考研土木2025年橋梁工程簡答試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則及其包含的主要內(nèi)容。二、比較簡支梁橋和連續(xù)梁橋在受力特點(diǎn)、構(gòu)造特點(diǎn)及適用性方面的主要區(qū)別。三、什么是橋梁結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？橋梁設(shè)計(jì)通?？紤]哪些極限狀態(tài)？四、簡述汽車荷載沖擊系數(shù)的物理意義及其在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。五、橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要關(guān)注哪些問題？簡述風(fēng)荷載對橋梁結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響。六、簡述預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋與普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋在材料利用、結(jié)構(gòu)性能和構(gòu)造要求方面的主要不同。七、橋梁基礎(chǔ)的作用是什么？簡述樁基礎(chǔ)在承載機(jī)理方面的主要特點(diǎn)。八、簡述橋梁施工中支架法與懸臂拼裝法這兩種主要施工方法的基本原理和各自適用的情況。九、簡述橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)階段需要重點(diǎn)考慮哪些問題？十、簡述混凝土收縮和徐變對橋梁結(jié)構(gòu)（特別是大跨度結(jié)構(gòu)）可能產(chǎn)生的主要影響。十一、橋梁耐久性設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是什么？請列舉影響橋梁耐久性的主要因素（至少三項(xiàng)）。十二、簡述橋梁進(jìn)行定期檢查的目的和主要內(nèi)容。試卷答案一、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則是指在滿足使用功能、確保安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、美觀大方、環(huán)?？沙掷m(xù)等基本要求的前提下，對橋梁進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)、計(jì)算分析和構(gòu)造設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。其主要內(nèi)容包括：安全性原則（確保結(jié)構(gòu)在正常使用和偶然事件下滿足承載力、變形、裂縫等要求，并能承受規(guī)定的荷載組合）、適用性原則（滿足結(jié)構(gòu)的使用功能要求，如跨徑、寬度、凈空等，并保證足夠的耐久性和正常使用性能）、經(jīng)濟(jì)性原則（在滿足安全適用前提下，優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益）、美觀性原則（考慮橋梁與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，力求造型優(yōu)美，具有藝術(shù)感染力）、環(huán)保性原則（減少對環(huán)境的影響，采用環(huán)保材料和技術(shù)，考慮施工和運(yùn)營期的環(huán)境影響及全生命周期）。二、簡支梁橋是靜定結(jié)構(gòu)，主要承受彎矩和剪力，受力簡單直接，計(jì)算方便，適用于中、小跨徑。其構(gòu)造相對簡單，橋墩通常較矮。連續(xù)梁橋是超靜定結(jié)構(gòu)，能更好地分布荷載，降低跨中彎矩和支點(diǎn)剪力，節(jié)約材料，提高結(jié)構(gòu)剛度，變形較小，但受力復(fù)雜，計(jì)算較繁瑣，適用于較大跨徑。連續(xù)梁橋的支點(diǎn)處通常會產(chǎn)生負(fù)彎矩，對橋面鋪裝有一定要求。在適用性上，連續(xù)梁橋常用于跨徑較大或?qū)ψ冃我筝^高的場合。三、橋梁結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到其承載能力或適用性狀態(tài)的臨界狀況。極限狀態(tài)是判斷結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。橋梁設(shè)計(jì)通?？紤]兩種主要的極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)（對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力、疲勞破壞或失穩(wěn)等，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件無法承受荷載，可能發(fā)生破壞或倒塌）和正常使用極限狀態(tài)（對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性要求的某個(gè)規(guī)定限值，如變形、裂縫寬度、振動等超過允許范圍，影響結(jié)構(gòu)的使用功能或耐久性）。設(shè)計(jì)時(shí)需對這兩種極限狀態(tài)分別進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。四、汽車荷載沖擊系數(shù)是指車輛通過橋梁時(shí)，由于車輛自身的振動以及橋面不平順等因素引起的附加動力效應(yīng)，使得橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形增大的系數(shù)。其物理意義是衡量車輛動荷載對橋梁結(jié)構(gòu)影響的程度。在橋梁設(shè)計(jì)中，沖擊系數(shù)通常根據(jù)車道上的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值和橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率進(jìn)行計(jì)算，并乘以一個(gè)與跨徑相關(guān)的折減系數(shù)。它用于對車輛荷載進(jìn)行動力修正，確保橋梁設(shè)計(jì)能夠更準(zhǔn)確地反映車輛通過時(shí)的實(shí)際動力效應(yīng)，保證橋梁的安全性。五、橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的穩(wěn)定性、承載能力和氣動性能。