橋梁設(shè)計(jì)思考題.doc

1、 橋梁建設(shè)的基本程序是怎樣的？答：一座橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)所涉及的因素很多，它是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)工程。在我國，基本建設(shè)程序分為前期工作和正式設(shè)計(jì)兩個(gè)大步驟，它們的關(guān)系如下圖設(shè)計(jì)階段建設(shè)程序預(yù)可行性研究報(bào)告可行性研究報(bào)告初步設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)前期工程三階段設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書可行性研究報(bào)告主管?。ㄊ校┯?jì)劃部門審批投資在限額以上時(shí)由國家發(fā)展計(jì)劃委員會審批主管?。ㄊ校┯?jì)劃部門審批投資在限額以上時(shí)由國家發(fā)展計(jì)劃委員會審批工程立項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)書招投標(biāo)及施工準(zhǔn)備施 工階 段建 設(shè) 單 位 審 批招標(biāo)文件開工報(bào)告建 設(shè) 單 位 審 批圖1 橋梁基本建設(shè)程序圖2、 橋梁設(shè)計(jì)之前應(yīng)調(diào)查和收集哪些基本資料？答：一座橋梁在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，首先應(yīng)調(diào)查和收集以下的資料：（1）調(diào)查研究橋梁的橋上交通種類及其要求，包括車輛荷載的等級、實(shí)際交通量和增長率、需要的車道數(shù)及人行道要求。（2）選擇可供比較的2-3個(gè)橋位。（3）測量橋位附近的地形并繪制地形圖。（4）對橋位處進(jìn)行地質(zhì)鉆探，并繪制地質(zhì)剖面圖。（5）調(diào)查并測量河流的水文情況（河床斷面、流量、流速洪水資料）。（6）與航運(yùn)部門協(xié)商和確定航道等級、設(shè)計(jì)通航水位和通航凈空要求。（7）調(diào)查和收集有關(guān)氣象資料，包括氣溫、雨量和風(fēng)速情況。（8）向地震部門了解橋位處屬于我國哪一類基本烈度區(qū)和歷史上的地震記錄。（9）調(diào)查當(dāng)?shù)氐氖┕l件，包括建筑材料供應(yīng)、運(yùn)輸條件、橋位處的農(nóng)田和已有的建筑物和構(gòu)造物以及水電供應(yīng)等。3、 初步設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是什么？答：初步設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)批復(fù)的可行性研究報(bào)告、測設(shè)合同和初測、初勘或定測、詳勘資料編制。初步設(shè)計(jì)的目的是確定設(shè)計(jì)方案，應(yīng)通過多個(gè)橋型方案的比選，推薦最優(yōu)方案，報(bào)上級審批。在編制各個(gè)橋型方案時(shí)，應(yīng)提供平、縱、橫布置圖，標(biāo)明主要尺寸，并估算工程數(shù)量和主要材料數(shù)量，提出施工方案的意見，編制設(shè)計(jì)概算，提供文字說明和圖表資料，初步設(shè)計(jì)經(jīng)批復(fù)后，則成為施工準(zhǔn)備、編制施工圖設(shè)計(jì)文件和控制建設(shè)項(xiàng)目投資等的依據(jù)。4、 施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容是什么？答：兩階段（或三階段）施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計(jì)（或技術(shù)設(shè)計(jì)）批復(fù)意見、測設(shè)合同，進(jìn)一步對所審定的修建原則、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)決定加以具體和深化，在此階段中，必須對橋梁各種構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，并且確保強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度、裂縫、構(gòu)造等各種技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求，繪制出施工詳圖，提出文字說明及施工組織計(jì)劃，并編制施工圖預(yù)算。國內(nèi)一般的（常規(guī)的）橋梁采用兩階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，對于技術(shù)簡單、方案明確的小橋，也可采用一階段設(shè)計(jì)，即施工圖設(shè)計(jì)。5、 公路橋梁設(shè)計(jì)的基本原則是什么？答：橋梁工程須遵照“安全、適用、經(jīng)濟(jì)和美觀”的基本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)充分考慮建造技術(shù)的先進(jìn)性以及環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。 安全（1）所設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、穩(wěn)定和耐久性方面應(yīng)有足夠的安全儲備；（2）防撞欄桿應(yīng)具有足夠的高度和強(qiáng)度，人與車流之間應(yīng)做好防護(hù)欄，防止車輛撞入人行道或撞壞欄桿而落到橋下；（3）對于交通繁忙的橋梁，應(yīng)設(shè)計(jì)好照明設(shè)施并有明確的交通標(biāo)志，兩端引橋坡度不宜太陡，以避免發(fā)生車輛碰撞等引起的車禍；（4）對于修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；對于河床易變遷的河道，應(yīng)設(shè)計(jì)好導(dǎo)流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)底部被過度沖刷；對于通行大噸位船舶的河道，除按規(guī)定加大橋孔跨徑外，必要時(shí)設(shè)置防撞構(gòu)筑物等。 