2025年注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)用模擬試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015），某一級(jí)公路橋梁，橋面寬度為15m（含2x0.5m防撞護(hù)欄），設(shè)計(jì)車道數(shù)為2車道，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年，橋墩設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為公路-I級(jí)。當(dāng)計(jì)算跨中最大正彎矩時(shí)，主梁恒載產(chǎn)生的彎矩（M_g）與汽車荷載產(chǎn)生的彎矩（M_q）的效應(yīng)組合比（M_g/(M_g+M_q)）的比值范圍大致落在哪個(gè)區(qū)間？請(qǐng)說(shuō)明判斷依據(jù)。二、簡(jiǎn)述公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算（以受彎構(gòu)件撓度為例）與承載能力極限狀態(tài)下的截面承載力驗(yàn)算有何主要區(qū)別？各自的設(shè)計(jì)控制目標(biāo)是什么？三、某預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，主梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼束采用公稱抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f_puk=1860MPa的鋼絞線。按正常使用極限狀態(tài)要求進(jìn)行抗裂驗(yàn)算時(shí)，驗(yàn)算截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力σ_c應(yīng)滿足什么條件？（請(qǐng)寫出公式表達(dá)式并列出式中主要符號(hào)含義）四、在公路橋梁設(shè)計(jì)中，簡(jiǎn)支梁橋的支座通常設(shè)置在梁端。除滿足承載能力要求外，支座選型（如板式橡膠支座、盆式橡膠支座）和布置需要考慮哪些主要使用性能要求？請(qǐng)列舉至少三項(xiàng)。五、根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）的規(guī)定，配置縱向受拉鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)采用普通鋼筋時(shí)，其受拉鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度t_c最小值應(yīng)根據(jù)哪些因素確定？請(qǐng)說(shuō)明主要影響因素及其影響趨勢(shì)（即保護(hù)層厚度隨因素變化是增大還是減?。Ａ?、某鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，計(jì)算寬度b=200mm，計(jì)算高度h=500mm，采用C30混凝土，縱向受拉鋼筋采用HRB400鋼筋，單排配置。已知在荷載作用下，該梁跨中截面受彎承載力計(jì)算值M_cal=180kN·m。試問(wèn)：依據(jù)規(guī)范要求，該梁跨中截面的受拉鋼筋配筋率ρ_min（最小配筋率）是多少？請(qǐng)說(shuō)明依據(jù)并計(jì)算結(jié)果（只需寫出計(jì)算公式和結(jié)果表達(dá)式，無(wú)需具體數(shù)值計(jì)算）。七、進(jìn)行鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí)，規(guī)范規(guī)定了當(dāng)僅配置箍筋時(shí)，受剪承載力計(jì)算公式中的剪力設(shè)計(jì)值V應(yīng)如何取用？請(qǐng)簡(jiǎn)述其取值原則，并說(shuō)明當(dāng)剪力設(shè)計(jì)值V超過(guò)該取值時(shí)，應(yīng)采取何種補(bǔ)充措施？八、對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土受拉構(gòu)件，在正常使用極限狀態(tài)下進(jìn)行抗裂驗(yàn)算時(shí)，通常需要驗(yàn)算哪些部位或情況？請(qǐng)至少列舉兩種。九、某公路橋梁橋墩基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。在確定單樁豎向承載力特征值時(shí)，根據(jù)《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63-2007）相關(guān)規(guī)定，需要考慮樁側(cè)土阻力和樁端土阻力。請(qǐng)簡(jiǎn)述確定這兩部分阻力時(shí)，各自需要關(guān)注哪些主要的土性參數(shù)？十、公路橋梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋，通常在梁端與橋墩（臺(tái)）之間設(shè)置伸縮縫或采用其他措施以適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形。這些措施主要目的是什么？請(qǐng)結(jié)合橋梁抗震的原理進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。試卷答案一、比值范圍大致落在0.7到0.9之間。依據(jù)：《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定，對(duì)于公路-I級(jí)汽車荷載，車道荷載的效應(yīng)組合系數(shù)ψ_c取1.0；對(duì)于橋面寬度大于11m的橋梁，主梁恒載產(chǎn)生的彎矩（M_g）在總效應(yīng)組合彎矩（M）中占有較大比例。跨中最大正彎矩主要由恒載和車道荷載產(chǎn)生，計(jì)算跨徑較?。ㄏ鄬?duì)于恒載作用），恒載占比相對(duì)較高，因此M_g/(M_g+M_q)比值較大。二、主要區(qū)別：1.承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算關(guān)注結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在荷載作用下是否達(dá)到強(qiáng)度破壞、失穩(wěn)、傾覆或過(guò)度變形的臨界狀態(tài)，其控制目標(biāo)是確保結(jié)構(gòu)或構(gòu)件具有足夠的抵抗能力和安全性，通常以應(yīng)力或變形達(dá)到材料極限、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等為極限狀態(tài)標(biāo)志。