施工速度快，桥梁上下结构可平行作业，但施工精度较高（5）悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通，并适用于变截面预应力混凝土梁桥4预应力束筋配束原则：（1）应选择适当的预应力束筋形式与锚具形式。

对不同跨径的梁桥结构，要选用预加力大小恰当的预应力束筋，以达到合理的布置形式。

避免造成因预应力束筋与锚具形式选择不当，而使结构构造尺寸加大。

（2）预应力束筋的布置要考虑施工的方便，不能像在钢筋混凝土结构中任意切断钢筋那样去切断预应力束筋，从而导致结构中布置过多的锚具。

（3）预应力束筋的布置，要符合结构受力的要求，试题代码：081406试题名称：桥梁工程第3页共 5 页既要满足施工阶段的受力要求，又要满足成桥后使用阶段各种荷载组合下的受力要求；要满足抗弯需要，又要满足抗剪的需要。

（4）预应力束筋配置，应考虑材料经济指标的先进性，这往往与桥梁体系、构造尺寸、施工方法的选择都有密切关系。

（5）预应力束筋应避免使用多次反向曲率的连续束，因为这会引起很大的摩阻损失降低预应力束筋的效益。

（6）预应力束筋布置，不但要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要，而且也要考虑到结构在破坏阶段时的需要。

5、简述梁桥空间实用方法的计算原理？答：（1）桥梁空间计算的实用近似方法，是建立在用一个近似的内力影响面去代替精确的内力影响面的基础上的。

（2）在梁桥空间结构的近似计算中，“荷载横向分布”仅是借用的一个概念，其实应该是内力横向分布，而并不是荷载横向分布。

（3）严格的说，任意位置上的各个内力都有各自的内力影响面，在实际计算方法中，应有各自的横向分布系数。

实际上，主梁各截面弯矩的横向分布系数均采用全垮单一的跨中截面横向分布系数。

但剪力必须考虑横向分布系数6、采用箱梁的主要优点？（1）截面抗扭刚度大，结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性。

（2）顶板和地板都具有较大的混凝土面积，能有效的抵抗正负弯矩，并满足配筋要求，适应具有正负弯矩的结构。

（3）适应现代化施工的要求。

（4）承重结构与传力结构相结合，使各个部件都共同受力，达到经济效果，同时截面效率高，并适合预应力混凝土空间布束，更加收到经济效果。

（5）对于宽桥，由于抗扭刚度大，跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布。

（6）适合于修建曲线桥，具有较大的适应性。

（7）能很好适应布置管线等公共设施。

7、箱梁在偏心荷载作用下变形与位移，分为哪几种基本状态？（1）纵向弯曲，横向弯曲，扭转及扭转变形。

箱梁在偏心荷载作用下，因弯扭作用在截面上将产生纵向正应力和剪应力，因横向弯曲和扭转变形将在箱梁各板中产生横向弯曲应力和剪应力。

1纵向弯曲产生竖向变位，因而在横截面上引起纵向正应力及剪应力2箱梁的扭转变形主要特征是扭转角，分自由扭转和约束扭转3畸变的主要变形特征是畸变角。

、T型梁的“剪力滞效应”：由于上下缘的剪切变形导致对称荷载弯曲变形引起法向应力呈非均匀分布状态【注意：要把图画上】8、不等跨拱桥相邻横载推力不等，减小平衡推力，改善桥墩受力状况的措施？1）采用不同的矢跨比，与水平推力成反比。