適用（1）橋面寬度能滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量（包括行人通行）；（2）橋梁結(jié)構(gòu)在通過設(shè)計(jì)荷載時(shí)不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫；（3）橋跨結(jié)構(gòu)的下面有利于泄洪，通航（跨河橋）或車輛和行人的通行（旱橋）；（4）橋梁的兩端方便于車輛的進(jìn)入和疏散，而不致產(chǎn)生交通堵塞現(xiàn)象等；（5）考慮綜合利用，方便各種管線（水、電氣、通訊等）的搭載。 經(jīng)濟(jì)（1）橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則；（2）經(jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)該是造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮維修的方便和維修費(fèi)用少，維修時(shí)盡可能不中斷交通，或中斷交通的時(shí)間最短；（3）所選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文條件好，橋梁長度也較短；（4）橋位應(yīng)考慮應(yīng)建在能縮短河道兩岸的運(yùn)距，促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)生最大的效益，對于過橋收費(fèi)的橋梁應(yīng)能吸引更多的車輛通過，達(dá)到盡可能快回收投資的目的。 美觀一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的，結(jié)構(gòu)布置必須精練，并在空間有和諧的比例。橋型應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，城市橋梁和游覽地區(qū)的橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，另外，施工質(zhì)量對橋梁美觀也有重大影響。6、 選擇橋位應(yīng)注意哪些問題？答：各級公路上的小橋及其與公路的銜接，一般應(yīng)符合路線布設(shè)的要求。各級公路上的大、中橋的橋位，原則上應(yīng)服從路線上的總方向，路橋綜合考慮。在確定具體位置時(shí)應(yīng)注意：（1）盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定、地質(zhì)良好的河段上。（2）橋梁建成以后，必須保證橋下能安全宣泄設(shè)計(jì)洪水量。（3）注意保護(hù)歷史文物，保護(hù)環(huán)境和軍事設(shè)施等。（4）應(yīng)適當(dāng)照顧群眾利益，少占良田，少拆遷有價(jià)值的建筑物。7、 橋梁全長和各種跨徑名稱是如何定義的？答：橋梁全長簡稱橋長，對于有橋臺的橋梁為兩岸橋臺翼墻尾端間的距離，對于無橋臺的橋梁為橋面系行車道長度。凈跨徑對于設(shè)支座的橋梁為相鄰兩墩、臺身頂內(nèi)緣之間的水平凈距，不設(shè)支座的橋梁為上、下部結(jié)構(gòu)相交處內(nèi)緣間的水平凈距。總跨徑是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，它反映了橋下宣泄洪水的能力。計(jì)算跨徑對于設(shè)支座的橋梁，為相鄰支座中心的水平距離，對于不設(shè)支座的橋梁（如拱橋、剛構(gòu)橋等），為上、下部結(jié)構(gòu)的相交面之中心間的水平距離，橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算是以計(jì)算跨徑為準(zhǔn)的。8、 橋梁高度、橋下凈空高度和建筑高度是如何定義的？答：橋梁高度簡稱橋高，是指橋面與低水位之間的高差；橋下凈空高度是指設(shè)計(jì)水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的豎直距離；建筑高度是橋上行車路面（或軌頂）標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的豎直坐標(biāo)。9、 對較長的橋梁進(jìn)行分孔時(shí)一般要考慮哪些主要因素？答：橋梁分孔是一個(gè)較復(fù)雜的問題，需要因地制宜，綜合比較后確定，一般需要考慮下列主要因素：（1）對于通航河流，在分孔時(shí)首先應(yīng)滿足橋下的通航要求。橋梁的通航孔應(yīng)布置在航行最方便的河域。對于變遷性河流，根據(jù)具體條件，應(yīng)多設(shè)幾個(gè)通航孔。（2）對于平原區(qū)寬闊河流上的橋梁，通常在主河槽部分按需要布置較大的通航孔，而在兩側(cè)淺灘部分按經(jīng)濟(jì)跨徑進(jìn)行分孔。（3）對于在山區(qū)深谷上、水深流急的江河上，或需在水庫上修橋時(shí)，為了減少中間橋墩，應(yīng)加大跨徑。如果條件允許的話，甚至可以采用特大跨徑的單孔跨越。（4）對于采用連續(xù)體系的多孔橋梁，應(yīng)從結(jié)構(gòu)的受力特性考慮，使邊孔與中孔的跨中彎矩接近相等，合理地確定相鄰跨之間的比例。（5）對于河流中存在不利的地質(zhì)段，例如巖石破碎帶、裂隙、溶洞等，在布孔時(shí)，為了使橋基避開這些區(qū)段可以適當(dāng)加大跨徑。（6）位于城市的橋梁，從美觀上要求，應(yīng)從與周邊城區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)的角度出發(fā)進(jìn)行合力的布孔?？傊?，對于大、中橋梁的分孔是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題，必須根據(jù)使用要求、橋位處的地形和環(huán)境、河床地質(zhì)、水文等具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的分析比較，才能作出比較完美的設(shè)計(jì)方案。10、 確定橋面標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？答：確定橋面標(biāo)高主要考慮以下三個(gè)方面因素的影響：（1）水文狀況的影響，橋梁主題結(jié)構(gòu)必須比最高洪水位高出一定的距離。才能保證結(jié)構(gòu)不受損壞。對于不同的橋型都有具體的規(guī)定，例如，對于梁式橋，要求支座底面高出設(shè)計(jì)水位加雍水和浪高等不小于25cm，高出最高流冰水位50cm。對于拱橋也有相應(yīng)的規(guī)定。（2）橋下交通要求的影響。