中南大学桥梁工程习题及答案

一、填空题 1) 2)

公路桥梁的作用按其随时间变化的性质，分为永久作用、可变作用、偶然作用。

按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为 梁桥 、 拱桥 、 悬索桥 以及 组合 体系。 3)

桥跨结构在 温度变化 、 混凝土的收缩和徐变 、 各种荷载引起的桥梁挠度 、 地震影响、纵坡 等影响下将会发生伸缩变形。 4) 5) 6)

钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类，有 受力钢筋 和 构造钢筋 。 作用代表值包括 标准值 、 准永久值 、 频遇值 。

桥梁纵断面设计包括 桥梁总跨径的确定 、 桥梁的分孔 、 桥面的标高及桥下净空 、 桥上 及 桥头引导纵坡的布置 。 7) 8)

桥台的常见型式有 重力式桥台、 轻型桥台、组合式桥台 和 框架式桥台 等。

公路桥面构造包括 桥面铺装 、 防水和排水系统 、 桥面伸缩装置 、 人行道及附属设施 等。 9)

悬索桥主要由 桥塔 、 锚碇 、 主缆 和 吊索 等组成。

10) 重力式桥墩按截面形式划分，常见的有 矩形 、 圆形 、 圆端形 和尖端形等。 11) 常见的轻型桥台有 薄壁轻型桥台 、 支撑梁轻型桥台 、 框架式轻型桥台 、 组

合式轻型桥台 等。

12) 设计钢筋混凝土简支T梁，需拟定的主要尺寸有 梁宽 、 梁高 、 腹板厚度 、 翼

缘板厚度 。

13) 柱式桥墩的主要型式主要有 独柱式 、 双柱式 、 多柱式 和 混合式 。 14) 明挖扩大基础的稳定性验算包括 倾覆稳定性 验算和 滑动稳定性 验算。 15) 桥梁支座按其变为的可能性分为 活动支座 和 固定支座 。 16) 支座按其容许变形的可能性分为 固定支座 、单向支座 和 多向支座 。

17) 常用的重力式桥台有 U形桥台 、 埋置式桥台 、 八字式桥台 、 一字式桥

台 等。

18) 桥梁的主要组成部分包括 桥墩 、 桥台 及 桥跨结构 等。

19) 桥梁设计一般遵循的原则包括 安全性 、 适用性 、 经济性 、先进性和美观等。 20) 荷载横向分布影响线的计算方法主要有： 杠杆原理法 、 偏心压力法 、 铰接板法 、 比

拟正交异性板法 。

21) 通常将桥梁设计荷载分为三大类： 永久荷载 、 可变荷载 、 偶然荷载 。 22) 公路桥梁设计汽车荷载分为 公路-I级 、 公路-II级 两个等级，它包括车道荷载和车

辆荷载，其中 车辆 荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。 23) 桥梁净空包括 设计洪水位 和 桥下通航净空 。

24) 柱式桥墩的型式主要有 独柱式 、 双柱式 、 多柱式 和混合柱式四种。 25) 进行扩大基础验算时，常进行基底的 倾覆 稳定性和 滑动 稳定性检算。 26) 我国古代隋朝时期修建，位于河北赵县的著名古桥是 赵州桥 。

1

27) 一般说来，桥梁的组成可分为两大部分 桥上结构 、 桥下结构 。 28) 桥梁净空包括 设计洪水位 和 桥下通航水位 。

29) 预应力筋的主要类型有 高强钢丝和钢绞线 、 高强度粗钢筋 和 无粘结预应

力钢筋 。

30) 桥面板的有效工作宽度与 板的支撑条件 、 荷载性质 、 荷载位置 有

关。

31) 大型桥梁的设计阶段一般分为 初步设计 、 技术设计 与 施工设计 三个阶段。 32) 桥面铺装的类型有 水泥混凝土 、 沥青混凝土 沥青表面处置和 泥结碎石 。 33) 桥梁全长规定为：有桥台的桥梁是 两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离 ；无桥台的桥梁 为桥面

系行车道全长 。

34) 作用在支座上的竖向力有 结构自重反力 、 活荷载的支点反力 及其 影

响力 。

35) 支座垫石的作用是 调整坡度 。

36) 按桥面所在的位置可把拱桥分为 上承式拱桥 、 中承式拱桥 和 下承式拱

桥 。

37) 一般重力式梁桥墩台的验算包括 截面强度验算 、 抗滑移稳定验算 和 墩台顶水

平位移的验算 。

38) 装配式简支梁桥横截面主要有 II形 、 T形 、 箱形 等几种形式。

39) 引起超静定预应力混凝土桥梁结构次内力的外部因素有 温度影响 、 混凝土收缩徐变作用

及 钢筋松弛和基础不均匀沉降 。

40) 箱梁在偏载作用下的变形可分为 纵向弯曲 、 横向弯曲 、 扭转 和 扭转变形

四种基本状态。

41) 刚构桥是指 桥墩 和 主梁 整体相连的桥梁。

42) 确定拱桥设计标高有四个，分别为__桥面标高_、_拱顶底面标高__、_起拱线标高_、_基础底面标高__。 43) 拱桥常用的拱轴线形有___圆弧线拱桥__ 、__抛物线拱桥__ 、_悬链线拱桥__ 。

44) 拱桥分类方法很多，按其结构受力图示可分为 ___简单体系拱桥__、组合体系拱桥 拱片拱桥___。 45) 拱桥的矢跨比是指_____计算矢高____________ 与__计算跨径____ 之比。 46) 拱桥的柱式腹孔墩由__底梁___、____墩身____、__墩帽_______几部分组成。 47) 梁桥以受_ 竖向荷载 ，拱桥以受___ 水平推力________ 为主。

48) 空腹式拱桥采用拱式腹孔时一般在__紧靠桥墩（台）的第一个腹拱圈和靠墩台的拱铰上方的侧墙______

设伸缩缝，在___台身与翼墙之间设变形缝。

49) 拱上填料的作用是_____以使车辆能够在行车道上平顺行驶_____________ 。

2

50) 梁式桥按静力体系分为 ____简支梁桥____、_悬臂梁桥____、_ 连续梁桥____、_T形钢构桥及连续—钢构

桥_________ 。

51) 伸缩缝的作用为__为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形 _____ _ 。 52) 斜拉桥由_______斜索_____、_ 塔柱____、_ 主梁 _几部分组成。 53) 拱桥的施工可分为两大类：_有支架施工___ 和___无支架缆索吊装 。 54) 双曲拱桥的主拱圈由__拱肋_、__拱波_、__拱板_、_横向联系_等几部分组成。 55) 对于连续梁桥，为有利于梁的变形分散，宜将固定支座设在___中跨______处。

56) 简支梁桥一般一端设___固定_支座，另一端设__滑动__支座，一般不能将相邻两跨的__固定_支座设在同

一桥墩上。

57) 斜拉桥按主梁、索塔、斜索的相互结合方式可组成___悬浮体系斜拉桥__、_支承体系斜拉桥_、_塔梁固结

体系斜拉桥_、__钢构体系斜拉桥_四种结构体系。

58) 漂浮体系斜拉桥是______将主梁除两端外全部用缆索吊起_____ 的斜拉桥。

59) 半漂浮体系斜拉桥是_主梁在塔墩上设有支点，接近于具有弹性支承德连续梁__ 的斜拉桥。

60) 桥台是由 台帽与背墙 、 台身 、 翼墙与耳墙 和 锥形护坡及台后排水

等几部分组成。

61) 桥墩墩顶弹性水平位移验算的目的是__间接验算较支座的沉降_。

62) 沉井施工的步骤主要包括_ 井筒下沉、清基、封底、填充混凝土或灌顶____。

63) 桥梁墩台常用的基础类型有 刚性扩大基础、 桩基础 、 沉井基础 ，其中 刚性扩大基础 为

浅基础， 桩基础 和 沉井基础 为深基础。

64) 长宽比大于等于2的周边支承板为__单向受力板__，而对于长宽比小于2的周边支承板为___双向受力板

___。 二、名词解释 1) 2) 3) 4) 5)

建筑高度：指桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 桥下净空高度：指设计洪水位或通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。 桥梁高度：指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的高差。 设计洪水频率：是由有关技术标准规定作为桥梁设计依据的洪水频率。

净跨径: 对于梁桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩或桥墩与桥台之间的净距离；对于拱桥是指两拱脚截面最低点之间的水平距离。 6)

计算跨径: 对于有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心的距离，用l表示;对于拱桥,是指相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离 7)

标准跨径: 对于梁桥，是指两相邻桥墩中心线之间的距离，或桥墩中心线至桥台台背前缘之间的距离；对于拱桥，则是指净跨径，用

lb表示。

3

8) 桥梁全长: 指桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长.

9) 设计洪水位: 桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位

10) 低水位: 枯水期的最低水位. 11) 高水位: 洪水期的最高水位

12) 荷载横向分布:表示某根主梁所承担的最大荷载是各个轴载的倍数。

13) 荷载折减系数：计算结构受力时，考虑活荷载标准值不可能全部布满和各构件受载后的传递效果不同，对

荷载进行折减的系数。分为横向折减系数和纵向折减系数。 14) 车辆制动力：汽车刹车运动过程所产生的惯性力通常称为制动力. 15) 持久状况：指结构在使用过程中一定出现，且持续期很长的荷载状况。 16) 刚构桥：主承重采用刚构，及梁和腿或墩（台）采用刚性连接的桥梁。

17) 偶然作用：是指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的作用。 18) 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比较可忽略不计的作用。 19) 冲击作用：车辆以一定速度在桥上行驶时，由于桥面的不平整、车轮不圆以及发动机的抖动等原因，会使

桥梁发生振动，产生动力作用。这种动力作用会使桥梁的内力和变形较静活载作用时为大，这种现象称为冲击作用

20) 可变作用：是指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。 21) 施工荷载：指的是施工阶段为验算桥梁结构或构件安全度所考虑的临时荷载，如结构重力、施工设备、风

力、拱桥单向推力等。

22) 荷载安全系数：是指结构截面按极限状态进行设计时所取的第一个安全系数。

23) 主动土压力：挡土墙在土压力的作用下，向离开土体方向移动，作用在墙背上的土压力值逐渐减少，直至

墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿着这一滑动面向前滑动，在滑动瞬间，墙背上的土压力减少到最小值，土体内处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 24) 静止土压力：当挡土墙在土压力的作用下，不产生任何位移或转动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙

背所受的土压力称为主动土压力。

25) 被动土压力：当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时，墙体挤压墙后土体，作用在墙背上的土压

力值逐渐增大，直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿着这一滑动面向上向后推出，在滑动瞬间，墙背上的土压力增大到最大值，土体内处于被动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力，一般用Ep表示。

26) 地震震级：是表示地震本省大小的等级，他以地震释放的能量为尺度，根据地震仪记录到得地震波来确定。 27) 地震烈度：是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。

28) 温度梯度：当桥梁结构受到太阳照射后，结构的温度沿截面的高度时各不相同的，反映温度沿截面高度变

化的规律称为温度梯度。

29) 年温差：是指常年缓慢变化的年气温，它对结构的影响主要导致桥梁各截面的均匀温升或温降、伸长或缩

短，当结构的上述位移受约束时，会导致结构内部产生温度次内力。

30) 局部温差：是指由日照辐射或温度降低引起的，它的传热方式在结构各截面上分布是不均匀的，而且分布

也是非线性的。

31) 最不利荷载组合：对于桥梁结构可能同时存在的荷载，使其产生最不利效应时的荷载组合。

4

32) 重力式桥台：主要靠自身重量来平衡外力而保持平衡的桥台。 33) 先张法：即先张拉钢筋，后浇筑混凝土的方法。

34) 后张法：是先浇筑构件混凝土，待混凝土结硬后，再张拉预应力钢筋并锚固的方法。

35) 荷载横向分布影响线：指表径桥路上车辆、人群荷载沿横桥上对主梁分配的荷载程度的系数。 36) 拉力支座：指既能承受拉力又能承受压力的支座。

37) 减震支座：是一种应用在地震区德新型桥梁支座，它是利用阻尼和摩擦耗能，是桥梁阻尼增大，消减最大

地震力峰值，减缓强烈地震的动力反应和冲击作用。 38) 拱轴系数：是指拱脚的恒载集度和拱顶恒载集度的比值。

39) 作用效应组合：对结构上可能同时出现的作用，按照产生最不利效应时进行的组合。 40) 模板：在桥梁结构施工时，使桥梁结构按照设计尺寸成型的工具。

41) 净失高：指从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离，以

f表示。

42) 计算失高：指从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心连线的垂直距离，以f表示 43) 失跨比：指拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高与计算跨径之比（