大跨径用矢跨比小的拱。

试题代码：081406试题名称：桥梁工程第4 页共 5 页2）采用不同拱脚标高，拱脚降低减小了拱脚水平推力对地基的力臂。

3）调整拱上建筑的内力：大跨径采用空腹式拱上建筑，增加小跨径拱的横载重力，来增大水平推力。

4）采用不同类型拱跨结构，小跨径用拱板结构，大跨径用分离式肋拱结构，以减小跨径的横载重量来减少水平推力。

9、悬链线无脚拱最不利组合减小拱脚，拱顶过大弯矩，怎样调整内力？1）假载法：在计算跨径，计算矢高。

拱圈厚度保持不变的情况下，通过改变拱轴系数来改变拱轴形状2）临时铰法：将临时铰偏心布置，可消除混凝土收缩引起的附加内力。

3）改变拱轴线：使恒载，弹性压缩和混凝土收缩等固定因素作用下，拱顶，拱脚两截面的总弯矩趋于零。

10、按照索、塔与主梁相互结合的方式，斜拉桥可分为哪几种基本的结构体系，试简要说明其特点。

答：悬浮体系，支承体系，塔梁固结体系和刚构体系。

悬浮体系：将主梁除两端外全部用缆索吊起而在纵向可稍作浮动的一种具有弹性支承的单跨梁。

在密索情况下，主梁各截面的变形和内力的变化都较平缓，全跨满载时塔柱处没有负弯矩的尖峰。

支承体系：主梁在塔墩上设有支点，接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连续梁。

主梁内力在塔墩支点处产生急剧变化，出现负弯矩尖峰。

塔梁固结体系：相当于梁顶面用斜索加强的一根连续梁。

主梁于塔柱内的内力以及梁的挠度，直接同主梁于塔柱的弯曲刚度比值有关。

刚构体系：塔柱，主梁和柱墩相互固结，形成了在跨度内具有弹性支承的刚构。

梁，塔，墩固结处能抵抗很大的负弯矩。

三、论述简述荷载横向分布计算方法的基本假定、原理和适用条件？答：（1）杠杆原理：假定忽略主梁之间的横向结构的联系作用，并假定桥面板在主梁梁肋上断开。

按照沿横向支撑在梁肋上的简之梁或悬臂梁来考虑当荷载作用于靠近梁端区域内时，由于主梁的支撑刚度远大于主梁间的联系刚度，因而可偏安全地用杠杆法来计算当荷载靠近主梁支点区段内的横向分布系数。

适合于计算双主梁桥的荷载横向分布系数。

（2）刚性横梁法：假定跨内所有横梁的刚度为无穷大，在荷载作用下。

横梁不发生任何弯曲，且抗扭刚度为零。

原理：根据无限刚性的假定。

当P＝1和偏心矩M＝1×e，当P＝1单独作用时。

则该截面均匀下沉，如果n根梁的截面尺寸相同。

则每根梁所分配的力相等为1/n.当该桥在M＝1×e单独作用时。

根据2的假定。

横梁只发生具有扭角的直线变形。

按几何分试题代码：081406试题名称：桥梁工程第5 页共 5 页配关系挠度大者受力大，挠度小者受力小，将两种情况相叠加，变可画出梁的横向分布影响线，再按横向最不利位置不载变可求出。

适用条件：1桥的宽跨比B/L小于或接近于0.5。

即窄桥。

2除桥的两端设置横隔梁外，在跨度中央，甚至在跨度四分点处设置中间横梁。

（3）修正偏心压力法：假定跨内所有横梁的刚度为无穷大。

原理：考虑抗扭刚度的影响，那么，横梁的扭转角就会小一些。

因此横向分布系数也会小一些，这个系数进行设计也要精确一些。

原理与刚性横梁法相同。

（4）铰接板法：为了求算荷载P＝1时。

做了三点假定：在铰接缝处的内力只考虑它的主部，即垂直剪切力g，其余分量均忽略不计。

每块预制板在偏心荷载下只产生垂直位移和扭转，不发生横向弯曲。

使外力与内力分布规律统一和便于分解，将它们按正旋级数展开，取其中一项。

适用条件：当结构是用现浇混凝土纵向企口缝连接的装配式板梁时，用铰接板法。

2当结构为无中横梁而仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接的装配式T形梁桥时，用铰接板法。