設(shè)計(jì)控制目標(biāo)是最小保證率。2.正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算關(guān)注結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在正常使用荷載作用下是否滿足功能要求和耐久性要求，其控制目標(biāo)是確保結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在正常使用條件下的工作性能（如變形、裂縫寬度、振動(dòng)等）在可接受范圍內(nèi)，避免影響使用功能和耐久性。設(shè)計(jì)控制目標(biāo)通常是滿足特定限值。三、σ_c≤f_pk/γ_c式中：σ_c——驗(yàn)算截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力（拉應(yīng)力為正）；f_pk——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；γ_c——混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)。四、主要使用性能要求：1.豎向位移控制：允許結(jié)構(gòu)在荷載（特別是溫度變化、混凝土收縮徐變、活載）作用下產(chǎn)生一定的豎向位移，避免過(guò)大的位移導(dǎo)致次生結(jié)構(gòu)破壞或使用不便。2.轉(zhuǎn)角能力：允許主梁相對(duì)于支座發(fā)生一定的轉(zhuǎn)角，適應(yīng)梁端變形，減少支座區(qū)域應(yīng)力集中。3.水平位移限制：控制主梁在風(fēng)荷載、地震作用下的水平位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，保證橋面線形和行車安全。4.力的有效傳遞：確保結(jié)構(gòu)荷載（特別是水平力如地震力、風(fēng)力）能夠安全有效地傳遞到支座和基礎(chǔ)。5.耐久性：支座本身及其與結(jié)構(gòu)的連接具有足夠的耐久性，不易銹蝕、老化、損壞。五、最小保護(hù)層厚度t_c的確定主要考慮：1.混凝土保護(hù)作用：防止鋼筋銹蝕，保證鋼筋與混凝土共同工作（粘結(jié)錨固性能）。保護(hù)層厚度越大，鋼筋越不易銹蝕。*影響趨勢(shì)：增大。2.環(huán)境類別：混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境對(duì)鋼筋銹蝕的影響程度。環(huán)境越惡劣（如海洋環(huán)境、腐蝕性介質(zhì)），要求的保護(hù)層厚度越大。*影響趨勢(shì)：增大。3.鋼筋直徑：鋼筋直徑越大，為滿足粘結(jié)要求或保護(hù)要求，通常需要更大的保護(hù)層厚度。*影響趨勢(shì)：增大（存在最小厚度限制，但一般隨直徑增大而增大）。4.結(jié)構(gòu)類別：混凝土結(jié)構(gòu)的重要性、使用年限等。*影響趨勢(shì)：重要性越高、使用年限越長(zhǎng)，要求的保護(hù)層厚度通常越大。六、ρ_min=0.0015依據(jù)：《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）規(guī)定，對(duì)于板梁、涵洞及鋼筋混凝土小型構(gòu)件，受拉鋼筋的最小配筋率ρ_min=0.0015。計(jì)算結(jié)果表達(dá)式：ρ_min=A_s/(b*h)≥0.0015，其中A_s為受拉鋼筋截面面積。七、依據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)僅配置箍筋時(shí)，受剪承載力計(jì)算公式中的剪力設(shè)計(jì)值V應(yīng)取用構(gòu)件的剪力設(shè)計(jì)值V_design。取值原則：V_design是考慮了各種荷載效應(yīng)組合后的不利剪力值。當(dāng)V_design超過(guò)規(guī)范規(guī)定的某個(gè)限值Vlim（通常與剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)等有關(guān)，例如對(duì)于簡(jiǎn)支梁，Vlim=(0.7~0.8)*α_v*f_c*b*h_0），表明僅依靠箍筋難以滿足承載力要求或構(gòu)造要求。此時(shí)應(yīng)采取的補(bǔ)充措施：1.增加箍筋的配置（提高箍筋直徑、加密箍筋間距、采用復(fù)合箍筋等）。2.采取其他受剪承載力提高措施，如設(shè)置彎起鋼筋（斜筋）。3.對(duì)于簡(jiǎn)支梁等特定情況，若滿足構(gòu)造要求，也可考慮適當(dāng)增大截面尺寸。八、正常使用極限狀態(tài)下進(jìn)行抗裂驗(yàn)算時(shí)，通常需要驗(yàn)算：1.受拉區(qū)正截面抗裂驗(yàn)算：驗(yàn)算最大拉應(yīng)力作用點(diǎn)處混凝土是否滿足要求，防止出現(xiàn)裂縫（對(duì)于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫或允許出現(xiàn)微小裂縫的結(jié)構(gòu)）。2.受拉區(qū)斜截面抗裂驗(yàn)算（主拉應(yīng)力驗(yàn)算）：驗(yàn)算構(gòu)件腹部可能出現(xiàn)的主拉應(yīng)力是否超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止出現(xiàn)腹剪裂縫。九、確定單樁豎向承載力特征值時(shí)：1.樁側(cè)土阻力：主要關(guān)注樁周土的物理力學(xué)性質(zhì)，特別是粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ、重度γ。這些參數(shù)決定了土體提供側(cè)向摩阻力的能力。同時(shí)，也需關(guān)注樁長(zhǎng)、樁徑、成樁工藝對(duì)側(cè)阻力的影響。2.樁端土阻力：主要關(guān)注樁端下持力層的物理力學(xué)性質(zhì)，特別是持力層的抗壓強(qiáng)度（如粘土的不排水抗剪強(qiáng)度s_u、砂土的剪切強(qiáng)度）和重度γ。持力層的厚度、均勻性、完整性和樁端進(jìn)入持力層的深度也是關(guān)鍵因素。十、設(shè)置伸縮縫或采用其他措施的主要目的：1.適應(yīng)變形：允許結(jié)構(gòu)由于溫度變化、混凝土收縮徐變、地基沉