橋梁工程山大本科考試題庫(kù)及答案一、選擇題1.橋梁按體系劃分可分為（）A.梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、纜索承重橋以及組合體系橋B.簡(jiǎn)支梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋C.木橋、鋼橋、圬工橋、鋼筋混凝土橋和預(yù)應(yīng)力混凝土橋D.公路橋、鐵路橋、人行橋和農(nóng)用橋答案：A解析：橋梁按體系劃分，主要有梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、纜索承重橋以及組合體系橋。選項(xiàng)B是梁橋的具體分類；選項(xiàng)C是按材料分類；選項(xiàng)D是按使用功能分類。2.以下哪種基礎(chǔ)形式適用于地基承載力較低、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的情況（）A.擴(kuò)大基礎(chǔ)B.樁基礎(chǔ)C.沉井基礎(chǔ)D.管柱基礎(chǔ)答案：B解析：樁基礎(chǔ)可以通過(guò)樁將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深層較堅(jiān)硬的土層或巖層上，適用于地基承載力較低、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)一般適用于淺層地基較好的情況；沉井基礎(chǔ)多用于大型橋梁或特殊地質(zhì)條件；管柱基礎(chǔ)適用于深水、巖面不平、覆蓋層很厚的情況。3.對(duì)于鋼筋混凝土梁橋，其鋼筋的主要作用是（）A.承受拉力B.承受壓力C.提高混凝土的耐久性D.增強(qiáng)混凝土的抗裂性答案：A解析：在鋼筋混凝土梁橋中，混凝土的抗壓能力較強(qiáng)，而抗拉能力較弱。鋼筋的主要作用是承受拉力，與混凝土共同工作，提高梁的承載能力。雖然鋼筋對(duì)提高混凝土的耐久性和抗裂性有一定幫助，但不是主要作用。4.拱橋的拱軸線形式通常有（）A.圓弧線、拋物線、懸鏈線B.直線、折線、曲線C.正弦曲線、余弦曲線、正切曲線D.雙曲線、橢圓線、螺旋線答案：A解析：拱橋的拱軸線形式常見(jiàn)的有圓弧線、拋物線和懸鏈線。圓弧線構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便；拋物線適用于恒載分布比較均勻的情況；懸鏈線能較好地與拱上結(jié)構(gòu)恒載作用下的壓力線相吻合。5.橋梁伸縮縫的作用是（）A.保證梁體的自由伸縮和位移，防止雨水和雜物進(jìn)入梁體B.增加橋梁的美觀性C.提高橋梁的整體剛度D.減少橋梁的振動(dòng)答案：A解析：橋梁伸縮縫的主要作用是保證梁體在溫度變化、混凝土收縮徐變等因素作用下能夠自由伸縮和位移，同時(shí)防止雨水和雜物進(jìn)入梁體，保護(hù)梁體結(jié)構(gòu)。它對(duì)橋梁的美觀性有一定影響，但不是主要作用；伸縮縫的設(shè)置會(huì)使橋梁在伸縮處的剛度有所降低；它與減少橋梁振動(dòng)關(guān)系不大。二、填空題1.橋梁的基本組成包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和（附屬設(shè)施）。解析：橋梁的基本組成部分為上部結(jié)構(gòu)（如梁、拱等）、下部結(jié)構(gòu)（包括橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)）以及附屬設(shè)施（如伸縮縫、欄桿、照明設(shè)施等）。2.梁橋的受力特點(diǎn)是主要承受（彎矩和剪力）。解析：梁橋在荷載作用下，梁截面會(huì)產(chǎn)生彎矩和剪力，通過(guò)梁的受彎和受剪來(lái)傳遞和承受荷載。3.拱橋按拱上建筑的形式可分為（實(shí)腹式拱橋）和（空腹式拱橋）。解析：實(shí)腹式拱橋的拱上建筑采用填料將拱腹填滿；空腹式拱橋的拱上建筑設(shè)有腹孔，減輕了拱上建筑的自重。4.橋梁的凈跨徑是指（相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）墩座間的凈距）。解析：凈跨徑是衡量橋梁跨徑大小的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了橋梁跨越障礙物的實(shí)際能力。5.預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋按施工方法可分為（先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋）和（后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋）。解析：先張法是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋；后張法是在混凝土構(gòu)件達(dá)到一定強(qiáng)度后，在預(yù)留孔道中穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉錨固。三、判斷題1.橋梁的總跨徑越大，其跨越能力越強(qiáng)。（√）解析：總跨徑是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，總跨徑越大，說(shuō)明橋梁能夠跨越更大的障礙物，其跨越能力越強(qiáng)。2.鋼筋混凝土梁橋的裂縫是不允許出現(xiàn)的。（×）解析：在正常使用情況下，鋼筋混凝土梁橋允許出現(xiàn)一定寬度的裂縫，但裂縫寬度應(yīng)控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用功能。3.拱橋的拱腳截面主要承受拉力。（×）解析：拱橋的拱腳截面主要承受壓力，因?yàn)楣皹蚴且环N以受壓為主的結(jié)構(gòu)，拱在荷載作用下產(chǎn)生的推力和豎向力使拱腳截面承受較大的壓力。