特性的一个重要指标。

44) 纯压拱 ：拱桥的各个拱截面均无弯矩的拱称为纯压拱

45) 压力线 ：拱桥上各个荷载作用在拱桥上产生的压力值的连线。 46) 合理拱轴线：能使拱的各个截面弯矩为零的拱轴线。

47) 计算矢高：指从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心连线的垂直距离，以f表示

48) 连拱作用 ：支承在有限刚度桥墩上德连续多孔拱桥，在拱圈受力时，各孔拱圈桥墩变形相互影响的作用。 49) 联合作用 ：对于上承式拱桥，当活载作用于桥面时，拱上建筑的主要组成部分与主拱圈共同承担活载的

作用。

50) 五点重合法：求悬链线拱的拱轴系数时，要求拱圈的五个关键控制截面，即拱顶，两拱脚和两个四分点达

到压力线和拱轴线必须重合，从而使各拱圈截面不产生过大的弯矩峰值，这种设计方法称为五点重合法。 51) 系杆拱 ：由水平受拉构件平衡拱脚推力的拱桥称为系杆拱。

52) 提篮拱 ：两拱肋向内侧倾斜一定的角度值，以增加拱桥的稳定性。这类拱桥称为提篮拱。

53) 预拱度：为了平衡桥梁使用时的上部结构和施工时支架的各变形值，在桥梁浇筑时预先施加的一个上拱值。 54) 钢管混凝土拱桥 ：拱肋采用钢管和混凝土组合截面的拱桥称为钢管混凝土拱桥。

55) 劲性骨架施工：对于有劲性骨架的拱桥，施工时先制作骨架，安装合拢就位，再以骨架为支架进行混凝土

内填和外包的施工方法。

56) 单向推力墩：是指能够独立承受任意一侧拱的推力的撴。 57) 摩擦桩：主要依靠桩侧阻力承受竖直荷载的桩。

58) 柱桩：在极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受的桩。 59) 高桩承台：底面位于地面以上的承台。 60) 低桩承台：底面位于地面以下的承台。

61) 围堰：修筑地下和水中建筑物时，所做的临时性围护结构。

62) 顶推法：指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就

位的施工方法。

fl）

，亦称拱矢度，它是反映拱桥受力

5

63) 拱桥的劲性骨架施工法：对于有劲性骨架的拱桥，施工时先制作骨架，安装合拢就位，再以骨架为支架进

行混凝土内填和外包的施工方法。

64) 拱桥的转体施工法：桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作（浇注或拼接）成形后，通过转

体就位的一种施工方法。

65) 悬臂浇筑法：指的是在桥墩两侧设置工作平台，平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体，并逐段施加

预应力的施工方法

66) 预制梁逐孔施工法：将机械化的支架和模板支承在长度稍大于两跨、前端做导梁用的承载梁上，然后在桥

跨内进行现浇施工，待混凝土达到规定强度后脱模，并将整孔模架沿导梁前移至下一浇筑桥孔、逐孔推进至全桥施工完毕的方法。 三、是非判断题 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

桥面连续构造就是使其在该处能承受活载弯矩。（N ） 悬臂梁桥一般为静定结构，可在地基较差的条件下使用。（ Y）

对于坡桥，宜将滑动支座设置在标高较低的墩台上以利主梁伸缩变形。（Y ） 计算主梁的弯矩和剪力时，可在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。（ N） 当车辆制动力较大时，桥梁就应该设置拉力支座。（ N）

年温差影响对简支梁只引起温度自应力，并不导致结构内温度次内力。（Y ）

在超静定梁中，预应力引起的次力矩是由支座次反力产生的，因此次力矩是非线性的。（ N） 在静定梁式结构中，呈非线性变化的温度梯度会引起结构的次内力。（N） 同一座桥中，计算主梁荷载横向分布系数的值与采用的汽车荷载等级有关。（N ）

10) 混凝土的徐变对于静定结构不会引起次内力，也不会产生徐变变形。（N）

11) 因箱形截面梁抗弯、扭能力强，因此简支钢筋混凝土梁采用箱形截面是合适的。（Y ）

12) 采用悬臂法施工的预应力混凝土连续梁因中间桥墩上要放支座，故施工时存在体系转换的问题，而采用悬

臂法施工的预应力混凝土连续刚构则施工时不存在体系转换问题。（N ）

13) 修正刚性横梁法主要考虑了主梁的抗扭刚度，与结构几何尺寸和材料特性无关。（N ） 14) 多跨带剪力铰Ｔ形刚构桥在发生基础沉降时，相邻Ｔ构会互相发生影响。（Y ） 15) 连续梁自重内力的计算与施工方法无关，只与主梁结构最终体系有关。（N ）

16) 在同一座连续梁桥中的主梁自重内力与采用的施工方法、顺序、体系转换的具体情况有关，因为主梁自重

内力只与它的计算跨径和自重的分布情况有关。（Y ）

17) 横隔梁在装配式Ｔ形梁桥中起着保证各片主梁相互连成整体的作用。（Y ）

18) 在同一座桥中，由于汽车荷载横向分布系数与采用的汽车荷载等级无关，因此采用不同的汽车荷载等级计

算出的汽车荷载横向分布系数不同。（N ）

6

19) 计算主梁的弯矩和剪力时，可在全跨内取用相同的载横向分布系数。（ N）

20) 修正刚性横梁法中的修正系数是一个与桥梁横截面集几何尺寸、材料特性有关与主梁的刚度无关的参数。

（Y ）

21) 重力式桥台的计算只包括基底应力验算、整体抗倾覆稳定性验算和整体抗滑动验算三部分。（N ） 22) 在预应力混凝土连续梁中，次力矩为零的束筋位置为吻合束位置。（Y ）

23) 在箱梁分析中，只有顶板才会发生剪力滞后现象，底板则不会出现，可不必考虑底板剪力滞效应。（Y ） 24) 连续板桥在支点处产生负弯矩，对跨中弯矩起到卸载作用，故可以比简支梁桥的跨径做得大一些或其厚度

比同跨径的简支梁做得薄一些。（Y ）

25) 简支梁桥是静定结构，结构内力不受基础变位的影响，因而能适用于地基较差的桥位上建桥。（Y ） 26) 在超静定梁中，混凝土徐变引起的结构次内力在梁内的分布是非线性的，因为在混凝土结硬初期，徐变增

长较快，随着龄期的增长，徐变逐渐减慢。（Y ）

27) 在超静定梁中，预加力的次力矩是由多余约束的次反力产生的，因此该力矩是非线性分布的。（N ） 28) 牛腿的最大应力发生在截面开始变化的竖直截面上。（ N）

29) 刚架桥在混凝土收缩、墩台不均匀沉降等因素的作用下，结构内力不会发生变化。（ N） 30) 横隔梁在装配式 T 梁桥中起着保证各片主梁相互连成整体的作用。 (N )

31) 用偏心压力法算简支 T 梁的中横隔梁内力时 , 横隔梁的力学模式为一简支梁。 ( N)

32) 任何纵横正交梁格系结构比拟成的异性板，都可以完全仿照真正的材料异性板来求解，只是微分方程中的

刚度常数不同，但所求的解是近似的。( Y)

33) 重力式型桥台的计算只包括基底应力验算 , 整体抗倾覆稳定性验算和整体抗滑动验算三部分。 ( N) 34) 弯桥的反力与直线桥相比直线桥有内梁变大 , 外梁变小的趋向。 ( N ) 35) 拱轴线和压力线在任何时候都是重合的。 （N ）

36) 简单体系拱是主拱式承重构件，拱上建筑仅起传力作用，因此，计算拱上建筑内力时，不必考虑其联合作

用。 （ Y）

37) 中承式拱桥的拱轴系数取值一般都比较大。 （Y ） 38) 计算斜拉桥内力时，应计入其拉索的垂度效应。 （Y ） 39) 拱桥应该选择在很低的温度下合龙。 （ Y）

40) 拱桥按静力图示可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。 （ Y） 41) 拱式空腹式拱桥的端腹拱常做成无铰拱。 （Y ）

42) 中、下承拱桥计算时，考虑吊杆的“保向力”对主拱是有利的。（N ） 43) 拱桥重力式桥台与轻型桥台的计算原理相同。 （N ）

7

44) 拱的施工加载程序设计的目的是为了施工进度。 （N ）

45) 简单体系拱只是由主拱承担内力 , 拱上建筑仅起传力作用 , 因此 , 计算拱上建筑内力时 , 不必考虑

其联合作用。 （ Y）

46) 钢管混凝土拱桥的拱轴系数取值一般都比较大。 （N ） 47) 计算斜拉桥内力时 , 应计入其拉索的垂直效应。（ Y）

48) 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。( N ) 49) 桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度，才能保证桥下的通航要求。( N )

四、单项选择题 1)

桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为 _____C__ A 桥梁跨度 B 桥梁总长 C 桥梁全长 D 桥梁标准跨径 2)

梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于 ____C___

A 在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥有水平反力产生 B 在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥无水平反力产生 C 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 D 在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥无水平反力产生 3)

桥面应设置横坡，以利排水。横坡一般可以设置在 B

A 墩台上

B 铺装层采用混凝土三角垫层 C 桥道板上 D 以上都正确 4)

桥梁设计时主梁配筋多少及布置位置最主要依据是 C

A 跨中截面的最不利内力组合 B 各截面的基本组合内力 C 截面的内力包络图 D 截面的束界 5)

对于用企口缝联接的简支空心板梁桥，跨中部分一般采用 C 计算荷载横向分布系数。

A 杠杆法

8

B 偏心压力法 C 铰接板梁法 D 刚接梁法 6)

对于坡桥，宜将固定支座布置在标高 B 的墩台上。

A 相对较高 B 相对较低 C 相对平均 D 随便 7)

顶推法施工适用哪种梁桥？ A

A 等截面预应力混凝土连续梁桥 B 等截面钢筋混凝土连续梁桥 C 变截面预应力混凝土连续刚构桥 D 变截面预应力混凝土连 8)

水浮力和基础变位影响力属于____A___

A 永久荷载 B 可变荷载 C 偶然荷载 D 可变荷载和永久荷载 9)

在计算荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数 m时可偏安全的采用____A___

A 杠杆法 B 偏心压力法 C 铰接板法 D 修正偏心压力法

10) 重力式桥台的主要特点是依靠什么来平衡外力而保持其稳定？ ___B_____ A 台后土压力 B 自身重量 C 台内填土 D 锥坡填土

11) 人群荷载属于 ____B___

A 永久荷载 B 基本可变荷载 C其他可变荷载 D偶然荷载

12) 有一座由多片截面Ｔ形梁组成的桥跨结构，其横截面布置也对称于中轴线，则 ___C____ A 每片梁的荷载横向分布系数m值一定是不同的

9

B m值可以大于１或小于１ C m值只能小于１ D m值只能大于１

13) 主梁中配置预应力束筋、纵向主筋、斜筋以及作各种验算时，需要作出主梁的 ___D____ A 弯矩图 B 剪力图 C 影响连线图 D 包络图

14) 在配置式Ｔ形梁桥中，为保证各片主梁能相互连接成整体，共同参与受力，需设置 ___B____ A 钢板 B 横隔板 C 内纵梁 D 腹板

15) 梁式桥的两个相邻桥墩中线之间的水平距离，或桥墩中线到桥台台背前缘之间的水平距离，称为 ____C___ A 净跨径 B 总跨径 C 标准跨径 D 计算跨径 16) 按设计洪水位频率计算所得的高水位称之为 ____D___ A 标准水位 B 最高水位 C 枯水位 D 设计洪水位 17) 桥梁的基本组成包括上部结构、下部结构以及___D____ A 地基 B 桥跨结构 C 锥坡 D 基础

18) 桥梁设计和施工中，要进行强度、刚度和稳定性验算，这刚度是指 _C______ A 应力 B 应变 C 挠度（变形） D 预拱度 19) 装配式Ｔ梁的横隔梁连接方式有 ___A____ A 扣环式接头 B 企口铰连接 C 干接缝连接 D 铰接缝连接

20) 跨径大而墩的高度小的连续刚构桥常采用 _____B__ A 实体重力式墩

B 水平抗推刚度较小的桥墩 C 水平抗推刚度较大的桥墩 D 对主梁嵌固作用大的桥墩

21) 影响斜板桥受力的因素有 __B_____ A 斜交角、板的横截面形式及支承形式 B 斜交角、宽跨比及支承形式 C 斜交角、板的横截面形式及宽跨比

10

D 宽跨比、板的横截面形式及支承形式

22) 位于透水性地基上墩台，在验算稳定时，应采用 __C_____ A 低水位时的浮力 B 不考虑水的浮力 C 设计高水位时的浮力 D 常水位时的浮力

23) 非线性温差分布的情况下 ___A____ A 静定梁和超静定梁截面内都产生温度自应力 B 只在静定梁截面上产生温度自应力 C 只在超静定梁截面上产生温度自应力 D静定梁和超静定梁截面内都只产生温度自应力 24) 徐变引起的徐变变形 ___C____ A 只在超静定结构中产生 B 只在静定结构中产生

