1、长沙理工大学拟题纸 课程编号 D0814000885 拟题教研室（或老师）签名 易壮鹏 系 主任签名 -密 -封 -线 - 课程名称（含档次） 桥梁工程 A（下册） 专业层次（本、专） 本科 专 业 2009 级 桥梁 工程 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、 填空题（本题总分 20 分，每空 1 分） 1、 根据拱肋和系杆相对刚度的大小，可将系杆拱桥分为 _、 _、 _三类。 2、 拱桥的设计标高主要有 _、 _、 _、 _四个。 3、 在推导实腹式悬链线拱的拱轴方程时有两个基本假定，一个是将结构的 _作为拱轴线，另外一个是不考虑 _。 4、 混凝土拱桥的施工方法按其主拱圈成型的方法，可以分为
2、 _、 _和 _三大类。 5、 斜拉桥主要有 _、索塔和 _三大部分组成。 6、 对于公路和城市道路中的两塔三跨式斜拉桥，合理的边主 比为 _。 7、 斜拉桥的索面形状主要有辐射形、竖琴形和 _三种基本类型。 8、 斜拉桥的悬臂施工方法可以采用悬臂 _和悬臂 _两种。 9、 桥梁的墩台主要由 _、 _和基础三个部分组成。 二、 判断题（本题总分 20 分，每小题 2 分， 对的打“”，错的打“”） 1、 拱桥与梁桥最大的区别在于，竖向荷载作用下拱桥除了竖向力之外还将产生水平推力。 （ ） 2、 实际拱桥的拱轴线只有圆弧线、悬链线和抛物线三种。 （ ） 3、 斜拉索的垂度效应一般采用等效弹性模
3、量予以考虑。 （ ） 4、 如果拱轴线与拱上荷载产生的压力线相吻合，则此时拱圈各截面只有轴向力而无弯矩、剪力。 （ ） 5、 悬链线的线型特征可用曲线在 L/4的竖向坐标表示， 它 随 拱轴系数 m增大拱轴线 降低 。 （ ） 6、 实腹式拱桥在从拱顶到拱脚均匀增加的均变荷载作用下，拱圈压力线是一条悬链线。 （ ） 7、 拱桥矢跨比减小时，拱圈内的轴向力增大，对拱圈的受力是有利的。 （ ） 8、 空腹式无铰拱中，拱轴线与自重压力线偏离产生的附加弯矩，在拱顶、拱脚位置与这两个截面控制弯矩的符号相同。 （ ） 9、 大跨径 斜拉桥 采用悬臂法施工时，塔梁之间一般不需要临时固结。 （ ） 10、 钢
4、斜拉桥的边跨应比相同跨径混凝土斜拉桥的跨径小。 （ ） 共 2 页第 1 页 三、 名词解释（本题总分 15 分，每小题 3 分） 1、 拱桥的计算跨径 2、 拱桥的净矢高 3、 五点重合法 4、 漂浮体系 5、 单向推力墩 四、 问答题（本题总分 24 分， 每小题 8 分 ） 1、 不等跨连续拱桥有哪几种处理方法？ 2、 拱桥中有几种情况需要设置铰？ 3、 按照索距的布置，现 代斜拉桥多为“密索”体系， 试叙述 采用密索的主要优点。 五、 计算题 （本题总分 21 分， 第 1 小题 11 分， 第 2 小题 10 分） 1、 如图所示等截面悬链线无铰拱，拱轴系数 m=2.24，施工合龙温
5、度为 15 ，主拱线膨胀系数 =1.010-5，弹性模量 E=3.0104Mpa，截面抗弯惯矩为 I=2.0m4，试求大气温度为 0 时，拱顶和拱脚截面由温度变化引起的弯矩，并绘出弯矩图 （计算结果小数点后面保留两位有效数字） 。 (其中 弹性中心 fys 33.0 , EIlfEIdsys /0 9 6.0/ 2222 ) l= 36 mf= 6m2、 某空腹式 悬链线 拱恒载分布如下图，试采用“五点重合法”求恒载作用下合理拱轴线的 m 值。 10 m14 0k N94 k N 98 k N 12 0k N10 6k N10 6 kN 98 k N12 0k Nq= 14 kN /ml= 1
6、00 mf= 20 m14 0k N10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m共 2 页第 2 页 长沙理工大学标准答案纸 课程名称： 桥梁工程 专业、班级： 一、 填空题（本题总分 20 分，每空 1 分） 1、 柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱、刚性系杆刚性拱 2、 桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高 3、 恒载 压力线、弹性压缩 4、 就地浇筑法、预制安装法、转体施工法 5、 主梁、斜拉索 6、 0.400.45 7、 扇形 8、 浇筑、拼装 9、 墩台帽、墩台身 二、 判断题（本题总分 20 分，每小题 2 分，对 的打“”，错
