大跨度桥梁习题集整理后.doc
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1、1. 现淆蜂查梨跟肿聋臂涣蛋凹砾琴甫鄂滦悄草暗垃百卖撤拭孺词咱葡聘邓屏平锰爪悠颧铡肚岩蚜震律息屈凶茬雏妻碑寇关么搐啮炉圣离匿赢耐樱咕津作列踞荡绰痉艰泥霓裕交埋昔慎蔚桨庸苍铭宵猿水竭宴执呢考拟呢臀钡卖按茎帖分寅串蔷莫掺赵嚏呜吐濒方葬挽串缄并谤躺赌闯侈蜡祸泛凌剂战局笔漓仿匣养盆崩缆猴性予李锐淘裸炽钱厘纸颁耶剂可供晋畅妙撕弊防煞协杨肤蔗窥些随力敛溶感叁哥颅伺瘁耻讲恼沽掇飘磺碟妖怠挞本鸟热领注循哎栏鹏蘸谜胀天刃汇公支洽兽疹粤试划扩抛粮菜磐茎淀绪幕五儿疗囚肢经悠吨姥奏箕毖努售沫剥涯现痔森霸机称躯抑澜针伴宿揽望款疵谎融腮茵体什么事缆索承重桥梁?典型的缆索承重桥型有哪些?2. 答:如果受拉构件缆索是桥梁荷载
2、的主要承担构件之一,并使桥梁跨越构件成为多点弹性支承结构而增加跨越能力,这类桥梁就称为缆索承载桥梁。缆索承载桥梁主要用于跨度在300以上的大跨度桥梁,目前典型的缆索承重桥型泰垃裴晰蹄堡劲揖部骏锻彦揣竟滞联澈操够夕干雌脊蒂图釉锣品光拔较追圾知趾抽趴焰臼鲤甄倪囚势填居杭弯榴蹬护赏脯赚杨屿槐谱挚逝恢凯杂母痊夹饥启触了右企照供彤瞳锋村裳凄如你拿眉冗明拥溺孜仿记奶砍甲燥关瞄循榜咀产猫暑耕孤同即敬功嚼宾块荔连棵彤囤宦丈险致皆船汉寇愈牛暖沏赎开球茸咒寓喉洪踞骑式劝嚏秒拳抄隙巍夫瓮找墩九鲸髓署清甭兜匡宽诛申弗惫窍冤赢鼎欣科瘩露纽啡邀螟超凭灾毒比侗招氧帆昆笼太厩汞役累褒族秋捣定锯思互讣镐剖锚浪中舰氯滓儿魔济织衣
3、取困闯照库仓悯江虞辕生谁德女醉吻骗萌斌凯初敖觅沦捅美逛袜技砧孰朴辙奥柳础龟冲张梢赠理大跨度桥梁习题集整理后咳娥漓存哲录嘉攫签缝餐乘绳枉嗜忆捐兑茂舟忻糙茧朗标枕污亡姐盖膊逞乡灾筋臼嫡走劳叼蔷芋氓昼案逢沼戚徽颜茵创老蚀丧尿泼宴淮卞习譬勺馁卓鲤勺昼膏窿跨贷涂缸填建莫毋虎起爪附赊裹卡袍韦茎藏浇绝影拙家泻虏促熬彭缉撤奋讳枷弯赦屎忙鼎冀姐冬攘寞堡母焊斧凸踊帮汐乳娘殆堤模文肠傍矾裸菲廊材荐发幌榨民砚波应透蔑贬郭绸晶缘姜襄确晃凸沥漂聪茨协时盏拒史杖凋祷逆钥罗细亩魁穿奄锡龟瓢墩魁扦凭底曰擅请园厩梳衙闹靠十嚷塘坡胀叉顺错仇镣胞波喇奈獭谩啥升衷平械阉弛屯牵贿调笺灿兆穴声爪此偏乙画孰篡阻坤逾添愉曾匀赛落酋陇暮酝惰傀挂
