桥梁工程课程试卷A卷及答案

一、填空题：（每空 1 分，共  20  分）
1．《公路桥涵设计通用规范（JTJ021—89）》规定，公路桥涵应按照               、              、             、            的原则进行设计。

2．按照主拱圈所采用的各种拱轴线型式，可将拱桥分为圆弧拱桥、_______拱桥和_______等。

3. 在超静定结构需计算因________、混凝土收缩和________等因素产生的附加内力。

4．双曲拱桥中，拱波顶部易出现纵桥向裂缝，你认为主要是由________ 引起的。

5．桥面板有效工作宽度的计算假定保证________与________相同；局部________与实际分布相同。

6．简支梁桥预应力筋弯起的主要原因是               、              、
            

7．桥面横坡的设置方式有                         、                       、
                           

8．一般桥梁设计分为规划设计、______  ___和____   _____三个阶段。

得分 
阅卷人 

二、选择题：（每题 2 分，共 20 分）

1．在“85《桥规》”中，验算荷载为挂车时，其布置要求为：           （    ）
（A）全桥限1 辆              （B）全桥限 2 辆  
（C）根据桥长不同有不同的规定 （D）不限
（E）全桥可布置多辆，但两车净距不小于50m

2．以下哪种方式不能完成桥面横坡的设置方式？                      （    ）
（A）墩台顶部设置横坡         （B）墩台顶部设置台阶
（C）行车道板做成倾斜面       （D）设置三角垫层                

3．横向分布系数中的刚性横梁法，其所要求的适用条件是。             （    ）
（A）具有可靠联结的中间横隔梁且宽跨比小于或接近于0.5；
（B）具有可靠联结的中间横隔梁且宽跨比大于0.5；
（C）多片内横梁且有湿接缝；
（D）没有要求             

图为表示某简支梁桥，设计荷载汽车－20。为了求2#梁的某个内力值，按最不利原则布载情况如图。2#梁的荷载横向分布系数为：跨中0.524，支点（剪力）0.796。现根据这些资料，回答以下第4题～第7题的问题。

4．这是为了求解哪个内力？                                      （     ）
（A）L/4截面的剪力；（B）L/4截面的弯矩； （C）跨中弯矩； （D）支点剪力；

5．该内力影响线的竖坐标值等于1的位置在……：               
（A）跨中； （B)支点A处；（C）支点B处； （D）L/4截面； （E）3L/4截面；

6．对于轴重作用点③和④两点，其荷载横向分布系数的大小情况，正确的说法是
                                                               （     ）
（A）③处较大； （B）④处较大； （C）③和④两处相等；（D）都相等

7．对于轴重作用点②，其荷载横向分布系数等于                    （     ）
（A）0.796； （B）0.713； （C）0.660；（D）0.607； （E）0.524；（F）0.272；

8．在重力式桥墩的墩顶位移验算中，把桥墩视作                     （     ）
（A）两端固定的竖梁；             （B）下端固定上端铰接的竖梁；
（C）固定在基础顶面的悬臂梁；     （D）竖向放置的简支梁；

9. 整体式钢筋混凝土板桥承重板的计算单元是                       （     ）
（A）整体承重板                       （B）1m宽板带        
（C）荷载有效分布宽度的板             （D）行车道宽度的板

10．对于既承受正弯矩，又承受负弯矩的大跨径悬臂梁和连续梁桥，其承重结构往往采用                                                               (      )
（A）实心板       （B）空心板     （C）肋梁      （D）箱梁

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三、简答题（共  5  小题，共  30  分）

1、（本题  6  分）试简述斜板桥的受力性能。

2、（本题  6  分）试述下列三种荷载横向分布计算方法的基本假定和适用场合：
  (1)杠杆法；(2)偏心压力法；(3)铰接板法。

3、（本题  6  分）与梁式桥相比，拱桥有哪些特点?拱中水平推力的大小主要取决于对哪些因素?

4、（本题  6  分）试简述现代桥梁工程面临的主要问题。

5、（本题  6  分）试简述荷载横向分布计算中如何将空间问题转化为平面问题来考虑。

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四、推导题（共  1  小题，共 15 分）

1、（本题 15  分）试推导采用偏心压力法计算荷载横向分布系数中，单位荷载对各主梁的荷载分布。

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四、计算题（共  1  小题，共 15 分）
计算如图所示绞接悬臂板的设计内力，荷载为汽－15级和挂车－80级。桥面铺装为2cm的沥青混凝土面层，容重为21KN/m3和平均9cm厚25号混凝土垫层的容重为23 KN/m3。T梁翼板的容重为25KN/m3。
对于汽－15级加重车后轴作用力为P＝130KN，后轮着地长度为a2＝0.2m，宽度b2＝0.6m，冲击系数为0.3。
对于挂－80级加重车车轮的轴重为P＝200KN，后轮着地长度为a2＝0.2m，宽度b2＝0.5m。