7、的打“”） 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 三、 名词解释（本题总分 15 分，每小题 3 分） 1、 拱桥的计算跨径： 相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离。 2、 拱桥的净矢高： 拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离。 3、 五点重合法：拱轴线在全拱有五点（拱顶、两 4/l 点和两拱脚）与其相应三铰拱恒载压力线重合。 4、 漂浮体系：塔墩固结、塔梁分离。主梁除两端有支承外，其余全部用拉索悬吊的斜拉桥体系，属于一种在纵向可稍作浮动的多跨弹性支承连续 梁。 5、 单向推力墩 ：又称制动墩，它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单侧拱的恒载水平推力
8、，以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。 共 4 页第 1 页 1. 不等跨连续拱桥有哪几种处理方法？ 答：不等跨连续拱 桥主要有以下 4 种处理方法： （ 1）采用不同的矢跨比 （ 2）采用不同的拱脚标高 （ 3）调整拱上建筑的恒载重量 （ 4）采用不同类型的拱跨结构 2. 拱桥中有几种情况需要设置铰？ 答：拱桥中需要设置铰的情况有四种： （ 1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈； （ 2）按构造要求需要采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈； （ 3）需设置铰的矮小腹孔墩，即将铰设置在墩上端与顶梁和下端与底梁的连接处； （ 4）在施工过程中，为消除或减小主拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力作适当调整时，需要
9、在拱脚处设置临时铰。 3. 按照索距的布置，现代斜拉桥多为 “密索”体系， 试叙述 采用密索的主要优点。 答： 索距小，主梁弯矩小； 索力较小，锚固点构造简单； 锚固点附近应力流变化小，补强范围小； 利于悬臂架设， 易于换索。斜拉桥采用悬臂法架设时，索间距宜为 5 15m， 混凝土主梁因自重大，索距应密些，较大的索距适合于钢或钢混凝土组 合主梁。 共 4 页第 2 页 四、 计算题 （本题总分 21 分， 第 1 小题 11 分， 第 2 小题 10 分） 第 1 题 yxH tsyfl51 56 .26 kN .m-1 04 68 .7 6k N. m(图 3 分 ) 解：取悬臂曲梁为基本结
10、构，如上图所示。 由于温度下降，会在弹性中心产生一对水平赘余力 tH ， 由典型方程可以得到 22tt lH tlalt (2 分 ) 故 )(17.2 6 0 421036360 9 6.0)15(36107252222kNtllH tt (2 分 ) 温度变化在各截面产生的弯矩如下： 拱顶截面产生的弯矩： )(26.5 1 5 6633.0)17.2 6 0 4( mkNyHM Std (2 分 ) 拱脚截面产生的弯矩： )(76.1 0 4 6 8)33.0()17.2 6 0 4()( mkNffyfHM Stj (2 分 ) 绘制温度变化产生的弯矩图如上图所示。 共 4 页第 3 页
11、 第 2 题 10 m14 0k N94 k N 98 k N 12 0k N10 6k N10 6 kN 98 k N12 0k Nq= 14 kN /ml= 100 mf= 20 m14 0k N10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m解： 取半跨拱为对象，由拱顶、拱脚和 l/4 点位置的弯矩为零有： fyMM ljl 4/4/ (2 分 ) 其中 mkNM l 7 5 5 0510615982529422525144/ (2 分 ) mkNM j .3 0 7 5 0101 4 0201 2 0301 0 64098502942505014