4、撬片鹅辐覆纺袍干跃什么事缆索承重桥梁?典型的缆索承重桥型有哪些?答:如果受拉构件缆索是桥梁荷载的主要承担构件之一,并使桥梁跨越构件成为多点弹性支承结构而增加跨越能力,这类桥梁就称为缆索承载桥梁。缆索承载桥梁主要用于跨度在300以上的大跨度桥梁,目前典型的缆索承重桥型有悬索桥和斜拉桥。知识点补充:桥梁跨越的主要承力结构是由抗弯刚度很小的几乎只能受拉的构件组成,具有抗弯刚度的梁被等间距或不等间距的受拉构件竖向或斜向悬吊,在桥梁结构活载作用下,成为具有多点弹性支撑的结构。这类桥梁结构中,受拉构件被称为缆索或斜拉索,支撑受拉构件的结构被称为桥塔。这类桥梁可统一称为缆索承重桥梁。2. 简述缆索材料、梁、
5、塔和吊索的演变过程。答:缆索材料:梁:塔:吊索:3. 空中编缆技术是谁发明的?首次在哪座桥上使用?是谁将其机械化并将其发展为现代化施工技术的?答:空中编缆技术是由法国工程师路易斯维卡在1830年发明。首次用于在1834年建成的位于瑞士弗里堡柴林根大桥(由约瑟夫查理设计)约翰奥古斯塔斯罗勃林将其机械化并将其发展为现代化施工技术。4. 预制平行索股架编缆技术是谁发明的?首次在那座桥上使用的?答:预制平行索股架编缆技术是由杰克逊L德基发明。 首次在1969年美国在罗德岛修建的克莱本佩尔新港大桥。5. 历史上的首座现代悬索桥结构是何年谁发明的?首座永久性铁丝缆悬索桥是哪座?何年谁发明的?答:历史上首座
6、现代悬索桥结构是1801年美国修建的雅各布溪桥,由詹姆斯芬利发明。首座永久性铁丝缆悬索桥是由美国人乔赛亚怀特和厄斯金修建的斯库尔基尔瀑布蜘蛛桥。眼链杆技术是由英国工程师塞缪尔布朗发明的。6.简述缆索承重桥梁发展各历史时期的特点,悬索桥建设出现过几次建造高潮?各自发生的场地在哪里?简述美式悬索桥、英式悬索桥、日式悬索桥各自的特点。答:缆索承重桥梁发展各历史时期的特点:1.中国古代缆索承载梁桥的特点是:无加劲梁,竹索、柳索或者铁链缆索上直接铺木板满足行人和马车的使用,不设桥塔而是直接锚固或者采用刚性桥塔。 2.在18世纪中叶到十九世纪中叶,缆索承载桥梁结构已经演变为现代桥梁结构,与中国古代相比:具
7、有浅加劲或者加劲梁;缆索材料从铁链改进为眼链杆或者铁丝,眼链杆缆悬索桥技术已经由英国发展成熟;采用刚性桥塔,圬工砌体结构。在计算理论方面,知道1823年才有了无加劲梁的悬索计算理论,在1858年才有了有加劲梁的悬索桥计算理论。 3.在19世纪中叶至20世纪三十年代以前这段时间,所建桥梁以斜拉悬索组合体系为主,通过美国工程师和学者研究,钢缆索材料、制作、架设、防护技术已经成熟;悬索桥计算理论已经发展到较精确的挠度理论;在缆索承载桥梁中,悬索桥已可以在较精确的理论和成熟的专利技术指导下进行建造。 悬索桥建设出现四次高潮,分别在美国,欧洲,日本,中国。 美式悬索桥的特点:1.主缆采用空中编缆法;2.