 

参考答案

一、填空题：（每空 1 分，共  20  分）
1．《公路桥涵设计通用规范（JTJ021—89）》规定，公路桥涵应按照  安全  、 适用  、 经济  、 美观 的原则进行设计。

2．按照主拱圈所采用的各种拱轴线型式，可将拱桥分为圆弧拱桥、抛物线拱桥和悬链线等。

3. 在超静定结构需计算因温度变化、混凝土收缩和_徐变_等因素产生的附加内力。

4．双曲拱桥中，拱波顶部易出现纵桥向裂缝，你认为主要是由_和横向刚度差 引起的。

5．桥面板有效工作宽度的计算假定保证假定总弯矩_与_实际总弯矩_相同；局部最大弯矩与实际分布相同。

6．简支梁桥预应力筋弯起的主要原因是满足束界要求、抵抗剪应力、便于锚固。

7．桥面横坡的设置方式有墩台顶部设置横坡、设置三角垫层、行车道板做成倾斜面。

8．一般桥梁设计分为规划设计、_技术设计_和_施工图设计_三个阶段。

得分 
阅卷人 

二、选择题：（每题 2 分，共 20 分）

1．在“85《桥规》”中，验算荷载为挂车时，其布置要求为：           （A）
（A）全桥限1 辆              （B）全桥限 2 辆  
（C）根据桥长不同有不同的规定 （D）不限
（E）全桥可布置多辆，但两车净距不小于50m

2．以下哪种方式不能完成桥面横坡的设置方式？                      （B）
（A）墩台顶部设置横坡         （B）墩台顶部设置台阶
（C）行车道板做成倾斜面       （D）设置三角垫层                

3．横向分布系数中的刚性横梁法，其所要求的适用条件是。             （A）
（A）具有可靠联结的中间横隔梁且宽跨比小于或接近于0.5；
（B）具有可靠联结的中间横隔梁且宽跨比大于0.5；
（C）多片内横梁且有湿接缝；
（D）没有要求             

图为表示某简支梁桥，设计荷载汽车－20。为了求2#梁的某个内力值，按最不利原则布载情况如图。2#梁的荷载横向分布系数为：跨中0.524，支点（剪力）0.796。现根据这些资料，回答以下第4题～第7题的问题。

4．这是为了求解哪个内力？                                      （D）
（A）L/4截面的剪力；（B）L/4截面的弯矩； （C）跨中弯矩； （D）支点剪力；

5．该内力影响线的竖坐标值等于1的位置在……：                  （B）
（A）跨中； （B)支点A处；（C）支点B处； （D）L/4截面； （E）3L/4截面；

6．对于轴重作用点③和④两点，其荷载横向分布系数的大小情况，正确的说法是
                                                               （ D）
（A）③处较大； （B）④处较大； （C）③和④两处相等；（D）都相等

7．对于轴重作用点②，其荷载横向分布系数等于                    （B）
（A）0.796； （B）0.713； （C）0.660；（D）0.607； （E）0.524；（F）0.272；

8．在重力式桥墩的墩顶位移验算中，把桥墩视作                     （ B ）
（A）两端固定的竖梁；             （B）下端固定上端铰接的竖梁；
（C）固定在基础顶面的悬臂梁；     （D）竖向放置的简支梁；

9. 整体式钢筋混凝土板桥承重板的计算单元是                       （B）
（A）整体承重板                       （B）1m宽板带        
（C）荷载有效分布宽度的板             （D）行车道宽度的板

10．对于既承受正弯矩，又承受负弯矩的大跨径悬臂梁和连续梁桥，其承重结构往往采用                                                               ( D )
（A）实心板       （B）空心板     （C）肋梁      （D）箱梁

得分 
阅卷人 

得分 
阅卷人 
三、简答题（共  5  小题，共  30  分）

1、（本题  6  分）试简述斜板桥的受力性能。
1.纵向主弯矩比跨径为斜跨长、宽度为b的矩形板小，并随斜交角的增大而减小
2.荷载有向支承边的最短距离传递分配的趋势
3.纵向最大弯矩的位置，随斜角的增大从跨中向钝角部位移动
4.除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分线垂直方向上，将产生接近于跨中弯矩值的相当大的负弯矩
5.横向弯矩比正板大得多
支承边上的反力很不均匀，钝角角隅处的反力可能比正板大数倍，而锐角处的反力却有所减小，甚至出现负反力
斜板的受力行为可以用Z字形连续梁来比拟
8.斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大的扭矩