C 在超静定结构和静定结构中都产生 D 在超静定结构和静定结构中都不产生 25) 桥梁总长是指___A____ A 桥梁两桥台台背前缘间的距离 B 桥梁结构两支点间的距离 C 桥梁两个桥台侧墙尾端的距离 D 各孔净跨径的总和

26) 桥梁的建筑高度是指_____A__ A 桥面与桥跨结构最低边缘的高差 B 桥面与墩底之间的高差 C 桥面与地面线之间的高差 D 桥面与基础地面之间的高差

27) 在影响斜板桥受力的主要因素中，下列___D____不是主要因素。 A 斜交角 B 宽跨比

11

C 支承形式 D 板的厚度

28) 截面的效率指标是__C____ A 预应力束筋偏心距与梁高的比值 B 截面上核心距与下核心距的比值 C 截面上、下核心距与梁高的比值

D 截面上、下核心距与预应力束筋偏心距的比值 29) 单向板是指长宽比_B_____的周边支承桥面板。A 大于２ B 等于和大于 ２ C 等于和小于２ D 小于２

30) 人群荷载属于__B_____ A 永久荷载 B 基本可变荷载 C 其他可变荷载 D 偶然荷载

31) 斜交板桥的最大反力发生在___A____ A 钝角附近 B 锐角附近 C 桥轴线处 D 桥跨跨中处

32) 箱梁的自由扭转产生__B_____ A 纵向正应力和剪应力 B 剪应力

C 横向正应力和剪应力

D 纵向正应力、横向正应力和剪应力 33) 箱梁的畸变产生_____C__

A 纵向正应力、横向正应力和剪应力

12

B 剪应力

C 横向正应力和剪应力 D 纵向正应力和剪应力

34) 我国桥梁设计程序可分为前期工作及设计阶段，设计阶段按“三阶段设计”进行，即__D_____ A 上部结构设计、下部结构设计及基础设计 B 初步设计、立面设计与和截面设计 C 桥型设计、截面设计和施工设计 D 初步设计、技术设计与施工设计 35) 桥梁按体系划分可分为___A____

A 梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥 B 简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥

C 木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥 D 公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥 36) 刚性横梁法的基本假定为__C_____ A 横梁的刚度与主梁相同 B 横梁的刚度为无穷小

C 横梁的刚度为无穷大 D 上述三个答案都不对

37) 非线性温度场在连续梁桥中将___A____ A 产生结构自应力和次应力 B 只产生结构自应力 C 只产生结构次应力

D 既不产生结构自应力也不产生次应力

38) 在预应力混凝土结构中，预加力产生的混凝土压力线__C_____ A 与束筋在中间支点上的偏心距有关

B 与束筋的梁端偏心距和束筋在跨内的形状无关 C 与束筋的梁端偏心距和束筋在跨内的形状有关

D 不仅与束筋的梁端偏心距和束筋在跨内的形状有关，而且与束筋在中间支点上的偏心距有关 39) 我国现行规范中，将桥梁设计荷载分为____A___

13

A 永久作用、可变作用、偶然作用 B 永久荷载、基本可变荷载、其他可变荷载 C 恒载、可变荷载、地震力 D 结构自重、车辆荷载、偶然荷载

40) 在桥梁施工中，预拱度的大小通常取___C____ A 全部恒载所产生的竖向挠度

B 全部恒载和全部活载的所产生的竖向挠度 C 全部恒载和一半活载的所产生的竖向挠度 D 全部活载的所产生的竖向挠度

41) 用刚性横梁法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是___A____ A 一根直线 B 一根折线 C 一根曲线 D一根抛物线

42) 下列哪一种桥台形式不属于重力式桥台__A____ A 双柱式桥台 B 重力式桥台 C 八字式桥台 D Ｕ型桥台

43) 按照不同的静力图式，主拱圈可做成___A___、______和______。 A 圆弧、抛物线、悬链线 B 圬工、钢筋混凝土、钢 C 三铰拱、无铰拱、二铰拱 D 板、肋、箱形

14

五、问答题 1)

桥梁有哪些基本类型？按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？

答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥（即悬索桥、斜拉桥）等四种基本体系。梁式桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥：主要承重结构是拱肋或拱圈，以承压为主。刚架桥：由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯构件，也是有推力的结构。缆索桥：它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 2)

桥梁的基本组成部分有哪些？各组成部分的作用如何？

答：有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时，跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸，一端与路堤相接防止路堤滑塌，另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。 3)

桥梁的分孔考虑哪些因素？桥梁标高的确定要考虑哪些因素？

答：要考虑通航条件要求、地形和地质条件、水文情况以及经济技术和美观的要求。要考虑设计洪水位、桥下通航净空要求，结合桥型、跨径综合考虑，以确定合理的标高。 4)

桥梁纵断面设计包括哪些内容？

答：包括桥梁总跨径的确定，桥梁额分孔、桥面标高与桥下净空、桥上及桥头的纵坡布置等。 5)

桥梁横断面设计包括哪些内容？

答：桥梁的宽度，中间带宽度及路肩宽度，板上人行道和自行车道的设置桥梁的线性及桥头引道设置设计等。 6)

偶然荷载主要指哪几种？

答：有地震作用船舶漂流物的撞击作用汽车撞击作用。 7)

承载能力极限状态作用效应组合分哪两种？ 答：分为基本组合和偶然组合。 8)

试举属于永久荷载、可变荷载的具体桥梁设计荷载各3例。

答：永久荷载有结构重力、水的浮力、基础变位等，可变荷载有汽车荷载、汽车冲击力荷载、风荷载等。。 9)

作用（荷载）效应的组合有什么原则？公路桥规的作用效应组合有哪几类？

答：（1）只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。（2）当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应该参与组合。（3）施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。（4）多个偶然作用不同时参与组合。分为按承载能力极限状态设计时的作用效应组合和按正常使用极限状态设计时的效应组合。 10) 在桥梁平面设计中对于直线桥与曲线桥的选择应注意哪些要求？

答1)高等级道路上,桥的平面符合路线类型2)公路为二级以下的桥面设计为直线桥3)小桥都设为直线桥。 11) 桥梁的经济分孔原则是什么？

答:1)对于通航河流,在分孔时首先应满足桥下的通航要求; 2)平原区宽阔河流上的桥梁,通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔,而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分析; 3)对于在山区深谷上,水深流急的江河上,或需要在水库上修桥时,为了减少中间桥墩,应加大跨径,如果条件允许的话，甚至可以采用特大跨径的单孔跨越; 4)对于采用连续体系的多孔桥梁,应从结构的受力特性考虑,使边孔与中孔的跨中弯矩接近相等,合理地确定相邻跨之间的比例; 5)对于河流中存在的不利的地质段,例如岩石破碎带,裂隙,溶洞等,在布孔时,为了使桥基避开这些区段,可以适当的加大跨径。

15

12) 公路车道荷载为什么需要进行纵向折减？

答:车轮荷载作用于桥面上时，除了直接承受荷载的板条外，沿纵向与之相邻的板也分担一部分荷载所以要进行纵向折减。

13) 桥面铺装、伸缩缝的作用、要求和类型？

答：桥面铺装作用是保护桥梁主体结构，承受车轮的直接磨损，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆集中荷载起一定的分布作用。因此，桥面铺装应有一定的强度，防止开裂，并耐磨损。主要类型有普通水泥混凝土、防水混凝土、沥青混凝土。伸缩缝为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图示自由变形，要求1.能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2.车辆驶过时应能平顺、不打滑、无突跳、过大的噪声与振动3.具有安全排水防水的构造防止雨水侵蚀、垃圾及泥土的阻塞对伸缩缝本身以及对桥面以下支座和其他结构的损坏、对功能正常发挥作用。类型有充填式伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、组合伸缩缝。 14) 伸缩缝的伸缩量如何计算？

答：桥梁伸缩缝的由于温变变化而成伸缩量变化，根据当地温度变化范围和安装支座时的温度来计算伸缩量(△Lt)、混凝土的徐变、收缩的缩短量；其它次要因素是用一定的安全值在构造上给以考虑，同时还应算出由于因工时，温度变化的修正量。 15) 何谓桥面连续？

答：对于多跨简支梁（板）桥，在施工中采用的连续措施，减少桥墩处桥面的断缝道数，使桥面连续为一体的结构处理措施。

16) 预应力混凝土简支梁与钢筋混凝土简支梁相比有何优点？

答：钢筋混凝土构件的最大缺点是抗裂性能差。当应力达到较高值时，构件裂缝宽度将过大而无法满足使用要求，因此在普通钢筋混凝土结构中不能充分发挥采用高强度材料的作用。为了满足变形和裂缝控制的要求，则需增加构件的截面尺寸和用钢量，这既不经济也不合理，因为构件的自重也增加了。 预应力混凝土是改善构件抗裂性能的有效途径。在混凝土构件承受外荷载之前对其受拉区预先施加压应力，就成为预应力混凝土结构。预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，因而可推迟甚至避免裂缝的出现。 17) 按承重结构截面型式划分，梁桥有哪些类型？它们的特点和适用范围如何？

答：1）板式截面、肋梁式截面、箱型截面， 18) 在装配式T形梁桥中，横隔梁（板）的作用是什么？

答：起着保证各根主梁相互连成整体的作用；它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好地协同工作。

19) 后张法预应力简支梁中，预应力筋大部分在梁端附近弯起，这是为什么？

答：在后张法预应力简支梁中，跨中截面为了获得最大的承载能力和较大的预压应力，预应力筋尽可能地靠近梁的下缘布置，在支点附近由于梁体自重弯矩减小，在张拉锚固阶段梁体上缘可能会出现过高的拉应力，可能导致开裂，因此为减小预应力产生的弯矩，所以大部分预应力钢筋在梁端附近都要弯起以减小偏心。再者，由于预应力钢筋靠锚具锚固在梁端，锚具和张拉千斤顶需要一定的工作面积，锚具垫板下混凝土具有较高的局部压应力，可能造成锚下混凝土开裂，因此也需要将锚具在梁端分散布置，使得大部分预应力钢筋在梁端附近都要弯起。 20) 装配式简支梁桥设计中块件划分遵循哪些原则？块件划分方式有哪几种？

答：装配式梁桥设计块件划分原则：1）根据建桥现场实际可能预制、运输和起重等条件，确定拼装单元的最大尺寸和重量。2）块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处。3）拼装接头的数量要少，接头形式要牢固可靠，施工要方便4）构件要便于预制、运输和安装。5）构件的形状和尺寸应力求标准化，增强互换性，构件的种类应尽量减少。

21) 简述“全预应力混凝土梁”和“部分预应力混凝土梁”各自的优缺点？

16

答：全预应力是在全部荷载最不利组合作用下，正截面上混凝土不出现拉应力。部分预应力是在全部荷载最不利组合作用下构，构件正截面上混凝土允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过规定容许值。 22) 腹板厚度为何靠近梁端附近增厚？下翼缘为何加宽？

答：腹板的作用是承载截面的剪力和主拉应力，腹板的最小厚度应满足剪切极限强度的要求。对侧腹板要满足弯扭剪切极限强度的要求，所以一般侧腹板比中腹板厚，下翼缘也要加宽。 23) 横隔板的作用？为何端部横隔板厚度较大？横隔板为何留有方孔？

答：横隔梁在装配式T形梁中起着保证各根主梁相互连成整体的作用；它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好的协同工作。在箱梁中的基本作用是增加截面的横向刚度，限制畸变。端部横隔板还肩负着承受和分布较大支承反力的作用所以厚度较大。留有方孔为了减轻桥梁的自重。 24) 什么叫箱梁的剪力滞效应？

答：箱型截面梁当其腹板顶面受对称荷载作用时，其上下翼缘板的正应力呈不均匀分布的现象。 25) 什么是板的有效工作宽度？单向板和悬臂板的有效工作宽度如何确定？

答：车轮荷载产生的跨中最大弯矩与板按弹性理论计算的荷载中心处的最大单宽弯矩峰值之比a=M/mxmax。单向板，四边弹性固支在主横梁上，长边比宽≥２。以短边为受力计算跨径。悬臂板，三边弹性固支于主横梁上，另一边为“铰接”的桥面板，按一端嵌固于立梁，另一端铰接的悬臂板进行受力、配筋计算。