對于通航的河流，其通航孔必須滿足通航凈空的要求，通航凈空尺寸按照內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 13990）確定，對于跨越鐵路和公路的橋梁，均必須滿足相應(yīng)的鐵路和公路的建筑界限規(guī)定。（3）橋型及跨徑的影響。梁式橋的跨徑越大，主梁的高度將增大，從而提高了橋面高度；上承式拱橋的建筑高度很大，故增大了橋面高度，當(dāng)橋梁的容許建筑高度受到限制時(shí)，可采用中承式或下承式拱橋，這樣將可大大降低橋面高度。11、 擬定橋面縱坡時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？答：橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、確定橋面的標(biāo)高和橋下凈空、確定橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度等。12、 橋梁橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些因素？答：橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)包括：確定橋面的寬度（行車道寬和人行道寬），橋跨結(jié)構(gòu)的橫斷面布置（除車道和人行道外的欄桿布置、橫向坡度）。對于下承式橋梁還應(yīng)考慮承重結(jié)構(gòu)所占的橋面寬度、防撞欄桿的布置以及橋面凈空應(yīng)符合公路建筑界限的規(guī)定。13、 公路橋梁設(shè)計(jì)的作用有哪三類？分別是怎么定義的？每一種作用包括哪些內(nèi)容？答：公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）規(guī)定了橋梁的作用有永久作用、可變作用和偶然作用三類，它們的定義分別如下：永久作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用，包括結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用、混凝土收縮及徐變作用和基礎(chǔ)變位作用等七種?？勺冏饔檬侵冈诮Y(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。這些包括有汽車荷載，汽車荷載的沖擊力、離心力、制動力和引起的土側(cè)壓力，人群荷載，風(fēng)荷載，流水壓力，冰壓力，溫度作用和支座摩阻力等十一種。在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用叫偶然作用，它包括地震作用、船舶或漂流物撞擊力和汽車撞擊作用。14、 汽車荷載中車道荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是怎么選取的？答：汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成，如圖2所示。公路I級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK為10.5kN/m。集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值隨計(jì)算跨徑而變，當(dāng)計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)，PK 為180kN；計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí)，PK 為360kN；計(jì)算跨徑在5m50m之間時(shí)，PK值采用直線內(nèi)插求得。對于多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，PK為按照最大跨徑為基準(zhǔn)取值。當(dāng)計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK應(yīng)乘以1.2的系數(shù)，其主要用于驗(yàn)算下部結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)腹板的。圖2 車道荷載示意圖公路級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK按公路級車道荷載的0.75倍采用。15、 按照靜力體系和承重結(jié)構(gòu)的截面形式梁式橋分別可以分為哪幾種？答：按照靜力體系，混凝土梁式橋分為簡支梁（板）橋，連續(xù)梁（板）橋和懸臂梁（板）橋。簡支梁橋?qū)凫o定結(jié)構(gòu)，是建橋?qū)嵺`中受力和構(gòu)造最簡單的橋型，應(yīng)用廣泛；連續(xù)梁橋?qū)俪o定結(jié)構(gòu)，因在荷載作用下支點(diǎn)截面產(chǎn)生負(fù)彎矩，從而大大減小了跨中的正彎矩，跨越能力大，適用于橋基良好的場合；懸臂梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，跨越能力比簡支梁橋大，但遜于連續(xù)梁，并且因行駛狀況不良，目前較少采用。從承重結(jié)構(gòu)的橫截面形式上分類，混凝土梁式橋可分為板橋、肋梁橋和箱形梁橋。板橋是最簡單的構(gòu)造形式，施工方便；肋梁橋是在板橋截面的基礎(chǔ)上，將梁下緣受拉區(qū)混凝土很大程度的挖空，從而顯著減輕了結(jié)構(gòu)自重，跨越能力得到提高；箱形截面提供了能承受正、負(fù)彎矩的足夠的混凝土受壓區(qū)，抗彎、抗扭能力強(qiáng)，因而更適用于較大跨徑的懸臂體系梁橋和連續(xù)體系梁橋。16、 什么叫后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋？答：由于施加預(yù)應(yīng)力實(shí)在梁體成型之后進(jìn)行的，固稱它為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋一般為T形或I字形截面，其跨徑和梁高均較板橋要大，靠近支點(diǎn)附近區(qū)段的抗剪要求也比板橋要高。為此不能只在梁的底部布置直線預(yù)應(yīng)力筋來解決，而必須將其中一部分預(yù)應(yīng)力筋彎向梁端的上部，以增加斜截面的抗剪強(qiáng)度；另一方面，如果全部為直線預(yù)應(yīng)力筋，將在梁的每個(gè)截面產(chǎn)生同樣大的預(yù)應(yīng)力負(fù)彎矩，它在跨中部分，可由恒載正彎矩抵消一部分，但靠近支座區(qū)段，其恒載負(fù)彎矩較小，往往在張拉中回引起梁頂開裂。