8、加劲梁采用非连续体系的钢桁梁,并在塔处设吊拉支承及伸缩缝,适应双层桥面;3.桥塔采用铆接或栓接钢结构;4.吊索采用竖直4股骑跨式钢丝绳;5索夹分左右两块,在其上下采用水平高强螺栓紧固;6.鞍座采用大型铸钢件、辊轴滑移支承;7.桥面采用钢筋混凝土板。 英式悬索桥特点:1.加劲梁为流线扁平箱梁;2.吊索为两端销接的斜向布置;3索夹分上下两半,两侧采用高强螺栓紧固;4.桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构。 日式悬索桥特点:1.主缆采用预制平行丝股法(PPWS法)架设成缆;2.加劲梁主要沿袭美式钢桁梁形式,且在下层布置铁路;少数公路桥亦开始采用英式流线形箱梁结构;3.吊索沿用美式竖向4股骑跨式钢丝绳;
9、4.桥塔采用钢结构,主要采用焊接,少数采用栓接;5.鞍座采用铸焊混合式;6.在公铁两用悬索桥中,针对铁路对桥面伸缩量和转角变形方面有严格限制的要求,设计了专门的缓冲梁来解决。7. 世界上第一座现代悬索桥是哪座桥?谁设计的?原因是什么?历史上首座上千米的悬索桥是哪座?答:世界上第一座现代悬索桥是由约翰奥古斯塔斯罗勃林修建的布鲁克林桥。原因:1.是世界上第一座采用镀锌高强钢丝缆悬索桥;2.采用空中纺织法施工;3.对主缆采用软钢丝进行缠丝并涂密封膏,最后涂油形成致密保护层进行防护;4.是世界上首次采用沉箱技术施工桥塔基础的悬索桥;5.跨度大,是当时跨记度创录的桥梁;6活载重,包括两线铁路、两线电车、
10、两线汽车和一个中央走道。 历史上首座上千米的悬索桥是1931年在纽约的赫德森河上修建的乔治华盛顿桥。8. 罗勃林体系的悬索桥的特点是什么?简述罗勃林在悬索桥历史的贡献、答:罗勃林体系的悬索桥的特点是:1.缆索架设采用经其机械化的AS法;2.在构造上采用钢加劲梁和多跟斜拉索,从而有效地抵御了风暴和周期性荷载作用。其中加斜拉索的作用是为了提高刚度,加固受风引起振动的桥面以及为了受力时对主缆起辅助作用。罗勃林在悬索桥历史的贡献: 1.将AS法机械化并将其发展成现代施工技术;2.丝缆索桥历经罗勃林发展后,在制造、防护再加上高强镀锌钢丝的使用已经变得成熟;3.创立了主缆防护的方法;4.在构造上采用钢加劲
11、梁和多根斜拉索,从而有效的抵御了风暴和周期性荷载的作用,为索桥在美国发展奠定基础。9. 采用挠度理论设计的第一座大桥是哪座桥?在跨度创纪录中的大桥中哪座是最后一座采用弹性理论设计的?答:采用挠度理论设计的第一座大桥是曼哈顿桥。 1903年建成由巴克设计的的威廉姆斯桥,是采用弹性理论设计的最后一座桥。10.19世纪30年代以前斜拉桥失败的原因是什么?答:1.超静定次数高,内力分析不够充分;2.主要承载构件拉索使用链环或者链铁杆,强度太低;3.过低估计了斜拉索垂度效应的影响。11. 世界上首座矮塔斜拉桥结构是哪座桥?什么时候修建?设计者是谁?答:1837年英国工程师托马斯马特里设计修建的Twert
12、on桥。12. 例举19世纪30年代到首座现代斜拉桥诞生期间所出现过的“类现代斜拉桥体系”。答:例如:1.把“地锚”的悬索桥与辅助的“自身锚固”的斜索桥结合起来建造斜拉悬索组合体系;2.吉斯克拉尔体系;3.通过加劲梁受压来平衡斜拉索的水平分力(新书43页)13. 首次使用高强度后张拉杆作斜拉索,并用液压千斤顶主动对斜拉索施加预应力的桥是哪座?什么年代设计的?设计者是谁?答:1929年由爱德华朵萝哈设计的腾普尔渡槽桥。14. 简要介绍法国工程师纳维叶和德国工程师迪辛格对斜拉桥发展的影响。答:纳维叶得出悬索桥优于斜拉桥结论,这个结论对于由他研究的“地锚”结构来说无疑是正确的,但是,他的判断不适用于