26) 什么是梁的荷载横向分布影响线？什么是荷载横向分布系数？荷载横向分数系数的大小与哪些因素有关？

答：如果将竖向荷载看作是单位荷载横向作用在不同位置时对某梁所分配的荷载比值变化曲线，称作对于某梁的荷载横向分布影响线。荷载横向分布系数指表径桥路上车辆、人群荷载沿横桥上对主梁分配的荷载程度的系数。系数大小与横向刚度等有关。

27) 荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化在实际中如何处理？

答：对于无横隔梁或者仅有一根横隔梁的情况，跨中部分可采用不变的横向分布系数，在离支点1/4起至支点的区段内按线性关系过度，对于有横多根横隔梁的情况，在第一更横隔梁起至支点的区段内按线性关系过度。在实际应用中，当计算简支梁的跨中弯矩时，一般可不考虑荷载横向分布系数的变化，均按不变化的来处理。 28) 挠度和刚度，公路桥规对梁式桥的最大竖向挠度的规定，预拱度如何设置？

答：挠度是指在最不利组合荷载作用下的位移值，刚度是指材料在产生单位位移所需要的力。当预应力的长期上拱值小于按荷载短期组合计算的长期挠度时应设预拱度，预拱度值按该项荷载的挠度值与预加应力上拱值之差采用。设置预拱度应按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线。 29) 梁式桥的主要施工方法有哪些，各施工方法的特点如何？

答：1）定支架上的施工，在支架上安装模板就地浇注混凝土的方法，一般仅在小跨径桥或交通不便的边缘地区采用。2）悬臂施工法，在已建成的桥墩上，沿桥梁跨径方向对称逐段施工。3）逐孔施工，从桥梁一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环，直到全部完成。4）施工法，将预制梁体向前顶推出场地然后继续预制下一阶段梁体直至施工完成。5）转体施工法，在河流两岸或适当位置，利用地形或使用简便的支架先将半桥预制完成，之后以桥梁结构本身为转体，使用机械分别将两个半桥转体到桥位轴线上。 30) 支座布置原则是什么？固定支座的布置有何要求？

原则：有利于墩台传递纵向水平力，有利于梁体的自由变形为原则。要求：对于简支梁桥，每跨宜布置一个固定支座，一个活动支座；对于多跨简支梁，一般把固定支座布置在桥台上，每个桥墩上布置一个（组）活动支座与一个（组）固定支座。若个别墩较高，也可在高墩上布置两个（组）活动支座。在坡桥处，固定支座放置在坡下的墩台上。

31) 简述板式橡胶支座的工作原理。

答：板式橡胶支座由几层橡胶和薄钢片叠合而成，如下图所示。它的活动机理是利用橡胶的不均匀弹性压缩实现

17

转角；利用其剪切变形实现微量水平位移。 32) 盆式橡胶支座有哪些优点？说明其工作原理。

答：1、盆式橡胶支座具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等优点。2、将橡胶块放在凹形金属槽内，使橡胶处于有侧限受压状态，提高了它的承载力。另外利用嵌放在金属盆顶面的填充聚四氟乙烯板与不锈钢板的相对摩擦系数小的特性，保证了活动支座能满足梁的水平移动要求，同时，通过橡胶的不均匀压缩使得梁体能够进行转动。 33) 连续梁桥的固定支座布置有何要求？

答：一般在每一联设置一个固定支座，并宜将固定支座设置在靠近温度中心处，以使全梁的纵向变形分散在梁的两端，其余墩台上均设置活动支座。在设置固定支座的桥墩(台)上，一般采用一个固定支座，其余为横桥向的单向活动支座；在设置活动支座的所有桥墩台(台)上，一般沿设置固定支座的一侧，均布置顺桥向的单向活动支座，其余均布置双向活动支座。

34) 为改善牛腿受力，可采取哪些措施？

答：（1）悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应，使受力明确，缩短传力路线；接近牛腿部位的腹板应适当加厚，加厚区段的长度不应小于梁高；

（2）设置端横梁加强，端横梁的宽度应将牛腿包含在内，形成整体； （3）牛腿的凹角线形应和缓，避免尖锐转角，以减缓主拉应力的过分集中； （4）牛腿处的支座高度应尽量减小，如采用橡胶支座；

（5）按设计计算要求配置密集的钢筋，钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致，以防止混凝土开裂。 35) 预应力混凝土连续梁桥和连续刚构梁桥的构造特点？

答：⑴属超静定结构；⑵桥墩处主梁有负弯矩减少了跨中正弯矩；⑶整体性好,工作质量高。 36) 预应力混凝土连续梁桥内力包络图的形式？在桥梁设计计算中作用如何？

答：有剪力和弯矩包络图两种形式，在桥梁设计计算中可确定各截面在活载和恒载共同作用下的最大最小内力 37) 预应力混凝土连续梁桥次内力引起的原因？

答：外部因素有预加力、墩台基础沉降、温度变形等；内部因素有混凝土材料的徐变与收缩、结构布置与配筋形式等。

38) 、预应力混凝土连续梁桥的主要施工方法、施工设备有哪些？

答： 1 、装配—整体施工法，主要施工设备为起吊安装设备； 2、 悬臂施工法，主要施工设备为挂篮，吊装设备等； 3、顶推法施工，主要设备为顶推装置。

39) 悬臂梁桥和连续梁桥为什么比简支梁桥具有更大的跨越能力？它们的主要配筋特点是什么？

答：这主要是由于悬臂体系梁桥和连续体系梁桥存在支点负弯矩，所以，其跨中弯矩比相同跨径相同荷载的简支梁桥的跨中弯矩显著减小。同时，由于跨中弯矩的减小可以减小跨度内主梁的高度，从而降低钢筋混凝土用量和结构自重，而这本身又导致了恒载内力的减小，所以它们具有更大的跨越能力。

由于负弯矩的存在，它们主要的配筋特点是在支点附近需要配置承受负弯矩的力筋，在跨中附近需要配置承受正弯矩的力筋。

40) 按照拉索平面数量和布置形式，斜拉索可以分为哪几种？

答：(1) 双垂直平面拉索；(2) 双斜面拉索；(3) 单平面拉索 41) 索塔高度和拉索倾角的确定应考虑哪些因素？

答：索塔的告诉越大，斜锁的倾角就越大，拉索垂直分力也就越大，但拉索长度也越长。若不计主梁弯曲刚度的影响，则主梁的支承刚度将来自于锁和塔两方面。 42) 斜拉桥中设置辅助墩起什么作用？

18

答：可以增强结构体系的刚度、明确地改善边跨内力和减少挠度，特别是对辅助墩附近的断面的内力有明显的改善。设置辅助墩后大大减少了活载引起的梁端转角，使伸缩缝不易受损。当索塔刚度不够时，还可以约束塔身的变形，从而改善中跨的内力及挠度。

43) 什么叫矮塔部分斜拉桥，它有什么特点？

答：1，埃塔部分斜拉桥由于拉索不能提供，足够的支承刚度，故要求主梁的刚度较大。因拉索只提供部分刚度，所以命名其为部分斜拉桥。

2，特点：塔较矮；梁的无索区较长，没有端锚索；边跨与主跨比值较大，一般大于0.5；梁高较大；受力一梁为主，

索为辅；斜拉锁的应力变幅较小，可按体外预应力索布置。 44) 悬索桥的基本组成、构造类型、结构体系和受力特点？

答：其主要结构由主缆、桥塔、锚碇、吊索、加劲梁等组成，构造类型组合体系桥型，结构体系为利用主缆和吊索作为加劲梁的悬挂体系，受力特点是在吊索的悬吊下，加劲梁相当于多个弹性支承连续梁，弯矩显著减小；悬索桥的活载和恒载通过吊索和索夹传递至主缆，再通过鞍座传至桥塔顶，经桥塔传递到下部的桥墩和基础；主缆除承受活载和加劲梁的恒载外，还分担一部分横向风荷载并将它直接传到塔顶。 45) 悬索桥最主要的承重构件是什么？散索鞍的作用是什么？

答：悬索桥最主要的承重构件是主缆。散索鞍主要起支承转向和分散大缆束股使之便于锚固的作用。 46) 拱桥与梁桥相比在受力性能上有哪三点差异？

答：① 竖向荷载作用下，支承处存在水平推力H，且全拱均相等 ② 由于水平推力使拱桥截面弯矩比同截面的梁桥小 ③ 主拱主要承受弯压内力

47) 拱桥按拱上结构的形式可分为哪两种类型？

答：分为 ① 实腹式拱桥 ② 空腹式拱桥 48) 何谓板拱？

答：板拱是指主拱圈的横截面是整块的矩形实体截面的拱桥。 49) 何谓肋拱桥？其上部结构由哪几部分组成？

答：肋拱桥是由两条或多条分离的平行拱肋，以及在拱肋上设置的立柱和横梁支承的形成部分组成的拱桥，其上部结构由横系梁、立柱、横梁、纵梁及桥面板组成。 50) 箱形拱的主要特点有哪五点？

答：箱形拱的主要特点重量轻、刚度大、应力均匀、整体性好、稳定性好、方便吊装。 51) 拱上侧墙、护拱的作用各是什么？

答：拱上侧墙作用是围护拱腹上的散粒填料，并承受拱腹填料及车辆荷载所产生的侧压力（推力）。护拱的作用加强拱脚段的主拱圈，方便防水层和泄水管的设置。 52) 拱上腹孔的布置原则是什么？

答：① 应对称布置在靠拱脚侧的一定区段内 ② 一般为奇数孔

③ 腹孔构造宜统一，以便与施工和有利于腹孔墩的受力 ④ 腹拱高度应布置在主拱圈允许的高度内

⑤ 应尽量减轻贡上建筑恒重，不使腹孔墩过分集中或者过分分散 53) 拱桥的主要设计标高有哪四个？

答：拱桥的设计标高主要有四个：桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高。 54) 为什么说拱桥的主拱的矢跨比是拱轴设计中的主要参数之一？

答：① 拱桥的水平推力与垂直反力之比值，随矢跨比的减小而增大

19

② 当矢跨比减小时，拱的推力增大，反之则水平推力减小

③ 无铰拱随矢跨比减小其弹性压缩、温度变化、混凝土收缩及墩台位移产生的附加内力越大 ④ 拱的矢跨比过大使拱脚段施工困难

⑤ 矢跨比对拱桥的外形及周围景观的协调产生影响 55) 什么是拱轴线？什么是合理拱轴线？

答: 拱圈各横向截面（或换算截面）的形心连线为拱轴线；合理拱轴线是拱桥上拱圈截面只受轴向压力而无弯矩作用的拱轴线。。

56) 什么是联合作用？其大小与拱上建筑结构的类型存在什么样的关系？

答：联合作用是指拱上建筑与主拱圈共同承担荷载的作用，其大小与拱上建筑结构类型的关系： ① 当拱上建筑为腹拱时，联合作用较大；当拱上建筑为梁板时，联合作用较小 ② 当腹拱圈、腹拱墩对主拱的相对刚度越大，联合作用越大 ③ 腹拱越坦，其抗推刚度越大，联合作用越大 ④ 拱脚与四分之一跨的截面联合作用较拱顶大

57) 何谓五点重合法？空腹式拱桥采用悬链线作拱轴线的控制条件是什么？

答：五点重合法 ：对于空腹式拱桥，在求其拱轴系数时认为拱顶、拱脚及四分点压力线与拱轴线完全重合的方法 控制条件是 ：

58) 拱桥在荷载作用下其拱圈的内力计算可分为哪两大步后再叠加？试绘出恒载作用下主拱内力计算的分解、叠加图

式。

答：可分为 ① 不考虑弹性压缩的内力（纯压）计算；

② 有弹性压缩引起的内力（弹压）计算。 然后再进行叠加，求得总内力， 恒载作用下内力计算图式如下：

59) 拱桥有哪三大类施工方法？

答：① 就地浇筑法② 预制安装法 ③ 转体施工法 60) 主拱圈就地浇砌筑施工的程序与总要求是什么？

答： ① 分环分段，对称均衡

② 先下后上，作业平稳

③ 控时控温，以利封顶 ④ 加载程序，切实执行

20

61) 主拱圈就地浇砌筑施工有哪三种方法 ？

答：① 连续浇砌筑法 （适用于小跨径l≤16m）

② 分段浇砌筑法 （适用于中等跨径16m62) 主拱圈加载程序设计的一般原则有哪三条？

答：① 对于中小跨径拱桥，当拱肋截面尺寸满足一定要求时，可不做施工加载程序设计 ② 对于大、中跨径的箱形或双曲拱桥，一般按分环、分段、均匀对称加载的总原则进行设计 ③ 对于多孔拱桥，应考虑连拱作用，进行加载程序设计 63) 拱桥的设计标高主要有哪些？矢跨比的大小对拱桥结构的影响？