由于這些原因，必須布置一部分曲線預(yù)應(yīng)力筋。這樣就不能象板橋一樣采用臺座式的先張法預(yù)應(yīng)力筋的成批生產(chǎn)方法，而只能改用在模板內(nèi)事先預(yù)埋供預(yù)應(yīng)力穿入的孔道，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，再向孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉并錨固，最后進(jìn)行孔道灌漿，并澆筑梁端封端混凝土。17、 預(yù)應(yīng)力混凝土肋梁橋中，除了預(yù)應(yīng)力筋束之外，還要布置哪些普通構(gòu)造鋼筋？答：預(yù)應(yīng)力混凝土肋梁橋構(gòu)件中的普通鋼筋有：（1）箍筋 它與彎起的預(yù)應(yīng)力筋以及混凝土共同承受荷載剪力。（2）水平縱向輔助鋼筋 它又稱為防裂鋼筋，位于腹板內(nèi)，由于梁肋的下緣“馬蹄”內(nèi)已有密布的縱向鋼筋，出現(xiàn)的收縮裂紋比較密而細(xì)，如果不再腹板內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的水平輔助鋼筋進(jìn)行過渡，勢必在腹板內(nèi)產(chǎn)生較大的收縮差，導(dǎo)致裂縫寬度較大，和裂縫間距較稀的后果，這樣對結(jié)構(gòu)防止銹蝕不利。（3）局部加強(qiáng)鋼筋 在預(yù)應(yīng)力錨固端部應(yīng)設(shè)置螺旋筋，或3-5層鋼筋網(wǎng)，對于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土還應(yīng)設(shè)置鋼墊板，用來抵抗對混凝土過大的局部應(yīng)力。在梁底的支承處，也按同樣的道理設(shè)置鋼墊板或若干層鋼筋網(wǎng)。（4）架立鋼筋或定位鋼筋 架立鋼筋是用來支撐箍筋的，其直徑一般為12-20mm圓鋼筋。定位鋼筋是用于固定預(yù)留孔道制孔器位置的鋼筋，常做成網(wǎng)格式。18、 為什么大跨度連續(xù)梁橋沿縱向一般設(shè)計(jì)成變高度的形式？答：目前在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中，當(dāng)跨徑大于100m時(shí)，多采用變高度的形式，但也有比這更小跨徑的連續(xù)梁橋采用變高度的。其原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）大跨度連續(xù)梁恒載內(nèi)力占的比重較大，選用變高度梁可以大大減小跨中區(qū)段恒載產(chǎn)生的內(nèi)力。（2）變高度符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律。（3）采用懸臂施工時(shí)，變高度梁又與施工時(shí)的內(nèi)力狀態(tài)相吻合。（4）從美學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，變高度梁比較有韻律感，特別是位于城市中的橋梁。19、 箱型橫斷面布置應(yīng)考慮哪些因素？答：箱形截面的布置形式首先與橋面寬度有關(guān)，其次還與墩臺構(gòu)造形式及施工要求等有關(guān)：（1）單箱單室適用橋?qū)捈s為14m左右（最寬已達(dá)22m）若增大橋?qū)?，則頂板的橫向內(nèi)力無論在中部或懸臂根部均較大，均需采用構(gòu)造措施來加強(qiáng)抗彎剛度。（2）單箱雙室適用橋?qū)捈s為22m，它們均可改善箱梁的橫向受力。由于腹板總厚度加寬，增加了布置縱向預(yù)應(yīng)力束的空間，也降低了截面的主拉應(yīng)力值；但增加了結(jié)構(gòu)自重，而且在采用懸臂施工法施工時(shí)，寬度及自重均較大，給施工掛籃的設(shè)計(jì)也帶來了困難。（3）雙箱雙室或三箱多室適用寬度約為22-32m這種布置給施工帶來方便，可以先分開施工進(jìn)行懸臂施工，最后用縱縫連接，并且每個(gè)箱分別支承在獨(dú)立的橋墩上；但是由于在運(yùn)營中；各箱的變形上下不一致，相鄰兩箱間的橋面板承受著反復(fù)內(nèi)力，易于因疲勞而產(chǎn)生局部縱向裂縫。（4）分離式雙箱，它使全橋形成箱毗鄰而分離的兩個(gè)獨(dú)立的橋梁，各自支承在獨(dú)立的橋墩上。由于這種形式受力明確，且行車安全，高速公路上的橋梁一般均要求做成上下行分離的兩座橋，再由于每側(cè)橋均為單行線，荷載橫向分布系數(shù)較小，施工上較方便，也無須在懸臂施工完畢后，進(jìn)行兩箱時(shí)間的縱向接縫連接，故工程上較多采用這種形式。20、 變截面連續(xù)梁橋體系箱梁的梁高如何擬定？答：在不受總體設(shè)計(jì)中建筑高度限制的前提下，連續(xù)箱梁的梁高宜采用變高度的，其底曲線可采用二次拋物線、折線和介于折線與二次拋物線之間的1.51.8次拋物線變化形式，拋物線的變化規(guī)律應(yīng)與連續(xù)梁的彎矩變化規(guī)律基本接近，采用折線形截面變化布置可使橋梁的構(gòu)造簡單，施工方便。具體的選用形式應(yīng)按照各截面上下緣受力均勻、容易布束確定。根據(jù)已建成橋梁的資料分析，支點(diǎn)截面的梁高約為（）（中間跨跨長），一般不小于跨中梁高約為（）。在具體設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)邊跨與中跨比例、荷載等級等因素通過幾個(gè)方案的分析比較確定。在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中，除截面高度變化外，還可將截面的底板、頂板和腹板作成變厚度, 以滿足主梁內(nèi)各截面的不同受力要求。21、 變截面連續(xù)梁橋體系箱梁的腹板厚度如何確定？答：箱梁腹板的主要功能是承受結(jié)構(gòu)的彎曲剪應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力所引起的主拉應(yīng)力,墩頂區(qū)域剪力大，因而腹板較厚，跨中區(qū)域的腹板較薄，但腹板的最小厚度應(yīng)考慮鋼束管道布置、鋼筋布置和混凝土澆筑的要求。英國水泥和混凝土協(xié)會提出如下兩個(gè)關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁最佳腹板厚度參數(shù)的公式，其指標(biāo)可供參考（圖3）。墩上腹板厚度參數(shù)：跨中腹板厚度參數(shù)：式中 墩上腹板厚度的總和；跨中腹板厚度的總和；墩上梁高；跨中梁高；橋面總寬；橋梁最大跨徑。