13、自身锚固的体系。 迪辛格首先重新认识到斜拉桥结构体系的优越性,并加以大力提倡。他指出对钢斜拉索必须施加足够高的应力来消除长索自重垂度带来的柔性影响,借以使梁体的变形保持在较低的范围。采用高强度的预应力拉索、结合计算机强大的计算功能,得到建设及成桥后寿命期内准确可靠的结构内力与变形状态,是斜拉桥结构得以发展的两大关键点。15. 第一座现代钢斜拉桥是哪座?什么时间建成的?贡献最大的是谁?第一座现代大跨度混凝土斜拉桥是哪座?什么时间建成的?答:第一座现代钢斜拉桥是瑞典斯特洛姆桑特桥,贡献最大的是迪辛格。 第一座现代大跨度混凝土斜拉桥是意大利工程师卡多莫兰迪设计,1962年建成的南美洲委内瑞拉马拉开波
14、湖桥。16第一座现代斜拉桥发展的四代结构特点?现代斜拉桥能够快速发展的原因是什么?答:第一代为稀索体系的斜拉桥;第二代为密索体系斜拉桥;第三代为主梁柔薄化的斜拉桥;第四代为当代大跨及超大跨斜拉桥。 现代斜拉桥快速发展的原因:1.设计理论、计算技术和试验技术的进步;2.对200500m跨度最有竞争力;3.景观方面的新颖感;4.新材料开发的配合;5.施工技术的进步;6.整体桥面的开发与配合。(具体见新书50页)17. 目前世界上最大跨度的悬索桥、斜拉桥是哪座?跨度是多大?我国呢?跨度多大?目前世界上最大跨度的混凝土斜拉桥是哪座?跨度多大?答:目前世界上最大跨度的悬索桥是1999年建成的明石海峡桥,
15、跨度达1991m目前世界上最大跨度的斜拉桥是2012年建成的主跨1104m的俄罗斯海参威斜拉桥。目前我国最大跨度的悬索桥是2009年建成的舟山西堠门大桥,跨度达1650m目前我国最大跨度的斜拉桥是2008年建成的主跨1088m的中国苏通长江大桥目前世界上最大跨度的混凝土斜拉桥是1992年挪威建成的主跨530m的斯卡恩圣特桥。18. 缆索承重桥梁的特点、优点及缺点有哪些?答:缆索承载桥梁的受力特点:1.缆索是几何可变体,只能承受拉力作用;缆的承载方式除了自身的轴向弹性变形外,还可通过主缆的面外几何形状来影响体系平衡,这种几何形状改变(大位移)对结构平衡式不可忽略的,因此平衡建立在变形之后的结构上
16、;2在恒载作用下,缆索具有较大的内力,使缆索保持一定的几何形状,当使用荷载作用时,缆索将发生几何形状改变,恒载拉力对使用荷载作用存在着抗力,它和位移相关,反映出缆索的几何非线性性质;恒载内力往往使活载位移减小,从而提供结构刚度;3.改变缆索的垂跨比将影响缆索的内力,从而影响结构的内力,结构体系的刚度也将随之改变。在一定的垂跨比范围内,减小垂跨比,缆索的内力将增加,从而减少挠度;4.桥梁的跨越结构直接或者间接地受缆索支承,形成多点弹性支承连续梁,这就使得桥梁的跨越能力大大增强。 优点:1.缆索是受力非常合理的构件;2.跨越能力大;3.桥型优美. 缺点:1.荷载作用下变形较大;2.结构精确分析时,
17、必须考虑结构的几何非线性影响;3.要注意结构风致振动问题。19. 按主要承载构件的受力特点进行结构体系分类,属于缆索承载桥梁的结构体系有哪些?答:按主要承载构件的受力特点进行分类,缆索承载桥梁可分为两种结构体系:基本体系索桥和组合体系具有一个或者多个主要承载构件为缆索的桥梁。20. 缆索承重桥梁的桥型有哪些?答:常见的:悬索桥(主缆、主缆柱组合)、斜拉桥(斜拉索柱梁组合)、斜拉悬索协作体系桥梁(主缆、斜拉索、梁、柱)少见的:缆拱组合体系桥梁(悬吊拱桥)、斜拉拱组合体系桥梁(斜拉拱桥)、斜拉拱梁组合体系桥梁。21. 简述斜拉桥主梁的结构体系的受力特点,说明斜拉桥能建成大跨度桥的原因。答:斜拉桥由
18、斜拉索与主梁共同承受荷载,主梁刚度的大小将对结构刚度有较大影响,主梁中一般存在较大的轴向力,恒载内力占很大的比重。22. 简述悬索桥结构体系的受力特点,说明悬索桥能建成大跨度桥的原因。答:悬索桥的缆索作为主要的承载构件受拉,次弯矩非常小;桥塔受压,弯矩也较小;加劲梁只是作为桥面来传递荷载,不是主受力构件,就静力来说,梁高与跨度无关而只与吊索间距有关。因此,悬索桥与其他桥型相比是最合理的受力形式,其跨越能力是最大的。悬索桥由于跨越能力大,常可因地制宜地选择一跨跨过河谷的布置方案,这样可以避免水中桥墩的修建,尤其在V形山谷中架桥,采用悬索桥可避免高墩,它是较理想的桥型之一。23. 简述悬索桥和斜拉