答：拱桥的设计标高主要有四个：桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高。

① 拱桥的水平推力与垂直反力之比值，随矢跨比的减小而增大 ② 当矢跨比减小时，拱的推力增大，反之则水平推力减小

③ 无铰拱随矢跨比减小其弹性压缩、温度变化、混凝土收缩及墩台位移产生的附加内力越大 64) 选择拱轴线的原则？常用的拱轴线型有哪些？什么是合理拱轴线？

答：选择拱轴线的原则是尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。常用的拱轴线型有圆弧线、抛物线和悬链线。合理拱轴线是拱桥上拱圈截面只受轴向压力而无弯矩作用的拱轴线。

65) 实腹式悬链线拱的拱轴线和拱轴系数如何确定（含拱轴系数公式推导）？

答：定拱轴线一般采用无矩法，即认为主拱圈截面仅承受轴向压力而无弯矩。

m拱轴系数的确定：拱轴系数： gjgd，

拱顶恒载分布集度

gd为 ：

gd1hd2d （4-20）

拱脚恒载分布集度

gxgj1hd2为： d3hcosj （4-21）

式中：

1,2,3─—分别为拱顶填料、拱圈材料及拱腹填料的容重；

hd─—为拱顶填料厚度，一般为300～500mm；

d ─—为主拱圈厚度；

j─—为拱脚处拱轴线的水平倾角；

hf由几何关系有 dd22cosj （4-22）

由以上各式可以看出，尽管只有

j 为未知数，其余均为已知，但仍不能直接算出m。所以，在具体计

21

算m值时可采用试算法确定。具体做法如下：

①先根据拱的跨径和矢高假设m，再由《拱桥》附录表（Ⅲ）-20查得拱脚处的

cosj值；

②将

cosj值代入式（4-21）计算出

gj后，再与

gd一同代入式（4-11），即可求得m值。

③再与假设的m值比较，如两者相符，即假定的m为真实值；如两者相差较大（差值大于半级，即相邻m值的差值的一半），则以计算出的m值作为假设值，重新计算，直到两者接近为止。

66) “五点重合法”如何确定空腹式悬链线拱的拱轴线和拱轴系数？

答：五点重合法：使悬链线拱轴线接近其恒载压力线，即要求拱轴线在全拱有5点（拱顶、拱脚和1/4点）与其三铰拱恒载压力线重合。

67) 拱桥的伸缩缝和变形缝如何设置？

答：实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚上方，并需在横桥方向贯通全宽和侧墙的全高以及人行道；空腹式拱桥一般在紧靠桥墩（台）的第一个腹拱圈做成三铰拱，并在靠墩台的拱铰上方的侧墙上也设置伸缩缝，其余两铰上方的侧墙上可设变形缝。 68) 什么是拱的弹性压缩？

答：拱的弹性压缩是指拱圈在结构自重作用下产生弹性压缩，使拱轴线缩短的现象。 69) 主拱圈强度及稳定性验算的内容？

答：主拱圈强度内容：正截面小偏心受压、正截面大偏心受压、正截面直接受剪 稳定性验算的内容：纵向稳定性验算、横向稳定性验算、刚度验算 70) 什么是连拱作用？多跨拱桥连拱受力特点？如何考虑连拱作用的影响？

答：考虑各孔拱跨结构与桥墩一起的共同作用称为连拱作用。

多跨拱桥连拱受力特点：多跨拱桥在荷载作用下，各拱墩结点会产生水平位移和转角。

当桥墩抗推刚度与拱圈抗推刚度之比小于37时，考虑连拱作用，影响最大为加载孔越远越小，根据精度要求，确定计算孔数，一般3至5孔。

71) 拱桥有支架施工的设备和拱架有哪些？其预拱度的设置需考虑哪些因素、应该如何卸落拱架？

答：拱桥有支架施工的设备是常备式设备，由角钢制成的杆件、节点板和螺栓等。

拱架有木拱架和钢拱架等。预拱度的设置需考虑（1）拱圈自重产生的拱顶弹性下沉（2）拱圈温度变化产生的拱顶弹性下沉（3）桥墩、台水平位移产生的拱顶下沉（4）拱架在承重后的弹性及非弹性变形（5）支架基础在受载后的非弹性下沉量。

拱圈达到一定强度后，按照一定程序卸落拱架。

72) 缆索吊装施工有何特点？主要设备和吊装设备有哪些？

答：1、由于是工场生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，并尽可能多的采用机械化施工； 2、上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期； 3、能有效的利用劳动力，并由此而降低了工程造价； 4、由于施工速度快，可适用于紧急施工工程；

5、将构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有一定龄期，可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。 设备有：主索，工作索，塔架和锚固装置等。 73) 拱桥转体施工法有何特点，主要设备有哪些？

答：转体施工的主要特点是:

1、可以利用地形，方便预制构件；

22

2、施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工； 3、施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握；

4、节省木材，节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较，可节省木材80%，节省施工用钢60%； 5、减少高空作业，施工工序简单，施工迅速；当主要构件先期合拢后，给以后施工带来方便；

6、转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥；

7、大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用， 是大跨径及特大。

设备有转盘，扣索，锚梁，顶梁，尾索，平衡重，转盘上板，环道等 74) 拱桥按主拱圈截面形式的分类及其构造特点？

答 ：分为 ①板拱桥 ②肋拱桥 ③双曲拱桥 ④箱形拱桥

主拱圈为矩形实体截面的拱桥，称为板拱，肋拱桥是由两条或多条分离的平行拱肋，以及在拱肋上设置的立柱和横梁支承的形成部分组成的拱桥，其上部结构由横系梁、立柱、横梁、纵梁及桥面板组成。 箱形拱桥：① 截面挖空率大，减轻了自重

② 箱形截面的中性轴大致居中，对于抵抗正负弯矩具有几乎相等的能力，能较好地适应主拱圈各

截面的正负弯矩变化的需要

③ 由于是闭合空心截面，抗弯和抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布较均匀 ④ 单条肋箱刚度较大，稳定性好，能单箱肋成拱，便于无支架吊装 ⑤ 制作要求较高，吊装设备较多，主要用于大跨径拱桥

超静定结构，具有构建少，质量轻，整体性好，刚度大，施工简单，造价低，造型美观等特点。 75) 何谓重力式桥墩？常用型式有哪些？各适用于何种环境？

答：实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。按其截面尺寸及重量的不同又可分为实体重力式桥墩和实体轻型桥墩。此种桥墩自身刚度大，具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上 76) 何谓轻型桥墩？它主要有哪些类型？

答：轻型桥墩是指利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥墩轻型化的桥墩。主要类型有：钢筋混凝土薄壁式桥墩，柱式桥墩，柔性排架桥墩。 77) 空心墩的优缺点是什么？

答:这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好的优点，多用于高桥。但是薄壁空心桥墩施工较复杂，又费钢材，应用较少。 78) 桥台一般由哪几部分组成？

答：主要有台帽、台身和基础等。

79) 重力式桥台有哪些类型及构造特点？轻型桥台有哪些类型及构造特点？

答：（1）重力式桥台：重力式桥台的常用型式是U型桥台，它由台帽、台身和基础等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。

（2）轻型桥台。轻型桥台的体积轻巧、自重较小，一般由钢筋混凝土材料建造，它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可节省材料，降低对地基强度的要求和扩大应用范围，为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行的途径。

常用的轻型桥台分为设有支撑梁的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台等几种类型。 80) 拱桥何时设单向推力墩？常用的推力墩有哪几种？

23

答：在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，以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。而且当施工时为了拱架的多次周转，或者当缆索吊装施工的工作跨径受到限制时为了能按桥台与某墩之间或者按某两个桥墩之间作为一个施工段进行分段施工，在此情况下也要设置能承受部分恒载单向推力的墩。 81) 梁桥施工有那两大类？各自的特点是什么？

答：梁桥的施工方法有就地浇筑法和预制安装法两大类 就地浇筑法的优缺点：

优点：它不需要大型的吊装设备和开辟专门的预制场地，梁体结构中横桥向的主筋不用中断，故其结构的整体性能好。

缺点：支架需要多次转移，使工期加长，全桥多跨一次性立架，则投入的支架费用又将大大增高。 预制安装法的优缺点：

优点：桥梁的上、下部结构可以平行施工，使工期大大缩短；无需在高空进行构件制作，质量容易控制，可以集中在一处成批生产，从而降低工程成本。

缺点：需要大型的起吊运输设备，此项费用较高。由于在构件与构件之间存在拼接纵缝；显然，拼接构件的整体工作性能就不如就地浇筑法

82) 何谓悬臂浇筑施工？何谓悬臂拼装施工？比较悬臂施工两种方法？

答：悬臂浇筑施工：以桥墩为中心，对称地向两岸利用挂篮浇筑梁节段的混凝土，待混凝土达到要求强度后，边张拉预应力束，然后移动挂篮，进行下一段的施工。

悬臂拼装施工：悬臂拼装是将预制好的梁段，用驳船运到桥墩两侧，然后通过悬臂梁上的一队起吊机械，对称吊装梁段，待就位后再施加预应力，如此逐渐接长。

比较：⑴施工进度上悬拼比悬浇快 ⑵施工质量上，悬浇优于悬拼。 ⑶施工变形的控制上悬浇易于逐梁段调整高差 ⑷拼比悬浇应用广 六、计算题

1)

计算图1所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥梁荷载为公路—Ⅰ级，桥面铺装为80mm厚C50混凝

；下设40mm厚素混凝土找平层；容重为23kN/m，T梁翼板材土配@钢筋网；容重为25kN/m。 料容重为25kN/m333

24

图 1 铰接悬臂行车道板 （单位：mm）

解：a.恒载及其内力（以纵向1m宽的板条进行计算） 每延米板上的恒载g；

钢筋混凝土面层g：...kN/m 素混凝土找平层g：...kN/m

..kN/m

 合计： g =gi.kN/m

每米宽板条的恒载内力 弯矩 MAgT梁翼板自重g:

..gl...kNm  剪力 QAggl...kN

b.公路—Ⅰ级荷载产生的内力

要求板的最不利受力，应将车辆的后轮作用于铰缝轴线上，见图2，后轮轴重为P=140kN，着地长度为a2=0.2m,宽度为 b2.m，车轮在板上的布置及其压力分布图见图1-1

图2公路—Ⅰ级荷载计算图式（单位：mm）

由式

aaH...mbbH...m

一个车轮荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：

aal...m>1.4m(两后轮轴距)

两后轮的有效分布宽度发生重叠，应一起计算其有效分布宽度。铰缝处纵向2个车轮对于悬臂板根部的有效分布宽度为：

25

aadl....m

作用于每米宽板条上的弯矩为：

MAp()bP.(l) .(.).kNm a.作用于每米宽板条上的剪力为：

QAp()P..kN a.c. 行车道板的设计内力

MA.MAg.MAp.(.).(.).kNmQA.QAg.QAp....=45.88kN2)

如图3所示，悬臂板上有四个轮重①～④，求其根部o点单位宽度上的最大负弯矩。

图 3

解：a.计算IB、IS

悬臂端垂直于悬臂跨径的边梁，其绕纵轴

y的惯性矩，取纵桥向单位梁长的惯性矩，取纵桥向单位梁长，

...m。悬臂板根部绕纵轴yIS...m。

b.求A 由IB/IS=1.558，自表2-4查取A值，其法如下：

tIx.,B.,B。 tISllIB

26

l：轮重○1、○3，

l.；轮重○.。 2、○4，

lA值用直线插入法求取。 轮重○1、○3： /l IB/IS. IB/IS. IB/IS.

1.010

0.20 1.120

0.24 1.138 1.079 1.038 0.40 1.210 1.150 轮重○2、○4：

/l IB/IS. IB/IS. IB/IS.