2、（本题  6  分）试述下列三种荷载横向分布计算方法的基本假定和适用场合：
  (1)杠杆法；(2)偏心压力法；(3)铰接板法。
项目 偏心压力法 杠杆原理法 铰接板法
基本假定 1、 把横梁看作EI=∞的连续刚体；
2、 B/ ≤0.5的窄桥； 1、忽略主梁之间的横向联系，把桥面板当作支承于主梁上的简支梁或悬臂梁。 1、主梁之间为铰结，只传递剪力；
2、桥面上作用的是半波正弦荷载。
适用场合 1、 横向联接好，横梁多的桥；
2、 B/ ≤0.5的窄桥； 1、双主梁；
2、荷载作用于支点附近；
3、横向联系弱，无中横梁。 1、 纵向企口缝联结的装配式板桥；
2、 仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接的无中横梁的装配式桥。

3、（本题  6  分）与梁式桥相比，拱桥有哪些特点?拱中水平推力的大小主要取决于对哪些因素?
是公路上常用的一种桥梁型式。拱桥在竖向荷载作用下，两端支承处产生竖向反力和水平推力，使拱内产生轴向压力，并减小了跨中的弯矩，跨越能力增大。
主要优点
跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。
主要缺点：
1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基  要求也高；
3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价；
4）上承式拱桥的建筑高度较高。

4、（本题  6  分）试简述现代桥梁工程面临的主要问题。
超大跨径桥梁结构体系和特殊力学问题
超深水基础的结构形式和施工技术研究
轻质高强耐腐蚀高性能材料的研究
超大跨度桥梁抗灾性能及措施的研究
超大跨度桥梁的工程工程

5、（本题  6  分）试简述荷载横向分布计算中如何将空间问题转化为平面问题来考虑。
近似内力影响面在 方向和单梁跨中弯矩影响线 相似，都成三角形。在 方向和用刚性横梁法计算得到的荷载横向分布影响线相似。所以，采用变量分离的办法，即采用两个单值函数的乘积 、 组成的近似内力影响面代替一个由双值函数表示的精确内力影响面。使桥梁空间结构的受力分析可以用荷载横向分布影响线 结合主梁平面内力影响线 来近似替换。
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阅卷人 

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阅卷人 
四、推导题（共  1  小题，共 15 分）

1、（本题 15  分）试推导采用偏心压力法计算荷载横向分布系数中，单位荷载对各主梁的荷载分布。
图所示为一座由四片主梁组成得梁桥的跨中截面，各片主梁的抗弯刚度 、主梁的间距 都不同，集中荷载 作用在离截面扭转中心0的距离为处。
2.变形的分解
1）纯竖向位移
 
2）纯转动
 
3.各主梁位移与内力的关系
1）与竖向位移的关系
在竖向荷载作用下，由于作用力通过扭转中心，而且假定横梁是刚性的，因此横梁只作平行下挠，各片主梁挠度相等。
 式中：
2）与转角的关系
在偏心力作用下，横了梁绕扭转中心0转动一微小的角度 。各片主梁产生的竖向挠度 ：
 
由于荷载与挠度关系 得
4. 内外力平衡
1）竖向位移时的平衡
   代入 得：
2）转动时的平衡
由力矩平衡条件可知：
   偏心荷载产生得总作用： 
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阅卷人 

得分 
阅卷人 
四、计算题（共  1  小题，共 15 分）
计算如图所示绞接悬臂板的设计内力，荷载为汽－15级和挂车－80级。桥面铺装为2cm的沥青混凝土面层，容重为21KN/m3和平均9cm厚25号混凝土垫层的容重为23 KN/m3。T梁翼板的容重为25KN/m3。
对于汽－15级加重车后轴作用力为P＝130KN，后轮着地长度为a2＝0.2m，宽度b2＝0.6m，冲击系数为0.3。
对于挂－80级加重车车轮的轴重为P＝200KN，后轮着地长度为a2＝0.2m，宽度b2＝0.5m。

 

 

 

 

解：（一）恒载及其内力
1.每延米板上的恒载：
沥青混凝土面层：
 
 
T梁翼板自重：
合计：
2.每米宽板条的恒载内力：
弯矩：
剪力：
（二）汽车产生的内力：
 
 
荷载对悬臂根部有效分布宽度：
 
冲击系数：
作用于每米宽板条上的弯矩：
 
作用于每米宽板条上的剪力：
 
（三）挂车产生的内力
 
 
铰缝处纵向2个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为：
 
悬臂根部处的车轮尚有部分轮压作用：
 
轮压面上的荷载对悬臂根部的有效分布宽度为：
 
悬臂根部每米板宽的弯矩为：
 
作用在每米板条上的剪力为：
 
（四）荷载组合
恒＋汽：
 
1/1.25（恒＋挂）：
 
 
行车道板的设计内力：