腹板的最小厚度應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力束的布置和混凝土澆筑的要求，一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為：（a）腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)，其最小厚度可采用；（b）腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)，可采用；（c）腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋錨固頭時(shí)，則采用。圖3 最大跨徑連續(xù)箱梁最佳橫截面幾何參數(shù)曲線22、 鋼筋保護(hù)層的作用是什么？答：保護(hù)層的作用是保護(hù)鋼筋不被銹蝕。對于鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，他們的耐久性主要取決于鋼筋是否被銹蝕，鋼筋一旦被銹蝕，不僅鋼筋有效面積減小，而且因腐蝕膨脹使周邊混凝土剝落，更加速鋼筋的腐蝕。鋼筋被腐蝕的速度主要與以下五個(gè)因素有關(guān)：1）所處環(huán)境狀況；2）保護(hù)層厚度；3）混凝土密實(shí)性；4）混凝土中侵蝕混凝土和鋼筋的化學(xué)成分含量；5）過寬的裂縫若保護(hù)層混凝土性能穩(wěn)定、密實(shí)，并有足夠的厚度，則周邊環(huán)境的有害物質(zhì)通過滲透至鋼筋表面的時(shí)間將大大延長，從而使結(jié)構(gòu)的耐久性得到保證。23、 什么是三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)？答：箱形截面連續(xù)梁的受力比較復(fù)雜，除了承受順橋向平面內(nèi)的彎曲和剪力外，還要承擔(dān)偏載時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，此外，車輛荷載以及局部溫差將會對箱梁產(chǎn)生橫向彎曲應(yīng)力。因此，除了沿縱向布置預(yù)應(yīng)力鋼筋外，還要沿垂直腹板的全長每隔一定的間距設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，在箱梁頂板（包括懸臂板）內(nèi)設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，由于在三個(gè)方向均施加預(yù)應(yīng)力，故稱三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。24、 板的荷載有效分布寬度是怎么定義的？答：板的荷載有效分布寬度是在知道了活載在橋面板上的分布情況，確定用什么位置的1m寬板條進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。其定義為當(dāng)荷載以a1b1的分布面積作用在板上時(shí)，板除了沿計(jì)算跨徑x方向產(chǎn)生撓曲變形wx外，沿垂直于計(jì)算跨徑的y方向也必然發(fā)生撓曲變形wy（圖4a）。這說明荷載作用下不僅使直接承壓的寬度為a1的板條受力，其鄰近的板也參與工作，共同承受車輪荷載所產(chǎn)生的彎矩。圖4 行車道板的受力狀態(tài)為了計(jì)算方便，設(shè)想以寬板均勻承受車輪荷載產(chǎn)生的總彎矩（圖4b），即 則得彎矩圖形的換算寬度為： （2-3-2）式中：M車輪荷載產(chǎn)生的跨中總彎矩，可直接由結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算得到；mxmax荷載中心處的最大單寬彎矩值，精確解需由板的空間計(jì)算才能得到。我們就定義上式的為板的有效工作寬度，或荷載有效分布寬度。 這樣，當(dāng)有一個(gè)車輪作用于橋面板上時(shí)，1m寬板條上的荷載計(jì)算強(qiáng)度為：汽車：p = 掛車：p = （2-3-3）式中：P汽車或掛車的軸重。2）橋規(guī)中的有關(guān)規(guī)定橋規(guī)基于大量的理論研究，對板的有效工作寬度有如下規(guī)定：（1）單向板的荷載有效分布寬度i荷載在跨徑中間對于單獨(dú)一個(gè)荷載： 但不小于這里，l為兩梁肋之間板的計(jì)算跨徑。橋規(guī)規(guī)定，計(jì)算彎矩時(shí)，但不大于；計(jì)算剪力時(shí)，其中為板的凈跨徑，為板的厚度，為梁肋寬度。對于幾個(gè)靠近的相同荷載，如按上式計(jì)算所得各相鄰荷載的有效分布寬度發(fā)生重疊時(shí)式中為最外兩個(gè)荷載的中心距離。ii荷載在板的支承處，但不小于l/3式中：t板的厚度。 iii荷載靠近板的支承處式中：x荷載離支承邊緣的距離。（2）懸臂板的荷載有效分布寬度式中：為承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。對于分布荷載靠近板邊的最不利情況，就等于懸臂板的凈跨徑l0，于是：a=a1+2l0不管是單向板還是懸臂板，對于履帶荷載來說，因?yàn)槠浣佑|地面較長，通常就忽略荷載壓力面以外的板條參與工作，故不論在跨中或支點(diǎn)均取1m寬板條按實(shí)際荷載強(qiáng)度p進(jìn)行計(jì)算。25、 什么叫荷載橫向分布的杠桿原理法？答：杠桿原理法進(jìn)行荷載橫向分布計(jì)算時(shí)，其基本假定是忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，即假設(shè)橋面板在主梁梁肋處斷開，而當(dāng)作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮。利用上述假定作出主梁的荷載橫向分布影響線，即當(dāng)移動的單位荷載作用于計(jì)算梁上時(shí)，該梁承擔(dān)的荷載為1；當(dāng)作用于相鄰或其它梁上時(shí)，該梁承擔(dān)的荷載為零，該梁與相鄰梁之間按線性變化，如下圖所示。杠桿原理法適用于計(jì)算荷載位于靠近主梁支點(diǎn)時(shí)的荷載橫向分布系數(shù)mo。此時(shí)主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁間橫向聯(lián)系的剛度，受力特性與杠桿原理法接近。另外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。圖5 按杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)26、 什么叫荷載橫向分布的偏心壓力法？