0.60 1.270 1.205 1.160

PA c. 悬臂根部弯矩计算：MxAych()x.轮重○1 Mxo,...kNm/m

ch()..轮重○2 Mxo,.kNm/m

..ch()..轮重○3 Mxo,..kNm/m

ch()..轮重○4 Mx,.kNm/m

.ch().Mxo(....).kNm/m

以上计算未考虑冲击系数，悬臂板冲击系数取1=1.3。 3)

如图4示为一桥面宽度为净9-9+2×1.5m人行道的钢筋混凝土T形梁桥,共设五根主梁。试求荷载位于支点处时1号和2号主梁相应于汽车荷载和人群荷载的横向分布系数。

图 4

27

解：⑴首先绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线，如图2-59b所示。

⑵在荷载横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。《桥规》规定对于汽车荷载，车辆横向轮距为1.80m，

两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m，车轮离人行道缘石的最小距离为0.50m。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，就可得到横向所有荷载分配给1号梁的最大荷载值为：

汽车荷载： maxRq人群荷载： maxRrPPqi..P rPr..Pr

式中P和P0r相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载集度；qi和r为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。由此可得1号梁在汽车和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为

m0q0.409和

mr.。

同理可计算得2号梁的荷载横向分布系数为mq4)

计算跨径l.和m0r0。

29.12m的桥梁横截面如图3所示，试求荷载位于跨中时，1号和2号主梁的荷载横向分布系数。 l.. B.解：此桥在跨度内设有二道端横梁，五道中横梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比为：

故可按偏心压力法来绘制横向影响线，并计算相应汽车荷载和人群荷载的横向分布系数mcq和mcr。

该桥有5根主梁，各主梁的横截面均相等，主梁间距为2.2m，则：

ai2a12a22a32a42a5222.22.22022.222.248.40m2

222i15由式（2-37）得1号梁的横向影响线竖标值为：

 a..

nn.aiia.n. n.aii21同理可得2号梁的横向影响线竖标值为：250.0。0.4；由和绘制1号梁的横向影响线，由和绘制2号梁的横向影响线，见图5b和c所示，图中按《桥规》规定确定了汽车荷载的最不利荷载位置。

28

图5 偏心压力法mc计算图式（单位：mm）

（a）桥梁横截面；（b）1号梁横向影响线；（c）2号梁横向影响线

由11和15计算1号梁横向影响线的零点位置。设零点至1号梁位的距离为x，则：

x42.2x 解得： x6.6m 0.60.2于是，1号梁的荷载横向分布系数计算如下：

m汽车荷载：cq.qiqqqq...... ..... .人群荷载：mcrr同理可求出2号梁的荷载横向分布系数为：mcq.；mcr.

5) 为了进行比较，仍取偏心压力法的计算举例所采用的主梁截面来计算1号和2号梁考虑抗扭刚度修正后的荷载横向分布系数。T形主梁的细部尺寸如图6所示。

29

图 6

解：（1）计算I和IT 1主梁抗弯惯矩I： ○

200260230mm

2300510马蹄的换算平均厚度：h2405mm

2翼板的换算平均厚度：h1主梁截面重心位置ax：

axmm

I ()() .mm

2主梁抗扭惯矩IT： ○

对于翼板：t对于梁肋：t对于马蹄：tb..，查表2-6得c10.311 b.，查表2-6得c. b.， 查表2-6得c.

由式（2-52）得：

IT....mm4

30

（2）计算抗扭修正系数 由表2-5可知n5时1.042，并取G0.425E，代入式（2-51）得：

.

..E.E.（3）计算横向影响线竖标值

对于1号边梁考虑主梁抗扭修正后的荷载横向影响线竖标值为：

'ann....

aii'an....

naii2号梁考虑主梁抗扭修正后的荷载横向影响线竖标值为：'.；'.。计算荷载横向分布系数

设影响线零点离1号梁轴线的距离为x'，则：

x'.x''.. 解得：x.m

1号边梁的横向影响线和布载图式见图7b所示。

31

同理可得 (4)

图7 修正偏心压力法mc计算图（单位：mm）

(a)桥梁横截面；（b）1号梁横向影响线；（c）2号梁横向影响线

汽车荷载： mcq'.'qi....... ...... .''..；mcr..。括弧内表示用偏心压力法

人群荷载： mcr'r'同理可得2号梁的荷载横向分布系数mcq不计主梁抗扭作用的计算结果。

6)

图8所示为计算跨径l=12.60m的铰接空心板桥的横截面布置，桥面宽度为净-7+.m人行道。全桥由9块预应力混凝土空心板组成，试求1号、3号和5号板在汽车荷载和人群荷载作用下跨中荷载横向分布系数mc。

图 8

解：○1 计算空心板截面的抗弯惯矩I

空心板是上下对称截面，形心轴位于截面中心，故其抗弯惯矩为：

图9 空心板桥横截面（单位:mm）

I.(.)mm2 计算空心板截面的抗扭惯矩IT ○

空心板截面可近似简化成图9(b)中虚线所示的薄壁箱形截面来计算

IT，按式（2-66），则有：

IT()()()()().mm

3 计算刚度参数 ○

32

Ib ... ITl4 计算跨中荷载横向分布影响线○

从铰接板荷载横向分布影响线计算用表（附录Ⅰ）中所属9-1、9-3和9-5的分表，在=0.02～0.04之间按直线内插法求得=0.0214的影响线竖标值1i、3i和5i。计算结果见表1（表中的数值为实际ki的1000倍）。 将表中1i、3i和5i之值按一定比例绘于各号板的轴线下方，连接成光滑曲线后，就得1号、3号和5号板的荷载横向分布影响线，如图10b、c和d所示。

表1

图10 1、3和5号板荷载横向分布影响线（单位:mm）

○

5 计算荷载横向分布系数 将车辆荷载沿横向最不利荷载位置进行布载后，就可计算跨中荷载横向分布系数。 对于1号板：汽车荷载 mcq..... 33

... 对于3号板：汽车荷载 mcq.....

 人群荷载 mcr...

对于5号板：汽车荷载 mcq.....

 人群荷载 mcr...

综上所得，汽车荷载横向分布系数的最大值为mcq7)

无中横隔梁的横向铰接T形梁桥，跨径l人群荷载 mcr.,人群荷载的最大值为mcr.。

.m，桥面宽度为净-7+20.25m，由间距b=1.5m的5

根主梁组成。主梁的截面尺寸如图11所示。试计算各主梁的荷载横向分布系数。

图 11

解：○1计算抗弯惯矩I和抗扭惯矩IT 主梁翼板的平均厚度为： h截面形心距翼板顶面的距离ax为：

mm

700120(1500160)120)22ax179.10mm

160700(1500160)1207002抗弯惯矩I ：I=1607003（160700）（179.1）（1500-160）1203

1211202 （1500-160）120（179.1）1.03181010mm

2t112010.1，查表2-6可得c1=； 抗扭惯矩IT：对于翼板，

b115003160700 对于梁肋，

t21600.276，查表2-6可得：c20.275。 b2(700-120)则： ITcibiti31150012030.2755801603015171010mm4 3 ○2 求刚度参数和

Ib21.03181010150025.8（)5.8()0.8880 10ITl0.15171010000Id31.031810106703390()390()0.0595

lh100004126.70.05950.0315 110.8880由计算结果可见，值对正则方程(2-67)系数的影响只有3％左右，因此可以忽略不计其影响。

34

3 绘制跨中荷载横向分布影响线 ○

从附录I中所属5-1、5-2和5-3的分表，在=0.60与=1.00之间内插求=0.888的影

响线竖标值i、2i、3i，并绘成各梁的荷载横向分布影响线如图12b、c和d。

4 计算各主梁的荷载横向分布系数 ○

汽车荷载的横向最不利布置如图7-1 b、c和d所示，则得各主梁的横向分布系数

1号梁 m1(0.7310.207)0.469

cq22号梁 m1(0.2570.4360.2330)0.463

cq23号梁 m1(0.3810.098)20.479

cq2

图12 1、3和5号梁的荷载横向分布影响线（单位:mm）

8)

图13所示为一装配式钢筋混凝土简支梁桥的主梁和横隔梁结构布置图，计算跨径l刚性连结。求各主梁对应于汽车和人群荷载的横向分布系数。

.m，主梁翼缘板

图 13

解：(1) 计算几何特性 ○1 主梁抗弯惯矩

Ix.mm（见题5中计算结果）

35

Ix.主梁比拟单宽抗弯惯矩：Jx .mmmmb2 横隔梁抗弯惯矩 ○

中横梁的尺寸如图13c所示。按表2-8确定横隔梁翼板的有效作用宽度,横隔梁的长度取两根边主梁的轴线距离，即： l由c'bmm

l'.查表2-8得：c.， 则： .mm

mm

横隔梁截面重心位置： ay故横隔梁抗弯惯矩为： Iy .mm .横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为：Jy.mmmm

a3 主梁和横隔梁的抗扭惯矩： ○

对于T梁翼板刚性连接的情况，应由式（2-52）来计算抗扭惯矩，主梁翼板的平均厚度h梁肋： tIymm。对于主梁

b.，由表（2-6）可得c0.312

..mm

则： ITx对于横隔梁梁肋： tb.，由表（2-6）可得c. ..mm

则： ITy所以得:JTxJTy131'1'14.9171092.6321093h1ITxITy2306.839106mm4/mm3ba322004800（2）计算参数和

JxB550043.40510840.322

lJy291204.033107式中：B为桥梁承重结构的半宽，即Bmm .E.E..则： GJTxJTyEJxJy.

..

（3）计算各主梁横向影响线坐标

36

已知表2 系数 0.322，从附录ΙΙ“G-M”法计算图表可查得影响线系数K1和K2的值，计算结果见表2所列。

梁位 0 1/4B 荷载位置 B 0.83 1.67 2.50 3.32 4.05 0.95 1.03 1.22 1.43 1.68 3/4B 0.92 1.51 2.10 2.72 3.32 0.98 1.04 1.20 1.31 1.44 1/2B 0.99 1.35 1.72 2.10 2.46 1.00 1.05 1.15 1.20 1.25 1/4B 1.08 1.23 1.37 1.52 1.64 1.02 1.07 1.08 1.07 1.07 0 1.13 1.06 0.98 0.95 0.85 1.04 1.02 1.00 0.97 0.92 -1/4B 1.08 0.88 0.62 0.40 0.18 1.02 0.98 0.94 0.88 0.82 -1/2B 0.99 0.63 0.23 -0.16 -0.54 1.00 0.94 0.88 0.79 0.74 -3/4B 0.92 0.40 -0.17 -0.62 -1.15 0.98 0.88 0.80 0.71 0.64 -B 0.83 0.21 -0.52 -1.14 -1.78 0.95 0.84 0.76 0.68 0.59 校核 7.93 8.00 7.93 8.00 7.90 7.99 7.92 7.94 7.99 8.02 k0 1/2B 3/4B B 0 1/4B k1 1/2B 3/4B B 注：校核栏按式2-81进行。

用内插法求实际梁位处的K0和K1值，实际梁位与表列梁位的关系见图14所示。

图14 梁位关系图（单位：mm）

因此:

对于1号梁： KK34B275KBK30.2KB0.8K3

B1375B44对于2号梁： K825K1KK0.6K10.4K1 11BBBBB137544242K0

对于3号梁： K对1号、2号和3号梁的横向影响线竖标值的计算结果列于表2-10。 （4） 计算各梁的荷载横向分布系数

用表3中计算所得的1号、2号和3号梁的横向影响线坐标值，绘制横向影响线图，如图15所示（图中带小圈点的竖标都是表列各荷载位置对应的数值）。 表3

37

梁号 算 式 荷 载 位 置 B 3/4B 1/2B 1/4B 0 -1/4B -1/2B -3/4B 0.868 0.780 0.696 -0.236 -0.726 -B 0.662 -1.268 1.930 K.KB.K,B/ 1.480 1.336 1.210 1.070 0.960 K.KB.K,B/ 3.466 2.840 2.172 -1.986 -1.504 -0.167 -0.962 -0.107 1.544 0.930 -0.474 -0.053 0.356 KK 1 (K1''K0)0.030 0.512 1.016 1.422 -0.220 0.003 0.057 0.113 0.158 0.214 ''KK0(K1'K0)3.246 2.673 2.065 1.491 0.933 0.413 -0.123 -0.025 -0.568 -0.114 -1.054 -0.211 0.792 -0.228 1.020 1iK5 0.649 0.535 0.413 0.298 0.187 0.083 K.K,B/.K,B/ K.K,B/.K,B/ 1.144 1.136 1.110 1.076 1.008 0.956 0.904 0.832 2.168 1.864 1.572 -1.024 -0.728 -0.081 -0.426 -0.051 1.314 1.012 -0.238 -0.026 -0.004 -0.000 0.724 0.390 0.126 KK 2 '(K1'K0)0.232 0.514 0.706 -0.114 0.026 0.057 0.078 0.113 ''KK0(K1'K0)2.054 1.783 1.521 1.288 1.012 0.750 0.447 0.204 -0.115 -0.023 0.950 2iK5 0.411 0.357 0.304 0.258 0.202 0.150 0.089 0.041 KK KK KK '(K1'K0)0.950 0.980 1.000 1.020 1.040 1.020 1.000 0.980 0.830 0.920 0.990 1.080 1.130 -0.060 -0.007 -0.090 0.010 1.080 0.990 0.920 0.830 0.120 0.060 0.010 -0.06 0.010 0.060 -0.007 0.120 3 0.013 0.007 0.001 0.001 0.007 0.013 ''KK0(K1'K0)0.843 0.927 0.991 1.073 1.120 1.073 0.991 0.927 0.843 38