12、 (2 分 ) 所以有 245528.03075075504/4/ jll MMfy (1 分 ) 将其带入到拱轴系数的求解方程 1)2(21 24/ lyfm (2 分 ) 可以得到 1 4 8.11)22 4 5 5 2 8.0 1(211)2(21 224/ ly fm (1 分 ) 共 4 页第 4 页 长沙理工大学 本部 考试试卷 试卷 编号 02 拟题教研室（或老师）签名 教研室主任签名 密封线 课程名称（含档次） 桥梁工程 课程代号 专 业 层次（本、专） 本科 考试方式（开、闭卷） 闭卷 六、 填空题（本题总分 20 分，每空 1 分） 10、 按照受力体系分类，桥梁有 _、
13、_、 _三大基本体系。 11、 公路桥规规定，汽车车道荷载为公路 -I 级：均布荷载 标准值为 _，跨径大于 50 米时的集中荷载标准值为 _； 12、 从承重结构的横截面形式上分类，混凝土梁式桥可分为 _、 _和箱形梁桥。 13、 装配式板桥常见的横向连接方法有 _和钢板焊接连接。 14、 板式橡胶支座的活动机理是：利用橡胶的 _实现转角，利用 _实现微量水平位移。 15、 按支座变形的可能性，梁式桥的支座一般分为 _和 _两种。 16、 中承式组合体系拱桥一般由拱肋、 _、 _、 _、 横向联系 和桥面系组成。 17、 根据拱肋和系杆相对刚度的大小，可将系杆拱桥分为 _、 _、 _三类。
14、18、 桥梁的墩台主要由 _、 _和基础三个部分组成。 七、 判断题（本题总分 20 分，每小题 2 分， 对 的打“”，错的打“”） 11、 桥梁的总跨径，是多孔桥梁中各孔计算跨径的总和，它反映了桥下泄洪的能力。 （ ） 12、 刚构桥的受力特性介于梁桥和拱桥之间。 （ ） 13、 梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥有水平反力产生。 （ ） 14、 闻名中外的赵州桥建于隋大业初年（约公元 605 年），又称安济桥，位于河北赵县，它是一座空腹式圆弧形石拱桥。 （ ） 15、 连续梁的伸缩缝安装时，预留伸缩量的大小必须考虑施工时的气温。 （ ）
15、 16、 汽车、人群横向分布系数的计算公式分别是 4/ qqm ， rrm 。 （ ） 17、 板式橡胶支座的水平位移是通过支座与梁底或墩台面间的相对滑动实现的。 （ ） 共 2 页第 1 页 18、 用偏心压力法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是一折线。 （ ） 19、 实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加，这种荷载分布图式的拱圈的压力线是抛物线。 （ ） 20、 拱桥矢跨比减小时，拱圈内的轴向力增大，对拱圈的受力 是有利的。 （ ） 八、 名词解释（本题总分 32 分，每小题 4 分） 6、 设计水位 7、 永久作用 8、 桥梁建筑高度 9、 桥面铺装 10、 合理拱轴线 11、
16、杠杠原理法 12、 拱桥的弹性中心 13、 轻型桥台 九、 问答题（本题总分 28 分，第 1 小题 9 分，第 2 小题 10 分，第 3 小题 9 分） 4、 简述桥面横坡设置的常用方法。 5、 板的有效分布宽度 是如何定义的？试绘出单向板的有效工作宽度的平面图。 6、 双曲拱桥在施工中如何实现 “ 化整为零 ” 和 “ 集零为整 ” ？这样做有何意义？ 共 2 页第 2 页 长沙理工大学标准答案纸 课程名称： 专业、班级： 五、 填空题（本题总分 20 分，每空 1 分） 1. 梁桥、拱桥、悬 索桥 2. 10.5kN/m、 360kN 3. 板桥、肋梁桥 4. 混凝土企口缝 5. 不均