答：偏心壓力法是計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)的一種常用方法，偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布適用于橋上具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且橋的寬跨比B/l小于或接近0.5的情況時(shí)（一般稱為窄橋）的跨中截面荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算。偏心壓力法的基本前提是：1）車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看作一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁僅發(fā)生剛體位移；2）忽略主梁的抗扭剛度，即不計(jì)入主梁扭矩抵抗活載的影響。如圖6a所示，圖中wi表示橋跨中央各主梁的豎向撓度?；跈M隔梁無限剛性的假定，此法也稱“剛性橫梁法”。根據(jù)在彈性范圍內(nèi)，某根主梁所承受到的荷載Ri與該荷載所產(chǎn)生的跨中彈性撓度wi成正比例的原則，我們可以得出：在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側(cè)的邊主梁受載最大。下面，將介紹單位荷載P=1作用在跨中任意位置（偏心距為e）時(shí)，1主梁所承擔(dān)的力。取跨中x=l/2截面，如圖6b所示。通常情況下，各主梁的慣性矩Ii 相等。顯然，對于具有近似剛性中間橫隔梁的結(jié)構(gòu)，偏心荷載P1可以用作用于橋軸線的中心荷載P1和偏心力矩M來替代，分別求出這兩種情況下1主梁所承擔(dān)的力，然后進(jìn)行疊加，如圖6b所示。圖6 偏心壓力法計(jì)算圖示27、 怎樣使用“等代簡支梁法”來分析非簡支的其他梁式體系橋的荷載橫向分布？答：等代簡支梁法的原理主要有以下三個(gè)要點(diǎn)：1、將多室箱梁假想地從各室底板中點(diǎn)斷開，使之變?yōu)榫哂衝片T形梁（或I字形梁）組成的橋跨結(jié)構(gòu)，然后應(yīng)用修正偏壓法公式計(jì)算其荷載橫向分布系數(shù)m。2、按照在同等集中荷載P=1作用下跨中撓度W相等的原理來反算抗彎慣矩?fù)Q算系數(shù)Cw?，F(xiàn)以圖中三跨變截面連續(xù)梁的中跨為例進(jìn)行說明，設(shè)該跨梁跨中截面的抗彎慣矩為Ic，在P=1作用下的跨中撓度為W連，現(xiàn)用同等跨徑的等截面簡支梁來代替該跨，當(dāng)該等代梁的抗彎慣矩調(diào)整到某個(gè)CwIc值時(shí)，便可以達(dá)到與實(shí)際梁相等的跨中撓度，即W代=W連。3、按照相類似的原理，令實(shí)際梁與等代梁在集中扭矩T=1作用下扭轉(zhuǎn)（自由扭轉(zhuǎn)）角相等（代=連）時(shí)來反求連續(xù)梁中跨的抗扭慣矩?fù)Q算系數(shù)C，此處實(shí)際梁的跨中截面抗扭慣矩為ITc。同理，對于連續(xù)梁的邊跨也是在其中點(diǎn)施加P=1和T=1分別來反算該跨的換算系數(shù)Cw和。當(dāng)求出各跨的這些換算系數(shù)后，則抗扭修正系數(shù)可以改寫成如下的形式：或 （2-4-6）式中的和分別為整個(gè)箱梁截面的抗彎慣矩和抗扭慣矩。圖7 等代簡支梁的原理示意圖（二）Cw的計(jì)算1、Cw的表達(dá)式這里仍然用如圖所示的中跨等代梁來闡明。它的跨中撓度W代為 （2-4-7）令截面抗彎剛度為EIc的普通簡支梁跨中撓度為W簡，則有 （2-4-8）將它與式（2-4-7）比較后，便得 （a）或 （b）若寫成一般的形式，便為 （2-4-9）式中：W非非簡支體系梁橋中需要考察的某跨跨中撓度；W簡具有與實(shí)際梁跨中截面抗彎慣矩Ic相同的等截面簡支梁跨中撓度。28、 在超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中，有哪些因素會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次內(nèi)力？答：超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中因受到強(qiáng)迫的撓曲變形或軸向伸縮變形，將在結(jié)構(gòu)多余約束處產(chǎn)生多余的約束力，從而引起結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力，這一部分附加內(nèi)力統(tǒng)稱為多余的約束力或稱二次內(nèi)力。引起次內(nèi)力的外部因素一般為預(yù)加力、墩臺基礎(chǔ)沉降、溫度變化等；內(nèi)部因素一般指混凝土材料的徐變和收縮特性等。29、 混凝土的徐變對靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力嗎？答：混凝土對靜定結(jié)構(gòu)（例如簡支梁）會產(chǎn)生徐變變形；因?yàn)闆]有多余支承來約束這個(gè)變形，故在結(jié)構(gòu)內(nèi)不會引起次內(nèi)力。30、 什么叫箱梁的剪力滯效應(yīng)？T形截面梁和工字形梁也會產(chǎn)生剪力滯效應(yīng)嗎？答：寬翼緣箱形截面梁的兩腹板處受對稱垂直力作用時(shí)，其上、下翼緣的正應(yīng)力沿寬度方向呈不均勻分布的現(xiàn)象稱為剪力滯或剪滯效應(yīng)。位于腹板處的正應(yīng)力最大，位于腹板兩側(cè)的正應(yīng)力逐漸減小，這是與初等梁理論值的最根本差別。后者總是假定上、下翼緣的正應(yīng)力是均勻分布的，如圖中虛線所示。圖8 對稱帶懸臂板的單箱單室箱形截面的彎曲應(yīng)力分布（考慮剪力滯效應(yīng)）T形截面梁和工字形梁均會產(chǎn)生剪力滯效應(yīng)，以一個(gè)寬翼緣的T形梁為例。圖9a是一根承受集中荷載P的矩形截面簡支梁，如果在加載之前在它的頂部兩側(cè)各擴(kuò)寬一個(gè)矩形條帶1#，構(gòu)成了T形截面（圖9b）。顯然，兩側(cè)條帶1#與腹板（原矩形梁）之間的接觸面上便各產(chǎn)生一組大小相等方向相反的剪切力，這些剪切力對腹板而言，起到阻止上緣被壓縮，從而減小了梁的跨中撓度；但對1#條帶而言，便相當(dāng)于受到一個(gè)偏心壓力，使其內(nèi)側(cè)的壓應(yīng)力大于其外側(cè)的壓應(yīng)力。同理，在圖9b的兩側(cè)再擴(kuò)大條帶2#，又由于同樣的剪力傳遞原因，使2#條帶內(nèi)側(cè)的壓應(yīng)力比其外側(cè)的大（圖9c）。如此類推，便構(gòu)成了圖9d所示的應(yīng)力沿翼緣寬度方向不均勻分布的圖形。這就是箱形截面的剪力滯現(xiàn)象。