主要關(guān)注的問題包括：風(fēng)荷載的大小和作用特性（如風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)壓分布）、橋梁結(jié)構(gòu)的氣動外形（形狀、尺寸、表面粗糙度）及其對氣流的干擾、結(jié)構(gòu)的顫振（發(fā)散顫振和抖振）穩(wěn)定性、渦激振動（渦激共振和渦滑振動）以及風(fēng)致傾覆、扭轉(zhuǎn)等。風(fēng)荷載可能對橋梁產(chǎn)生附加扭矩、渦激力、顫振破壞或傾覆等不利影響。六、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋通過張拉預(yù)應(yīng)力筋，對混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，從而在荷載作用下，使截面上部的壓應(yīng)力更大，下部的拉應(yīng)力減小甚至消除，顯著提高了材料的利用率，減小了截面尺寸和自重。與普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋相比，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋能承受更大的荷載，跨越更大的跨徑，變形更小，剛度更大。構(gòu)造上，預(yù)應(yīng)力混凝土梁通常需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力管道、錨具等，而普通鋼筋混凝土梁則不需要。七、橋梁基礎(chǔ)的作用是將橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載安全可靠地傳遞到地基深處承載力足夠、壓縮性小的穩(wěn)定土層或巖層上，保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和正常使用。樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，通過鉆孔、挖孔或沉管等方式將樁身埋入土中，將上部荷載通過樁側(cè)摩阻力和樁端阻力傳遞給地基。其承載機(jī)理主要是利用樁身與周圍土體之間的摩擦力（樁側(cè)摩阻力）以及樁端處土體提供的支承力（樁端阻力）來承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載。八、支架法施工的基本原理是在橋墩（臺）之間搭設(shè)支撐體系（支架），在其上安裝模板、鋼筋并澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后拆除模板和支架，形成橋跨結(jié)構(gòu)。它適用于跨徑不大、地形條件較好、施工設(shè)備有限或?qū)蛳峦ê絻艨找蟛桓叩臉蛄骸冶燮囱b法的基本原理是將橋梁構(gòu)件（如梁段、節(jié)段）在橋墩附近逐段制作（或運(yùn)輸至現(xiàn)場后加工），然后使用起重設(shè)備將這些構(gòu)件逐段向外懸臂拼裝，直至合龍成整體。它適用于較大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋或剛架橋，可以實(shí)現(xiàn)邊施工邊通行的效果。九、橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)階段需要重點(diǎn)考慮以下問題：選擇合理的結(jié)構(gòu)體系和抗震構(gòu)造形式，確保結(jié)構(gòu)具有必要的強(qiáng)度、剛度和延性（即“三水準(zhǔn)”抗震目標(biāo)：小震不壞、中震可修、大震不倒）；進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)薄弱部位和塑性鉸集中的位置；采取有效的減隔震、耗能或控制振動等措施，降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)；考慮地形、地質(zhì)條件對地震效應(yīng)的影響；確保連接部位（如梁與墩、墩與基礎(chǔ)）的抗震性能；選擇性能穩(wěn)定的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件并采取保護(hù)措施。十、混凝土收縮是指混凝土在硬化過程中及硬化后，由于水分蒸發(fā)或水泥水化反應(yīng)等因素，體積減小的現(xiàn)象?；炷列熳兪侵富炷猎诔掷m(xù)不變的荷載作用下，隨著時(shí)間的推移，其變形（應(yīng)變）會持續(xù)增加的現(xiàn)象。兩者對橋梁結(jié)構(gòu)的主要影響包括：收縮會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和約束應(yīng)力，可能引起開裂；徐變會使結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力重新分布，降低構(gòu)件的剛度，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失，增加長期變形。對于大跨度橋梁等，收縮和徐變的影響尤為顯著。十一、橋梁耐久性設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是確保橋梁結(jié)構(gòu)在預(yù)期的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，能夠保持其設(shè)計(jì)功能和承載能力，不易發(fā)生性能退化、損傷累積和破壞，從而保障橋梁的安全、適用和可靠。影響橋梁耐久性的主要因素包括：材料質(zhì)量（如混凝土抗凍性、抗?jié)B性、強(qiáng)度、耐久性，鋼材的防腐蝕性能等）；環(huán)境因素（如溫度變化、濕度、化學(xué)侵蝕（氯離子、硫酸鹽）、凍融循環(huán)、海洋環(huán)境、車轍磨損等）；設(shè)計(jì)因素（如結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)造細(xì)節(jié)處理是否合理，是否存在應(yīng)力集中等）；施工質(zhì)量（如混凝土澆筑密實(shí)度、鋼筋保護(hù)層厚度控制、防水層施工質(zhì)量等）；維護(hù)管理水平（如是否進(jìn)行定期檢查和及時(shí)修復(fù)等）。十二、橋梁進(jìn)行定期檢查的目的在于通過系統(tǒng)性的檢查，掌握橋梁的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷、缺陷或異常現(xiàn)象，評估其發(fā)展趨勢，為橋梁的養(yǎng)護(hù)維修決策提供依據(jù)，確保橋梁在安全狀態(tài)下運(yùn)