东南大学桥梁工程期末试卷及答案.docxVIP

东南大学桥梁工程期末试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、

简述桥梁工程学科的研究对象和主要内容。

二、

比较梁桥、拱桥和悬索桥在受力特点、适用条件和构造形式上的主要区别。

三、

桥梁结构通常需要承受哪些主要荷载？请列举并简述其中两种荷载的性质及其对结构的影响。

四、

简述钢梁桥和混凝土桥在材料特性、结构形式、施工方法和适用性方面的主要差异。

五、

何谓桥梁结构的静力计算？其基本步骤有哪些？

六、

简述桥梁上部结构常用的几种支座类型及其功能。

七、

桥梁结构抗震设计需要考虑哪些主要因素？简述抗震设计的基本原则。

八、

简述桥梁施工中悬臂拼装法和顶推法的主要工艺流程和适用条件。

九、

桥梁在使用过程中可能出现哪些主要病害？简述其中两种病害的产生原因及常见的处治方法。

十、

试简述在进行桥梁结构设计时，结构比选需要考虑的主要因素。

试卷答案

一、

研究对象：应用于工程实践中的各种类型桥梁的结构设计、计算、施工、养护和维修等问题的科学。

主要内容：桥梁结构体系、材料力学、结构力学、桥梁荷载与作用、桥梁设计原理与方法、桥梁施工技术、桥梁检测与养护、桥梁抗震与减振等。

二、

梁桥：主要依靠梁的弯曲来承受荷载，适用于跨径较小的场合；结构形式相对简单，计算理论成熟；通常采用预制或现浇混凝土或钢材施工。

拱桥：主要依靠拱肋的轴向压力来承受荷载，能跨越较大的跨径；结构刚度较大，变形小；施工相对复杂，对地基要求较高。

悬索桥：主要依靠主缆的拉力来承受荷载，适用于跨径极大的场合；结构形式独特，景观性好；对锚碇要求高，主缆施工技术复杂。

三、

主要荷载：恒载（结构自重、固定设备等）、活载（车辆、人群、风等移动荷载）、温度变化、地震作用、基础沉降、冻胀等。

例如：

1.恒载：是结构自重以及其上固定设备的重量，大小恒定，方向向下，是结构设计的基本荷载。对结构产生持久的、静态的应力。

2.活载：是随时间、位置变化的荷载，如车辆荷载、人群荷载等。对结构产生瞬时的、动态的应力，是桥梁设计中的控制荷载之一，需要考虑其最不利组合。

四、

材料特性：钢桥材料强度高、韧性好、施工方便，但维护要求高、成本相对较高；混凝土桥材料耐久性好、成本相对较低、可模性好，但自重较大、强度相对较低、施工期较长。

结构形式：钢桥适用于大跨径桥梁、轻型桥梁；混凝土桥适用于中、小跨径桥梁、重载桥梁，也常用于拱桥、薄壁结构等。

施工方法：钢桥多采用工厂预制、现场拼装的方法；混凝土桥多采用现场浇筑或预制拼装的方法。

适用性：钢桥在工期要求紧、跨径大时优势明显；混凝土桥在耐久性要求高、成本敏感时优势明显。

五、

静力计算：是指在荷载作用下，计算桥梁结构各构件的内力（轴力、剪力、弯矩、扭矩）和支座反力，并据此进行构件截面设计和验算的过程。

基本步骤：

1.确定计算模型和结构体系。

2.识别和计算各种荷载（恒载、活载等）及其组合。

3.建立结构的力学平衡方程（静力平衡方程、几何方程、物理方程）。

4.求解方程，得到结构内力和变形分布。

5.根据计算结果进行截面设计和强度、刚度、稳定性验算。

六、

支座类型：

1.弹性支座：能提供一定的弹性变形，传递竖向力和水平力，同时适应结构温度变化和转动，如板式橡胶支座、盆式橡胶支座。

功能：将上部结构的荷载安全、有效地传递到下部结构，同时隔离部分水平位移和转动，保护结构。

2.刚性支座：本身刚度很大，几乎不变形，主要用于只承受竖向荷载或允许水平位移很小的结构，如固定支座。

功能：主要传递竖向荷载，限制上部结构的水平位移和转动。

七、

主要因素：桥梁结构自身特性（刚度、质量、阻尼）、地震动特性（震级、震源距、场地效应）、周围环境、抗震设防烈度等。

基本原则：

1.安全性：保证结构在地震作用下不发生倒塌，满足使用功能。

2.经济性：在满足安全要求的前提下，做到造价合理。

3.可靠性：保证结构具有足够的耐久性和使用年限。

4.合理性：采用合理的结构体系和抗震构造措施，确保抗震性能。

八、

悬臂拼装法：将梁体分成若干段，在桥墩旁逐段预制或现场浇筑，然后利用悬臂装置将梁段逐段向外悬臂拼装，并逐段接长，直至合龙。

适用条件：适用于中等跨径和较大跨径的桥梁，特别是预应力混凝土梁桥。

顶推法：在桥台后方设置预制场，将梁体节段逐段预制，然后利用千斤顶和滑道系统，将梁体向前顶推，直至所有节段拼装完成并到达设计位置。

适用条件：适用于中、短跨径的桥梁，特别是直线桥梁，场地要求相对平坦。

九、

主要病害：

1.裂缝：产生原因：荷载超限、材料老化、基础不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩徐变等。

处治方法：表面修补（贴纤维布）、结构加固（增大截面、粘贴钢