圖9 寬翼緣梁剪力滯現(xiàn)象分析舉例31、 帶掛梁的T形剛構(gòu)橋具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？圖10 帶掛梁的T型剛構(gòu)答：它屬靜定結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)的不均勻沉降、混凝土收縮徐變及溫度變化等因素都不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。它與連續(xù)梁相比，具有懸臂法施工階段的受力狀態(tài)與運(yùn)營階段一致，無需體系轉(zhuǎn)換，省掉設(shè)置大噸位支座裝置及更換支座的麻煩等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)掛梁與兩岸引橋的簡支跨尺寸和構(gòu)造相同時(shí)，更能加快全橋施工進(jìn)度，以獲得經(jīng)濟(jì)效益；它與帶剪力鉸的T型剛構(gòu)橋相比，其受力和變形性能均略差一些，但其受力明確，對施工階段的標(biāo)高控制的精度可以稍放寬些，沒有像后者為設(shè)置剪力鉸進(jìn)行強(qiáng)迫合攏的可能以及為更換剪力鉸處支座的麻煩；它與連續(xù)剛構(gòu)橋相比，不受溫度及基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生次內(nèi)力的影響。然而，幾十年來的實(shí)踐證明：T構(gòu)帶掛梁的橋型在混凝土的長期收縮徐變作用下和汽車荷載的沖擊力作用下，T構(gòu)懸臂梁端會發(fā)生下?lián)?，從而?dǎo)致懸臂端與掛梁之間易形成折角，增大沖擊作用，使伸縮縫的處理和養(yǎng)護(hù)較困難；各T構(gòu)之間不能共同工作，使其跨徑受到限制。因此，帶掛梁的T型剛構(gòu)目前均已較少采用。32、 為什么連續(xù)剛構(gòu)一般采用柔性墩？連續(xù)剛構(gòu)柔性墩的立面常采用哪幾種形式？答：連續(xù)剛構(gòu)橋一般用在長大跨徑的橋梁上，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)是中間橋墩采用墩梁固結(jié)，如果橋墩的剛度較大，則因主梁的預(yù)應(yīng)力張拉、收縮、徐變、溫度變化等因素所引起的變形受到橋墩的約束后，將會在主梁內(nèi)產(chǎn)生較大的次拉力，并對橋墩也產(chǎn)生較大的水平推力，從而會在結(jié)構(gòu)混凝土上產(chǎn)生裂縫，降低結(jié)構(gòu)的使用功能。如果采用柔性橋墩，例如位于深谷及深河流中的高橋墩，或?qū)蚨兆龀呻p肢薄壁墩形式，降低橋墩的抗推剛度，使之能適應(yīng)較大的縱向水平位移和角位移，就能克服次內(nèi)力的缺點(diǎn)。圖11 連續(xù)剛構(gòu)橋柔性墩立面布置形式連續(xù)剛構(gòu)橋柔性墩柱的立面形式主要有三種： 豎直雙肢薄壁墩 用兩個(gè)相互平行的薄壁與主梁固結(jié)作為橋墩。這是連續(xù)剛構(gòu)橋中應(yīng)用得較多的一種形式，適用于橋墩不是很高的情形。豎直雙肢薄壁墩可增加橋墩縱橋向豎向荷載作用下的剛度，同時(shí)其水平抗推剛度小，在橋梁縱向允許的變位大，這不僅可以減小主梁附加內(nèi)力，而且由于主梁的負(fù)彎矩峰值出現(xiàn)在兩肢墩的墩頂，且較單壁墩小一些，故可減小主梁在墩頂截面處的尺寸，增加橋梁美感。因此，在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋中是理想的墩身形式。但是雙肢薄壁墩占居的寬度較大，防撞設(shè)施需保護(hù)的范圍也較大，這部分增加的費(fèi)用可能較多。偶然的船撞力往往是作用其中的一肢薄壁墩上，當(dāng)一肢薄壁墩遭到破壞后，另一肢薄壁墩很容易因承載力和穩(wěn)定性不夠而隨之破壞，這一點(diǎn)需引起重視。 豎直單薄壁墩 在深谷和深水河流的高橋墩上經(jīng)常采用豎直單薄壁墩。它在外觀上呈“”字形，其截面形式一般為箱梁截面的空心橋墩。具體尺寸需根據(jù)對柔性的要求確定。 V形墩（或Y形柱式墩） 在剛架橋中為了減小內(nèi)支點(diǎn)處的負(fù)彎矩峰值，可將墩柱做成V形墩形式，V形托架可使主梁的負(fù)彎矩峰值降低一倍以上。33、 為什么預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的跨越能力較連續(xù)梁大？答：連續(xù)剛構(gòu)橋是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。在恒載作用下連續(xù)剛構(gòu)與連續(xù)梁橋的跨中彎矩和豎向位移基本一致，但是在采用雙肢薄壁墩的連續(xù)剛構(gòu)中，墩頂截面的恒載負(fù)彎矩要較相同跨徑連續(xù)梁橋的小；其次，由于墩梁固結(jié)和共同參與工作，故連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中區(qū)域正彎矩也較連續(xù)梁的要小，因而可以降低跨中區(qū)域的梁高，并使恒載內(nèi)力進(jìn)一步降低?；谏鲜鰞蓚€(gè)主要原因，故連續(xù)剛構(gòu)橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)得大一些。34、 拱橋主拱圈的截面形式主要有哪幾種？答：主拱圈的橫截面形式主要有下面的幾種：1）板拱橋主拱圈采用矩形實(shí)體截面的拱橋稱為板拱橋。它的構(gòu)造簡單、施工方便，但在相同截面面積的條件下，實(shí)體矩形截面比其它形式截面的抵抗矩小。如果為了獲得較大的截面抵抗矩，必須增大截面尺寸，這就相應(yīng)地增加了材料用量和結(jié)構(gòu)自重，從而加重了下部結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，這是不經(jīng)濟(jì)的。因此，通常只在地基條件較好的中、小跨徑圬工拱橋中才采用這種形式。如果在較薄的拱板上增加幾條縱向肋，以提高拱圈的抗彎剛度，就構(gòu)成板拱的另外一種形式，即板肋拱，它的拱圈截面由板和肋組成。根據(jù)主拱圈彎矩的分布情況，在跨徑中部，肋可布置在下面，而在拱腳區(qū)段，肋布置在上面較為合理。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了簡化模板和鋼筋工作，往往沿整個(gè)拱跨將肋布置在主拱圈截面的上面或下面。2）混凝土肋拱橋肋拱橋是在板拱橋的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，它是將板拱劃分成兩條或多條分離的、高度較大的拱肋，肋與肋間用橫系梁相聯(lián)。