4.橋梁的基礎(chǔ)埋置深度越深越好。（×）解析：基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載等因素綜合確定。雖然適當(dāng)增加埋深可以提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，但埋置過(guò)深會(huì)增加施工難度和造價(jià)，并非越深越好。5.橋梁伸縮縫的寬度只與溫度變化有關(guān)。（×）解析：橋梁伸縮縫的寬度不僅與溫度變化有關(guān)，還與混凝土的收縮徐變、梁體的彈性變形等因素有關(guān)。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述橋梁設(shè)計(jì)的基本原則。答：橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則：（1）安全性原則：橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能夠承受各種設(shè)計(jì)荷載的作用，保證在使用過(guò)程中不發(fā)生破壞或過(guò)大變形，確保行車和行人的安全。（2）適用性原則：橋梁應(yīng)滿足交通流量和運(yùn)輸能力的要求，具有良好的通行條件，如橋面寬度、凈空高度等應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要考慮排水、通風(fēng)等使用功能。（3）經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足安全和適用的前提下，應(yīng)盡可能降低工程造價(jià)，包括材料成本、施工成本、維護(hù)成本等。合理選擇橋型、基礎(chǔ)形式和建筑材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。（4）美觀性原則：橋梁作為城市或地區(qū)的重要建筑景觀，應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，具有良好的視覺(jué)效果。在設(shè)計(jì)中可以運(yùn)用美學(xué)原理，對(duì)橋梁的外形、色彩等進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。（5）環(huán)保性原則：橋梁建設(shè)應(yīng)考慮對(duì)周邊環(huán)境的影響，盡量減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，采取有效的環(huán)保措施，如減少噪音、粉塵污染，保護(hù)水資源等。（6）耐久性原則：橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的耐久性，能夠抵抗自然環(huán)境和使用過(guò)程中的各種侵蝕和破壞，保證在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)正常使用，減少維修和更換的頻率。2.簡(jiǎn)述樁基礎(chǔ)的分類及各自的特點(diǎn)。答：樁基礎(chǔ)按不同的分類方式有多種類型，以下是常見(jiàn)的分類及特點(diǎn)：（1）按施工方法分類：預(yù)制樁：預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先制作好，然后通過(guò)錘擊、靜壓等方法將其沉入地基中。其優(yōu)點(diǎn)是樁身質(zhì)量易于控制，樁的承載力較高，施工速度快；缺點(diǎn)是打樁時(shí)噪音大、振動(dòng)大，對(duì)周圍環(huán)境有一定影響，且樁的長(zhǎng)度調(diào)整不太靈活。灌注樁：灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位處成孔，然后在孔內(nèi)放置鋼筋籠并澆筑混凝土而成。其優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求調(diào)整樁的直徑和長(zhǎng)度，對(duì)周圍環(huán)境影響較小；缺點(diǎn)是成孔質(zhì)量不易控制，樁身質(zhì)量受施工工藝影響較大，施工速度相對(duì)較慢。（2）按樁的承載性狀分類：摩擦樁：摩擦樁主要依靠樁側(cè)土的摩擦力來(lái)承受上部荷載。適用于地基土較軟、樁端持力層承載力較低的情況。其特點(diǎn)是樁的沉降相對(duì)較大，樁身軸力沿樁長(zhǎng)逐漸減小。端承樁：端承樁主要依靠樁端土的承載力來(lái)承受上部荷載，樁側(cè)摩擦力相對(duì)較小。適用于地基土較硬、樁端有較好的持力層的情況。其特點(diǎn)是樁的沉降較小，樁身軸力在樁端處較大。（3）按樁的截面形狀分類：圓形樁：圓形樁受力性能較好，在各個(gè)方向上的抵抗能力較為均勻，施工工藝相對(duì)成熟，應(yīng)用廣泛。方形樁：方形樁在某些情況下便于施工定位和模板安裝，且在承受水平荷載時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)。3.簡(jiǎn)述拱橋的優(yōu)缺點(diǎn)。答：拱橋具有以下優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）跨越能力較大：拱橋可以通過(guò)拱的合理設(shè)計(jì)，將荷載傳遞到基礎(chǔ)和橋墩上，從而實(shí)現(xiàn)較大的跨越能力，適用于跨越山谷、河流等障礙物。（2）耐久性好：拱橋主要以受壓為主，混凝土和石材等抗壓材料在拱橋中能夠充分發(fā)揮其性能，結(jié)構(gòu)耐久性較好，使用壽命較長(zhǎng)。（3）外形美觀：拱橋的曲線造型優(yōu)美，具有較高的藝術(shù)價(jià)值，能夠與周圍環(huán)境相融合，成為城市或地區(qū)的標(biāo)志性建筑。