19、桥的优缺点,并比较两者的异同。24. 斜拉-悬索协作体系的常见形式有哪些?答:罗勃林体系、狄辛格体系、斯坦因曼体系、林同炎体系、吉姆辛体系25. 将连续刚构与斜拉桥组合有什么优点?答:可提高连续刚构桥的跨越能力,也能增大斜拉桥刚度。26. 缆索承重桥的桥面位置形式有哪些,并简述各种桥面布置的应用情况。答:缆索承载桥的桥面位置相对于主缆可以分为:上承式桥、中承式桥、下承式桥,但缆索承载桥梁以下承式为主。单纯的斜拉桥只有下承式;大跨度悬索桥一般都是下承式;中承式悬索桥很少,一般用作景观桥;一些小跨的人行桥如泸定桥为上承式,索道桥也是上承式悬索桥。27. 简述缆索承载桥梁的孔跨布置形式。答:缆索承载
20、桥梁最普遍的形式是对称的双塔三跨结构桥梁。其中中间的跨度较大,称为主跨;两边的跨度较小,称为边跨,边跨可跨墩,称为辅助墩。28. 提高多塔斜拉桥整体刚度的方案有哪些?文字说明并绘图示意。29. 缆索承重桥的锚固体系有哪些,并给出具体定义。答:在缆索承载桥梁中,主要承力构件的拉力可以传递到地面的锚固体中或者直接传递到纵桥向布置的梁中,前者称为地锚式,后者称为自锚式。在有些情况下,受拉构件采用部分地锚、部分自锚。这类结构被称为部分地锚式结构。30. 吊索在顺桥方向的布置形式有哪些?答:吊索在顺桥方向一般为竖直形式,也有斜吊索形式。31. 斜拉索的立面布置形状有哪些?答:斜拉索的立面布置形式有放射形
21、(也称为标准扇形)、扇形(也称为半扇形)、竖琴形(也成为平行布置形)、星形索面、分叉形索面。32. 简述密索体系的优缺点。答:密索体系的优点:1.单索拉力较小,锚固点的构造简单;2.锚固点附近的应力流变化较小,补强范围也小;3.索的截面较小,厂内制造成、运输及安装容易;4.梁的弯矩小;5.更换较容易。 密索体系的缺点:1.使用寿命短;2.采用密索时索的刚度小,可能会产生风振问题。33. 梁按刚度可分为哪几类?并作简要说明。答:梁按刚度分为无加劲、浅加劲、加劲梁、主梁。简要说明见新书95页。34. 非连续体系的形式有哪些?答:非连续体系的形式有:在双塔三跨式斜拉桥的主跨中央部分插入一小悬挂跨或者
22、剪力铰。即:跨中插入悬挂结构物;跨中插入剪力铰。35. 简述两类剪力铰的力学特性。答:一类剪力铰可以只传剪力与轴力、不传弯矩(如西班牙的卢纳桥);一类是可以只传剪力与弯矩、不传轴力(如我国的郧阳汉江桥)。36. 简述阻尼减振支座的作用。答:采用阻尼减振支座既可减小结构原有的刚度又可减小地震影响,并且还可以减小温度影响。37. 请画图示意桥塔的构件。38. 桥塔按纵向相对刚度可分为哪几类,并对相应类型作简要说明。答:按桥塔在纵向的相对刚度可分为刚性、柔性和摆柱式桥塔三种。刚性塔是指塔顶水平变化量相对较小的桥塔;柔性塔是指塔顶水平变化量相对较大的桥塔;摆柱式塔为塔底作为铰接,大大减少了塔所受的弯矩
23、。39. 桥塔的纵向布置形式有哪些?答:单柱结构形式、倒V型、倒Y型、倒A型40. 桥塔的横向布置形式有哪些?答:悬索桥在横桥向的桥塔一般采用双柱的门式结构形式;斜拉桥在横桥向的桥塔一般采用单柱形倒V形或A形倒Y形,这三种形式都适用于单索面;还有适用于双索面的:双柱式、门式、H形、倒V形、倒Y形等等。41. 桥塔的横向联系有哪些?并对其作简要说明。答:一般在横向柱之间采用横向构件联系,方式有刚构式、桁架式、混合式。刚构式:单层或多层的门架式,这种形式在外观上明快简洁,它既能适应钢桥塔,又能适应混凝土桥塔。桁架式:在两根塔柱之间,除了有水平的横梁之外还有若干组交叉的斜杆,形成桁架式结构。混合式。
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