大跨桥梁及城市桥梁习题集.doc

第一章 概述 （1）什么是缆索承重桥梁，典型的缆索承重桥型有哪些？参考P1 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承的结构。在这类结构中，受拉构件被称为缆索，支承受拉构件的结构被称为桥塔，这类桥梁统称为缆索承重桥梁。主要形式为悬索桥及斜拉桥。 （2）什么是自锚式结构、地锚式以及部分自锚式结构？参考P1 在缆索承重桥梁中，主要承力构件的拉力可传递到地面的锚固体中或直接传递到纵桥向布置的梁中，前者为地锚式，后者为自锚式。在有些情况下，受拉构件采用部分地锚，部分自锚，这类机构被称为部分地锚式结构。 （3）简述主缆材料的演变过程？参考P2 早期热带区域的原始人，利用森林中的藤、竹、树茎做成悬式桥以跨越小溪、峡谷等。 公元前50年，我国四川出现了跨度近100m的铁索桥，18世纪，英国人建成了铁链悬索桥，19世纪，法国人用冷拔铁丝建成了首座永久性桥梁。由于细钢丝有效防腐困难，19世纪有一段时间用双眼铰接杆作为悬索桥的主缆。19世纪末至今，钢缆绳、钢绞线和钢丝等现代钢材被应用于主缆。 （4）简述现代悬索桥发展历史？ 世界范围看，有四次高峰（细节参考第六题） 1、20世纪30年代，美国2、20世纪60年代欧美3、20世纪70年代，日本 4、20世纪90年代至今，中国 （5）世界上首座采用空中编缆法的悬索桥是哪座？其后哪两种桥使得这种方法成熟？参考 布鲁克林大桥（BC1883，486m），威廉姆斯堡桥（BC1903，488m）及曼哈顿桥（BC1909,448m） （6）悬索桥在形成过程中产生几大流派？各有何特点？绘图示意之 1、美式悬索桥，（1）采用空中编缆法法)架设成缆; 2)桥塔采用钢结构, 使用铆钉连接或螺栓连接; 3)吊索采用竖直 4 股骑挂式钢丝绳; 4) 索夹分左右两半, 在其上下采用水平高强螺栓连接; 5) 鞍座采用大型铸钢件、 辊轴滑移支承;6)加劲梁采用非连续体系的钢桁梁,桥面采用钢筋混凝土板。 2.英式悬索桥1) 桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构; 2) 吊索为两端销接的斜向布置; 3)索夹分为上下两半, 两侧采用高强度螺栓连接; 4)加劲梁为流线形扁平箱梁。 3.日式悬索桥1) 主缆采用预制平行索股法( PPWS 法) 架设成缆; 2) 吊索沿用美式竖向 4 股骑挂式钢丝绳; 3) 桥塔采用钢结构, 主要采用焊接,少数采用螺栓连接; 4) 鞍座采用铸焊混合式; 5)加劲梁主要沿袭美式钢桁梁形式, 且在下层布置铁路; 少数公路桥亦采用英式流线形箱梁结构。 4.中式悬索桥1)主缆除我国香港青马大桥外, 均采用预制平行索股法架设。空中编缆法的编缆设备一次性投入比较大, 我国此方面的施工经验又很少, 预制平行索股法可节省架设时间, 提高索股质量所以目前国内修建的悬索桥均采用此法。2) 吊索多采用两端销接的竖向布置。英式的斜吊索在总体布置上形成螺旋形, 可以提高振动阻尼,但易引起吊索的疲劳问题,因而,我国依然采用竖直吊索的形式。3) 索夹多为上下两半, 两侧采用高强螺栓连接。4桥塔采用混凝土结构。我国钢材价格偏高, 人工费用很低, 地震发生频率不高, 故多采用混凝土桥塔。实践证明,混凝土桥塔对大跨度悬索桥同样具有适用性和竞争力。5) 加劲梁多采用流线形扁平箱梁结构。此种结构能使吹到梁侧面的风分为上、下两股,较为平顺地沿平面流过, 几乎不产生涡流。 （7）悬索桥能够建成一千米至几千米的原因有哪些？参考P4，P5 主要承重构件悬索受拉，受力方式非常合理。 悬索桥与其他桥型相比，在大跨的时候恒载与活载之比较小，自重小，用料省。 悬索中恒载拉力远大于活载值，一般不考虑疲劳，可用高强钢丝制成悬索，使与极限跨径有关的[σ]/γ比值最大。 （8）就你个人理解，认为可对大跨度悬索桥结构进行哪些方面的改进，或者可在哪些方面进行创新？ 通过改变断面的外形，增加特定的水平和横向辅助索来改善悬索桥的抗风稳定性能。 （9）现代斜拉桥发展的原因是什么？参考P14，P15 对200-500m跨度最有竞争力；景观方面的新颖感；新材料研发的配合；设计理论、计算技术和试验技术的进步；施工技术的进步；整体桥面的开发与配合； （10）第一座现代斜拉桥是哪座桥？谁设计的？参考P13 德国人迪辛格设计的瑞典斯德罗姆海湾桥（182.6m，钢板梁，钢筋混凝土桥面板） （11）以2012年12月为限，世界上最大的、次大跨度的悬索桥、斜拉桥分别是哪座？在我国最大跨度的悬索桥、斜拉桥是哪座？这些桥的特征是什么？参考P11,12,13 世界上最大跨度的悬索桥明石海峡大桥（1991m，桁梁），次大悬索桥舟山西堠门大桥（1650m，两跨悬吊，分体式钢箱梁悬索桥