（4）可就地取材：在山區(qū)等石料豐富的地區(qū)，拱橋可以采用當(dāng)?shù)氐氖淖鳛榻ㄖ牧希档凸こ淘靸r(jià)。（5）超載能力強(qiáng)：由于拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在一定程度上具有較好的超載能力，能夠承受比設(shè)計(jì)荷載稍大的臨時(shí)荷載。缺點(diǎn)：（1）自重較大：拱橋的拱圈和拱上建筑等結(jié)構(gòu)自重較大，對(duì)基礎(chǔ)的要求較高，需要較大的基礎(chǔ)尺寸和較高的地基承載力。（2）施工難度大：拱橋的施工過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，需要搭設(shè)拱架或采用特殊的施工方法，如懸臂施工等，施工技術(shù)要求高，工期較長(zhǎng)。（3）抗震性能較差：拱橋的結(jié)構(gòu)整體性相對(duì)較差，在地震作用下，拱圈和拱上建筑容易發(fā)生破壞，抗震性能不如梁橋等結(jié)構(gòu)形式。（4）建筑高度較大：為了保證拱的合理受力，拱橋的建筑高度通常較大，這在某些情況下可能會(huì)增加引道的長(zhǎng)度和造價(jià)。4.簡(jiǎn)述橋梁伸縮縫的類型及適用范圍。答：橋梁伸縮縫常見(jiàn)的類型及適用范圍如下：（1）鍍鋅鐵皮伸縮縫：這種伸縮縫構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低。適用于中小跨徑的橋梁，變形量較小的情況，一般用于簡(jiǎn)易橋梁或?qū)ι炜s縫要求不高的地方。（2）橡膠伸縮縫：橡膠伸縮縫具有良好的彈性、防水性和吸震性。適用于中、小跨徑橋梁，變形量一般在2080mm之間。它能較好地適應(yīng)橋梁的伸縮變形，同時(shí)能有效防止雨水和雜物進(jìn)入梁體。（3）模數(shù)式伸縮縫：模數(shù)式伸縮縫由鋼材、橡膠和密封膠等組成，能適應(yīng)較大的伸縮變形量，一般適用于大、中跨徑橋梁，伸縮量可達(dá)到1602000mm。它具有良好的耐久性和防水性能，但造價(jià)較高，施工要求也較高。（4）梳齒板式伸縮縫：梳齒板式伸縮縫適用于伸縮量較大且車輛行駛平穩(wěn)性要求較高的橋梁。其特點(diǎn)是伸縮自如，車輛通過(guò)時(shí)噪音小，但對(duì)安裝精度要求較高，在使用過(guò)程中需要定期維護(hù)。5.簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的優(yōu)點(diǎn)。答：預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）提高梁的承載能力：通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力，使梁在承受外荷載之前預(yù)先受壓，能夠抵消部分或全部由外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高梁的承載能力，實(shí)現(xiàn)更大的跨徑。（2）減少裂縫：預(yù)應(yīng)力的存在可以有效抑制混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，提高梁的耐久性和防水性能，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命。（3）減輕結(jié)構(gòu)自重：由于預(yù)應(yīng)力混凝土梁可以采用高強(qiáng)度的鋼材和混凝土，在滿足相同承載能力的情況下，梁的截面尺寸可以減小，從而減輕結(jié)構(gòu)自重，降低基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān)。（4）提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能：在反復(fù)荷載作用下，預(yù)應(yīng)力可以減少混凝土的拉應(yīng)力變化幅度，降低結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞的可能性，提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能。（5）改善結(jié)構(gòu)的使用性能：預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋在使用過(guò)程中變形較小，能夠提供更加平穩(wěn)的行車條件，提高行車的舒適性。（6）可預(yù)制裝配：預(yù)應(yīng)力混凝土梁可以在工廠預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，施工速度快，有利于提高工程質(zhì)量和施工效率。五、計(jì)算題1.已知一簡(jiǎn)支梁橋，計(jì)算跨徑L=20m，永久作用（恒載）產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值=800kN·m，汽車荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值=400解：根據(jù)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：=其中，永久作用分項(xiàng)系數(shù)=1.2，汽車荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.4，人群荷載分項(xiàng)系數(shù)將已知數(shù)據(jù)代入公式可得：====所以，該梁橋跨中截面按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的彎矩組合設(shè)計(jì)值為17