3iK 0.169 0.185 0.198 0.215 0.224 0.215 0.198 0.185 0.169 5

图15 荷载横向分布系数计算（单位：mm）

在影响线上按横向最不利位置布置荷载后，就可按相对应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数。 对于1号梁：

汽车荷载：m1cq12qi2(0.5240.3670.2600.119)0.635(0.661)[0.682]人群荷载：mcrr0.628(0.641)[0.677]

对于2号梁：

汽车荷载：mcq112qi2(0.3520.2860.2390.168)0.523(0.530)[0.541] 39

人群荷载 mcr对于3号梁：

汽车荷载： mcq人群荷载： mcr9)

r0.401(0.421)[0.439]

11(0.1950.2160.2240.209)0.422 qi22r0.172

2如图7所示，某简支T形梁桥，计算跨径为l=29.12m，计算其1号梁在结构重力（包括附加重力）及公路—Ⅰ级荷载、人群荷载(3kN/m)作用下的跨中最大弯矩及支点最大剪力。

1. 解; 结构重力产生的内力计算 （1）结构重力集度

分别考虑预制梁自重（第一期荷载）和湿接缝、桥面铺装、人行道栏杆等（第二期荷载）重力集度。 按跨中截面计算预制梁和湿接缝每延米的重力集度为（计算过程略）：（2）结构重力产生的内力 跨中弯矩： Mg支点剪力： Vgg32.11kN/m。

121gl32.1129.2123403.56kNm 8811gl29.12132.11467.52kN 222、汽车、人群活载内力计算 (1) 冲击系数计算 简支梁结构基频：

f2l2EIcmc，mcG g经计算得Ic37.4921011mm4（题5中计算结果），G32.1110N/m，查表得

E3.45104MPa（C50混凝土）。代入其他相关数据，从而计算出1.5Hzf5.203Hz14Hz。

故：110.1767lnf0.01571.276

（2）跨中荷载横向分布系数mc

由题8得： mcq0.635, mcr0.628 （G—M法计算结果）

（3）支点的荷载横向分布系数计算

由题3得： moq0.409, mor1.386 （杠杆原理法计算结果）

（4）计算汽车、人群荷载内力

在内力计算时，对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算弯矩时，均采用全跨统一的横向分布系数mc；求支点截面剪力时，由于主要荷载集中在支点附近而应考虑支撑条件的影响，考虑横向分布系数沿桥跨的变化影响（即从支点到第一根内横隔梁之间），沿桥纵向布载具体如图16所示。

40

图16 沿桥纵向荷载布置（单位：mm）

跨中弯矩：（qk、Pk由表1-11中查出：qk10.5kN/m、Pk276.48kN）

Mq1mcqqkPky

1129.122276.4829.12)2532.66kNm841Mrmcrpor0.6283.01.529.122299.55kNm

81.27610.635(10.5支点剪力：

1Vq(1)mcqqk1.2moqPkyiqk(moqmcq)ayc

21.2761[0.63510.5129.1211.20.409276.4812110.5(0.4090.635)4.960.943]289.94kN2

Vrmcrpor1a(mormcr)ycpor21129.1214.96(1.3860.628) 22

0.6283.01.50.9433.01.549.12kN3、作用效应组合：

利用以上计算结果可进行作用效应组合，由式（1-1）可得承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值为： 跨中弯矩： Ml21.2Mg1.4Mq0.81.4Mr

1.23403.561.42532.660.81.4299.557965.49kNm

41

支点剪力： V01.2Vg1.4Vq0.81.4Vr

1.2467.521.4289.940.81.449.121021.95kN

10) 用偏压法计算如图3所示的装配式钢筋混凝土简支梁桥跨中横隔梁在汽车荷载作用下的弯矩M和剪力

Q右。

解: 1、确定作用在中横隔梁上的计算荷载 对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如图16所示。

图16 跨中横隔梁的受载图式(图中荷载单位为kN；尺寸单位为mm) 纵向一行车轮对中横隔梁的计算荷载为：

Poq12P1iyi2(14011400.708)119.56kN 2、绘制中横隔梁的内力影响线

在 题4中已经算得的1号梁的横向影响线竖坐标值为：

11=0.60，15=-0.20

同理可算得2号梁和3号梁的横向影响线竖坐标值为：

21=0.40，25=0

31=0.20，35=0.20（1）绘制弯矩影响线

对于2号和3号主梁之间截面的弯矩M影响线的计算如下：

P=1作用在1号梁轴上时：

M(23)1111.5d210.5d11.5d

0.601.52.20.40.52.211.52.20.88

P=1作用在5号梁轴上时：

M(23)5151.5d250.5d

0.21.52.200.52.20.66

P=1作用在3号梁轴上时：

M(23)3131.5d230.5d

0.21.52.20.20.52.20.88

有了此三个竖坐标值和已知影响线折点位置（即所计算截面的位置），就可绘出M影响线如图 17b所示。（2）绘制剪力影响线

42

图17 中横隔梁内力影响线（单位：mm）

对于1号主梁处截面的Q影响线可计算如下。

右Q右P=1作用在计算截面以右时： QR1即1i1i（就是1号梁荷载横向分布影响线）

右右Q右P=1作用在计算截面以左时： QR11即1i1i1

绘成的Q影响线如图10-2b所示

3、截面内力计算

将求得的计算荷载Poq在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷载并计入冲击影响(1弯矩：M23剪力：Q1右右则得： )，

(1)Popqi

1.2761119.56(0.0951.2650.8100.178)358.21kNm

1Poqqi

1.2761119.56(0.5640.4000.2820.118)208.09kN

11) 等截面悬链线空腹式无铰拱桥，计算跨径l中所示的荷载作用，主拱圈截面面积

80m，计算矢高f16m,主拱圈和拱上建筑恒载简化为图18

A5.0m2，容重为25.0kN/m3，试用“五点重合法”确定拱

桥的拱轴系数m，并计算拱脚竖向力Vg，水平推力Hg和恒载轴力Ng。

43

图18

解：取悬臂曲梁为基本结构(图19)。因结构正对称，荷载也是正对称的，故弹性中心的赘余力x3称的赘余力x1,x2。由式解得：

0，仅有正对

12(m1)2y1/4fMM1/4j 图19

半拱悬臂集中力荷载对拱跨l/4截面和拱脚截面的弯矩为：

Ml4600103002012000kNm Mj120010120020600303004066000kNm

1．假定拱轴系数m2.514，因f161，由《拱桥》附录表（Ⅲ）-19查得半拱悬臂自重对l/4截面和l805Al2)[表值] 拱脚截面的弯矩为：Mk(4故，Ml45.025802()0.1261925238kNm 45.025802Mj()0.52328104656kNm 4所有半拱悬臂自重对l/4截面和拱脚截面的弯矩为：

MM所以 l4120002523837238kNm j66000104656170656kNm 1372381'， 得：m2.336

1706564.5832.5142.2400.137) 244

2(m'1)2mm'0.178半级(

所以m与m不符，需重新计算。 2．假定拱轴系数m'2.24

由《拱桥》附录表（Ⅲ）-19查得半拱悬臂自重对l/4截面和拱脚截面的弯矩为：

Ml45.025802()0.1262525250kNm 45.025802Mj()0.52354104708kNm 4所有半拱悬臂自重对l/4截面和拱脚截面的弯矩为：

MM所以 l4120002525037250kNm j66000104708170708kNm

372501'， 得：m2.336

1707084.5832.5142.2400.137)，所以取拱轴系数m2.24。

212(m'1)2因为mm'0.096半级(3．由《拱桥》附录表（Ⅲ）-19查得半拱悬臂自重对拱脚截面的竖向剪力为：

PjAl[表值] 5.025800.551845518.4kN

半拱悬臂集中力对拱脚截面的竖向剪力为：Pj半拱悬臂荷载对拱脚截面的竖向总剪力为：

120012006003003300kN

jP5518.433008818.4kN

由前式可得：12(m1)2

Hgyl4fj11f3.492 ， 则 yl44.5834.583所以

Mf17070810669.25kN 16VgP5518.433008818.4kN

拱脚截面恒载轴力：Ng2HgVg210669.2528818.4213841.86kN 12) 续上题，截面抗弯惯性矩I1.0m4，计算弹性压缩引起的拱脚竖向力Vg，水平推力Hg，恒载轴力Ng，

拱脚﹑拱顶截面的弯矩Mj和Md；以及考虑弹性压缩后的拱脚竖向力Vg，水平推力Hg和恒载轴力Ng。 解：由题11知：拱轴系数m2.24

1．不考虑弹性压缩时的Vg﹑Hg和Ng

45

由例题4-1知：

HgMfj17070810669.25kN 16VgP5518.433008818.40kN

2NgHgVg210669.2528818.4213841.86kN 2．由弹性压缩引起的Vg﹑Hg和Ng

主拱圈在恒载作用下产生弹性压缩，会使拱轴缩短，则在弹性中心处必有一水平拉力Hg(图4-50)，由式（4-34）可知：故

ys1f

，由《拱桥》附录表（Ⅲ）-3查得，1

0.339193，

ys0.339193165.427m

由式（4-45）可知：

HgHg1 1由《拱桥》附录表（Ⅲ）-9和表（Ⅲ）-11查得：

1[表值] ()2 r[表值] ()2 f因为rrfI10.4472m，故 A5111.0501(0.44722)0.008632 160.447229.14719()0.007146 16所以

Hg10669.250.00863291.44kN 10.007146HgHg91.44kN

Vg0

2NgHgVg291.44kN 则

MjHg(fys)91.44(165.427)966.80kNm MdHgys91.445.427496.25kNm

46

弯矩图如图20所示。

图20

3．考虑弹性压缩后的Vg﹑Hg和Ng

考虑弹性压缩后的值为：不考虑弹性压缩的内力加上弹性压缩产生的内力值的总和。

Hg10669.2591.4410577.81kN

Vg8818.4kN

2NgHgVg210577.8128818.4213771.5kN

13) 等截面悬链线无铰拱桥，l且自振频率

80m，f16m，m2.814，ys5.335，承载双车道公路－Ⅰ级荷载，

f10.81Hz，求拱顶和拱脚截面的最大正﹑负弯矩及相应的轴向力。

解： 1.汽车荷载冲击力

按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定：当

f11.5Hz时，冲击系数0.05，则，汽车均布荷载

为1.05210.522.05kN/m，集中荷载为1.052360756kN。

2.拱顶截面 根据m2.814，f1，为了加载公路－Ⅰ级的均布荷载，拱顶截面考虑弹性压缩的弯矩和相应的水平推力l5的影响线面积，可由《拱桥》附录表（Ⅲ）-14（59）查得：

弯矩影响线面积：M[表值]l2[表值]802

2最大正弯矩影响线面积：0.007258046.40

29.184

最大负弯矩影响线面积：0.00456802802l2相应的水平推力影响线面积：H[表值][表值]16f最大正弯矩影响线面积：0.06913400最大负弯矩影响线面积：0.0590340027.652 23.612

47

为了加载公路－Ⅰ级集中荷载，拱顶截面不考虑弹性压缩的弯矩影响线坐标和相应的轴向力（拱顶即为水平推力）的影响线坐标，可由《拱桥》附录表（Ⅲ）-13（36）和表（Ⅲ）-12（8）分别查得：

最大（绝对值）正﹑负弯矩影响线坐标：M'[表值]l[表值]80

最大正弯矩影响线坐标：0.05405804.324 最大负弯矩影响线坐标：0.01146800.9168

相应的水平推力影响线坐标：H1[表值]l/f[表值]5

最大正弯矩影响线坐标：0.2330251.1651 最大负弯矩影响线坐标：0.1089750.5449

① 拱顶截面正弯矩

a) 均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩：Mmax22.0546.401023.12kNm

相应的考虑弹性压缩的水平推力：H22.0527.652609.771kN

b) 集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩：M'max7564.3243268.944kNm相应的不考虑弹性压缩的水平推力：H17561.1651880.816kN