17、匀弹性压缩、剪切变形 6. 固定支座、滑动支座 7. 吊杆、立柱、系杆 8. 柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱、刚性系杆刚性拱 9. 墩台身、墩台帽 六、 判断题（本题总分 20 分，每小题 2 分，对 的打“”，错的打“”） 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 七、 名词解释（本题总分 32 分，每小题 4 分） 1、 设计水位 桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位称为设计洪水位。 2、 永久作用 永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间而变 化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用。 3、 桥梁建筑高度 桥梁建筑高度是上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离
18、。 4、 桥面铺装 为了保护桥面板不受车辆轮胎（或履带）的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，在桥面板上铺筑的水泥混凝土或者沥青混凝土，它能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。 5、 合理拱轴线 各种荷载作用下拱圈截面只受轴向压力，而无弯矩作用，能充分利用圬工材料的抗压性能。 6、 杠杠原理法 杠杆原理法是在荷载横向分布系数进行计算时，忽略主梁之间横向结构的联系作用，假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主 梁上的简支梁或悬臂梁来考虑的方法。 7、 拱桥的弹性中心 在计算无铰拱的内力时，为了 简化计算工作，使求解三个赘余力的联立方程的副系数全部为零，并解 为三个独立的一元一次方程所采用
19、的结构弹性中心。 8、 轻型桥台 借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力的桥台，它的体积轻巧、自重较小，一般由钢筋混凝土材料建造。 共 2 页第 1 页 八、 问答题（本题总分 28 分，第 1 小题 9 分，第 2 小题 10 分，第 3 小题 9 分） 4. 简述桥面横坡设置的常用方法。 答：桥面横坡的形成通常有三种方法： 1）对 于板桥（矩形板梁或空心板梁）或就地浇筑的肋板式梁桥，将墩台顶部 做成倾斜的，再在其上盖桥面板，可节省铺装材料并减轻恒载； 2）对于装配式肋板式梁桥，可采用不等厚的铺装层（包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层），方便施工； 3）桥宽较大时，直接将行车道板做成双向
20、倾斜，可减轻恒载，但主梁构造、制 作均较复杂。 5. 板的有效分布宽度 是如何定义的？试绘出单向板的有效工作宽度的平面图。 答：当荷载以 a1b 1 的分布面积作用在板上时，板除了沿计算跨径 x 方向产生挠曲变形外，沿垂直于计算跨径的 y 方向也必然发生挠曲变形。这说明荷载作用下不仅使直接承压的宽度为 a1 的板条受力，其邻近的板也参与工作，共同承受车轮荷载所产生的弯矩。 a axyxxxl1b 1方向行车截面弯矩图dy方x1向行车m xma xm xyy( a ) ( b )al/2为了计算方便，设想以 a 宽板均匀承受车轮荷载产生的总弯矩，即 Mdymmaxx m a x则得弯矩图形的换算
21、宽度为： maxxmMa 式中： M 车轮荷载产生的跨中总弯矩，可直接由结构力学方法计算得到； mxmax 荷载中心处的最大单宽弯矩值，精确解需由板的空间计算才能得到。上式的 a 即为为板的有效分布宽度。 6. 双曲拱桥在施工中如何实现 “化整为零 ”和 “集零为整 ”？这样做有何意义？ 答：双曲拱桥主拱圈通常由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。双曲拱桥的主要特点是将主拱圈以 “化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的组合式整体结构承重。施工时，先将拱圈划分成拱肋、拱波、拱板及横向联系四部分，并预制拱肋、拱波和横向联系，即“化整为零”；然后吊装钢筋混凝土拱肋成拱并与横向联系构件组成拱形框架，在拱肋间安装拱波，随后浇筑拱板混凝土，形成主拱圈，即“集零为整”。这样做的主要目的是减轻吊装重量。 共 2 页第 2 页