弹性压缩附加水平推力：

H11H10.010389880.8169.151kN 弹性压缩附加弯矩：

M(y1ys)H(05.335)(9.151)48.821kNm

考虑弹性压缩的水平推力：HH1H880.8169.151871.665kN

考虑弹性压缩的弯矩：

MmaxM'maxM3268.94448.8213317.765kNm

c) 汽车荷载总效应标准值为： 轴向力(即水平推力之和)：N609.771871.6651481.436kN

弯矩：Mmax0.7(1023.123317.765)3038.620kNm

② 拱顶截面负弯矩

a) 均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩：

Mmin22.0529.184643.507kNm

相应考虑弹性压缩的水平推力：H22.0523.612520.667kN

48

b) 集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩：

M'min756(0.9168)693.101kNm

相应的不考虑弹性压缩的水平推力：H1弹性压缩附加水平推力：

7560.5449411.944kN

H弹性压缩附加弯矩：

1H10.010389411.9444.280kN 1M(y1ys)H(05.335)(4.280)22.834kNm

考虑弹性压缩的水平推力：H考虑弹性压缩的弯矩：

H1H411.9444.280407.644kN

MminM'minM693.10122.834670.267kNm

c) 汽车荷载总效应标准值为： 轴向力(即水平推力之和)：N弯矩：Mmin3. 拱脚截面 根据m520.667407.664928.331kN

(643.507670.267)1313.774kNm

f1sinj0.7010由《拱桥》附录表（Ⅲ）-20（8）查得拱脚处水平倾角的正弦和余弦：2.814，，l5。

，

cosj0.7132为了加载公路-Ⅰ级均布荷载，拱脚截面考虑弹性压缩的弯矩和相应的水平推力与拱脚反力的影响线面积，可由《拱桥》附录表（Ⅲ）-14（59）查得：

弯矩影响线面积：M[表值]l2[表值]802

2最大正弯矩影响线面积：0.0199480127.616

90.176

最大负弯矩影响线面积：0.01409802802l2相应的水平推力影响线面积：H[表值][表值]16f最大正弯矩影响线面积：0.0924240036.968

最大负弯矩影响线面积：0.0357540014.30 相应的拱脚反力影响线面积：V[表值]l

最大正弯矩影响线面积：0.1706780

13.654

49

最大负弯矩影响线面积：0.329338026.346

为了加载公路-Ⅰ级集中荷载，拱脚截面不考虑弹性压缩的弯矩影响线坐标和相应的水平推力与拱脚反力影响线坐标（拱脚反力不受弹性压缩的影响，没有弹性压缩附加力），可由《拱桥》附录表（Ⅲ）-13（40）﹑表（Ⅲ）-12（8）和表（Ⅲ）-7（8）分别查得：

最大（绝对值）正﹑负弯矩影响线坐标：M'[表值]l[表值]80

最大正弯矩影响线坐标：0.05401804.321 最大负弯矩影响线坐标：0.05913804.730

相应的水平推力影响线坐标：H1[表值]l/f[表值]5

最大正弯矩影响线坐标：0.1984650.9923

最大负弯矩影响线坐标：0.0644950.32245

相应的拱脚反力影响线坐标：V[表值]

最大正弯矩影响线坐标：0.29351 最大负弯矩影响线坐标：0.93757 ① 拱脚截面正弯矩

a) 均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩：

Mmax22.05127.6162813.933kNm

相应的考虑弹性压缩的水平推力：H22.0536.968815.144kN

相应的拱脚反力:V22.0513.654301.071kN

轴向力：

NHcosjVjcosj815.1440.7132301.0710.7010792.412kN

b) 集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩：M'max7564.3213266.676kNm

相应的不考虑弹性压缩的水平推力：H17560.9923750.179kN

弹性压缩附加水平推力：H11H10.010389750.1797.794kN 弹性压缩附加弯矩：

M(y1ys)H(165.335)(7.794)83.123kNm

考虑弹性压缩的水平推力：HH1H750.1797.794742.385kN

50

考虑弹性压缩的弯矩：

MmaxM'maxM3266.67683.1233183.553kNm

与Mmax相应的拱脚反力：Vj1.27560.29351266.272kN

（《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.1条规定：集中荷载计算剪力时，乘以1.2。） 轴向力：

NHcosjVjcosj742.3850.7132266.2720.7010716.126kN

c) 汽车荷载总效应标准值为： 轴向力：N792.412716.1261508.538kN

弯矩：Mmax0.9(2813.9333183.553)5397.737kNm

② 拱脚截面负弯矩

a) 均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩：

Mmin22.0590.1761988.381kNm

相应考虑弹性压缩的水平推力：H22.0514.30315.315kN

相应的拱脚反力:V22.0526.346580.929kN

轴向力：

NHcosjVjcosj315.3150.7132580.9290.7010632.114kN

b) 集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩：

M'min7564.7303575.880kNm

相应的不考虑弹性压缩的水平推力：H17560.32245243.772kN

弹性压缩附加水平推力：H11H10.010389243.7722.533kN 弹性压缩附加弯矩：

M(y1ys)H(165.335)(2.533)27.010kNm

考虑弹性压缩的水平推力：HH1H243.7722.533241.239kN

考虑弹性压缩的弯矩：

MminM'minM3575.880(27.010)3602.89kNm

与Mmin相应的拱脚反力：Vj1.27560.93757850.564kN

轴向力：

NHcosjVjcosj241.2390.7132850.5640.7010768.297kN

51

c) 汽车荷载总效应标准值为： 轴向力：N632.114768.297900.411kN

(1988.3813602.89)5591.271kNm

弯矩：Mmin14) 等截面悬链线无铰拱，拱轴系数m2.814，计算跨径l80m，计算矢高f16m，主拱圈线膨胀系数

，抗弯惯性矩

1.0105，弹性模量E3.15104MPa，主拱圈截面面积A5.08m2I1.9668m4。建桥地区最高日平均温度为35℃，最低日平均温度为5℃，设施工时的合龙温度为15℃，

试求拱顶和拱脚截面由于温度变化引起的内力。

解：由《拱桥》附录表（Ⅲ）-3查得，

ys0.333431f0.33431165.335m

由《拱桥》附录表（Ⅲ）-5查得，

lf280162y2ds0.0993730.000032849[表值]EI3.1510410001.9668EI 由《拱桥》附录表（Ⅲ）-11查得，

[表值] ()29.16703(rf1.96681)20.013864 5.0816下面先计算温度变化1℃时，全拱宽的弹性中心水平赘余力Ht：

Ht0.7tl0.70.00001180016.815kN/C 2yds(10.013864)0.000032849(1)sEI式中：0.7为考虑温度效应的折减系数，且温升取正值，温降取负值。则

结构升温为：35-15=20℃，结构降温为：15-5=10℃。

温度上升20℃时：Ht温度下降10℃时：Ht1. 拱顶截面

温度上升引起的轴向力Nt﹑弯矩Mt和剪力Qt

2016.815336.30kN 1016.815168.15kN

NtHtcos336.301336.30kN

MtHt(y1ys)336.30(05.335)1794.161kNm

QtHtsin336.3000

52

温度下降引起的轴向力Nt﹑弯矩Mt和剪力Qt

NtHtcos168.151168.15kN

MtHt(y1ys)168.15(05.335)897.080kNm

QtHtsin168.1500

2. 拱脚截面 根据mf1sinj0.7010由《拱桥》附录表（Ⅲ）-20（8）查得拱脚处水平倾角的正弦和余弦：2.814，，l5。

，

cosj0.7132温度上升引起的轴向力Nt﹑弯矩Mt和剪力Qt

NtHtcos336.300.7132239.8491kN

MtHt(y1ys)336.30(165.335)3586.640kNm

QtHtsin336.300.7010235.746kN

温度下降引起的轴向力Nt﹑弯矩Mt和剪力Qt

NtHtcos168.150.7132119.925kN

MtHt(y1ys)168.15(165.335)1793.320kNm

QtHtsin168.150.7010117.873kN

15) 续上题，现设拱合龙时，各构件的平均龄期为90天，利用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(JTG D62-2004)中表6.2.7计算混凝土的收缩应变终极值脚截面由于混凝土的收缩引起的内力。

解:混凝土收缩效应为永久作用效应，其计算方法与温降作用相同。 由于混凝土收缩，在弹性中心产生的水平赘余力Ht：

0.2103，相当于降温20℃，试求拱顶和拱

Ht0.45tl0.450.000012080216.188kN 2(10.013864)0.000032849yds(1)sEI式中：0.45为考虑混凝土收缩效应的折减系数。 1. 拱顶截面

由于混凝土收缩引起的轴向力Nt﹑弯矩Mt和剪力Qt

53

NtHtcos216.1881216.188kN

MtHt(y1ys)216.188(05.335)1153.360kNm

QtHtsin216.18800

2. 拱脚截面

由于混凝土收缩引起的轴向力Nt﹑弯矩Mt和剪力Qt

NtHtcos216.1880.7132154.185kN

MtHt(y1ys)216.188(165.335)2305.645kNmQtHtsin216.1880.7010151.548kN

16) 图21为一钢筋混凝土简支T梁桥，共设五根主梁。试求： ① 用杠杆原理法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线； ② 用偏心受压法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线； ③ 用杠杆法计算1、2、3号梁的荷载横向分布系数； ④ 用偏心受压法计算1、2、3号梁的荷载横向分布系数。

75751234 5105160160160160105图21

解：① 杠杆原理法：1号梁荷载横向分布影响线:

54

2号梁荷载横向分布影响

线:

3号梁荷载横向分布影响线② 偏心压力法：

1号板:η11= η15=

55

2号板η21= η25=

3号板η31=η51=0.2

③1号梁横向分布系数:

人群荷载:moY=1.844；汽车荷载:moq=0.5×0.875=0.438 2号梁横向分布系数:

人群荷载:moY=0；汽车荷载:moq=0.5×（0.063+0.813）=0.438 3号梁横向分布系数:

56

人群荷载:moY=0；汽车荷载:moq=0.5×（0.594+0.594）=0.594 ④ 1号梁横向分布系数:

人群荷载:mcY=0.684；汽车荷载:mcq=0.5×(0.588+0.363+0.2)=0.576 2号梁横向分布系数:

人群荷载:mcY=0.442；汽车荷载:mcq=0.5×(0.394+0.281+0.2+0.088)=0.482 1号梁横向分布系数:

人群荷载:mcY=0.2；汽车荷载:mcq=0.5×(0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4

17) 某重力式桥墩，基底截面为矩形，截面尺寸为纵向d=230cm，横向b=350cm，竖向力N=12700kN，水平力P=3140kN，

纵向弯矩M=3815kN.m。基础与土壤的摩擦系数f=0.35。试检算：

（1）基底的滑动稳定性（桥规规定：滑动稳定性系数Kc1.3）。 （2）基底的倾覆稳定性（桥规规定：倾覆稳定性系数K01.5）

解： 1）抗滑动稳定验算：

KcNf127000.351.421.3 故满足要求。 P31402）抗倾覆稳定性验算

K0Ny127001.153.831.5 故满足要求。 M381518) 计算如图22所示矩形截面重力式桥墩，某墩身截面在单向偏心压力作用下的最大压应力（若出现拉应力，需进

行应力重分布计算，不考虑偏心增大系数的影响）。

图22 （尺寸单位：cm）

解：maxNMy26002600121083.3kN/m2

minAI41.511.54312216.7出现拉应力，需要进行应力重分布：

57

max2N226001155.6kN/m2

d3(21)1.53(e)b219) 如图23所示为一座桥面板为铰接的T形截面简支梁桥，桥面铺装厚度为0.1m，净跨径为1.4m，试计算桥面板

根部在车辆荷载作用下的活载弯矩和剪力。（车辆前后轮着地宽度和长度分别为：b10.6m和a10.2m；车辆荷载的轴重P140kN）

板间铰接1.4图23

解：（1）荷载

轮重分布在桥面板顶面的尺寸： 沿纵向：沿横向：

0.1

a20.220.10.4m b20.620.10.8m

板顶分布荷载：

p140194.4444kNm2

20.80.4P/2=70kNp0.1 板间铰接1.4（2）板的有效宽度 悬臂板边缘：a0悬臂板根部：aa20.4m

a22l00.420.71.8m

（3）悬臂板根部内力

1400.81(0.7)9.7222kNm 2241.81401每米宽悬臂板在根部的活载剪力：Q19.4444kN

221.8每米宽悬臂板在根部的活载弯矩：M20) 某桥墩基础为扩大基础，基底截面如图24所示，其中纵向d=300cm，横向b=600cm，竖向力N=2500kN，纵向水

平力P=650kN，纵向弯矩ηM=1950kN-m。基础与土壤的摩擦系数f=0.33。检算基底的滑动稳定性（滑动稳定性系数Kc1.3）和倾覆稳定性（倾覆稳定性系数K01.5）

58

M d b 图24 基础平面图 解： 1）抗滑动稳定验算：

KcNfP25000.336501.151.3 故不满足要求。 2）抗倾覆稳定性验算

KNy0M25001.519501.9231.5 故满足要求。

59