這樣就可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗矩，從而節(jié)省材料，減輕拱橋的自重，因此多用于大、中跨徑的拱橋。3）雙曲拱橋其主拱圈橫截面由一個(gè)或數(shù)個(gè)橫向小拱單元組成，由于主拱圈的縱向及橫向均呈曲線形，故稱之為雙曲拱橋。這種截面抵抗矩較相同材料用量的板拱大，故可節(jié)省材料。施工中可采用預(yù)制拼裝，較之板拱有較大的優(yōu)越性，但存在著施工工序多、組合截面整體性較差和易開裂等缺點(diǎn)，一般用于中、小跨徑拱橋。4）箱形拱橋這類拱橋外形與板拱相似，由于截面挖空，使箱形拱的截面抵抗矩較相同材料用量的板拱大很多，所以能節(jié)省材料，減輕自重，相應(yīng)地也減少下部結(jié)構(gòu)材料用量，對于大跨徑拱橋則效果更為顯著。又因它是閉口箱形截面，截面抗扭剛度大，橫向整體性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性均較雙曲拱好，故特別適用于無支架施工。但箱形截面施工制作較復(fù)雜，因此，大跨徑拱橋采用箱形截面才是合適的。5）鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土簡稱為CFST（Concrete Filled Steel Tube），它屬于鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種，主要用于以受壓為主的結(jié)構(gòu)。它一方面借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性，同時(shí)又利用鋼管對核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使其具有更高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。6、勁性骨架混凝土拱橋勁性骨架拱橋與普通鋼筋混凝土拱橋的區(qū)別在于前者以鋼骨拱桁架作為受力筋，它可以是型鋼，也可以是鋼管，采用鋼管作勁性骨架的混凝土拱又可稱為內(nèi)填外包型鋼管混凝土拱。它主要用在大跨度拱橋中，同時(shí)也解決了大跨度拱橋施工的“自架設(shè)問題”，即首先架設(shè)自重輕、剛度、強(qiáng)度均較大的鋼管骨架，然后在空鋼管內(nèi)壓注混凝土形成鋼管混凝土，使骨架進(jìn)一步硬化，再在鋼管混凝土骨架上外掛模板澆注外包混凝土，形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，鋼管和隨后形成的鋼管混凝土主要是作為施工的勁性骨架來考慮的。成橋后，它也可以參與受力，但其用量通常是由施工設(shè)計(jì)控制。圖 12 主拱圈橫截面形式（a）板拱；（b）板肋拱；（c）肋拱；（d）雙曲拱；（e）箱形拱；（f）鋼管混凝土拱；（g）勁性骨架混凝土拱35、 設(shè)計(jì)拱橋時(shí)，對設(shè)計(jì)具有直接影響的標(biāo)高有哪幾個(gè)？答：對拱橋設(shè)計(jì)有影響的標(biāo)高主要有四個(gè)，即橋面標(biāo)高、拱頂?shù)酌鏄?biāo)高、起拱線標(biāo)高和基礎(chǔ)底面標(biāo)高。這幾項(xiàng)標(biāo)高的合理確定，是拱橋總體布置中的一個(gè)重要問題。圖 13 拱橋的主要標(biāo)高示意圖橋面標(biāo)高一般由兩岸線路的縱斷面設(shè)計(jì)所控制。對跨越平原區(qū)河流的拱橋，其橋面最小高度一般由橋下凈空所控制，并且還需滿足宣泄設(shè)計(jì)洪水流量或不同航道等級所規(guī)定的橋下凈空界限的要求。當(dāng)橋面標(biāo)高確定之后，由橋面標(biāo)高減去拱頂處的建筑高度（拱頂填料厚度和主拱圈厚度），就可得到拱頂?shù)酌娴臉?biāo)高。起拱線標(biāo)高由矢跨比的要求確定。基礎(chǔ)底面的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)沖刷深度、地基承載能力等因素確定。36、 箱型拱橋有哪些主要的組成形式？箱型拱橋有哪些特點(diǎn)？答：箱形拱截面的組成方式有以下幾種：（1）由多條U形肋組成的多室箱形截面；（2）由多條工字形肋組成的多室箱形截面；（3）由多條閉合箱肋組成的多室箱形截面；（4）整體式單箱多室截面。圖 14 箱形截面組成方式箱形拱的主要特點(diǎn)是：（1）截面挖空率大，挖空率可達(dá)全截面的50%60%，與板拱相比，可節(jié)省大量圬工體積，減輕重量；（2）箱形截面的中性軸大致居中，對于抵抗正負(fù)彎矩具有幾乎相等的能力，能較好地適應(yīng)主拱圈各截面正負(fù)彎矩變化的需要；（3）由于是閉合空心截面，抗彎和抗扭剛度大，拱圈的整體性好，應(yīng)力分布較均勻；（4）單條箱肋剛度較大，穩(wěn)定性較好，能單箱肋成拱，便于無支架吊裝；（5）制作要求較高，吊裝設(shè)備較多，主要用于大跨徑拱橋。37、 按照塔、梁、墩結(jié)合方式劃分，斜拉橋分為哪幾種體系？答：按照塔、梁、墩相互結(jié)合方式，斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系可劃分為漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系。1）、漂浮體系漂浮體系的特點(diǎn)是塔墩固結(jié)、塔梁分離。主梁除兩端有支承外，其余全部用拉索懸吊，屬于一種在縱向可稍作浮動的多跨彈性支承連續(xù)梁?？臻g動力分析表明，斜拉索是不能對梁提供有效的橫向支承的，為了抵抗由于風(fēng)力等引起主梁的橫向水平位移，一般應(yīng)在塔柱和主梁之間設(shè)置一種用來限制側(cè)向變位的板式或聚四氟乙烯盆式橡膠支座，簡稱側(cè)向限位支座。2）半漂浮體系半漂浮體系的特點(diǎn)是塔墩固結(jié)，主梁在塔墩上設(shè)置豎向支承，成為具有多點(diǎn)彈性支承的三跨連續(xù)梁?？梢允且粋€(gè)固定支座，三個(gè)活動支座；也可以是四個(gè)活動支座，但一般均設(shè)活動支座，以避免由于不對稱約束而導(dǎo)致不均衡溫度變位，水平位移將由斜拉索制約。3）塔梁固結(jié)體系塔梁固結(jié)體系的特點(diǎn)是將塔梁固結(jié)并支承在墩上，斜拉索變?yōu)閺椥灾С?。主梁的?nèi)力與撓度直接同主梁與索塔的彎曲剛度比值有關(guān)。這種體系的主梁一般只在一個(gè)塔柱處設(shè)置固定支座，而其余均為縱向可以活動的支座。4）剛構(gòu)體系剛構(gòu)體系的特點(diǎn)是塔梁墩相互固結(jié)，形成跨度內(nèi)具有多點(diǎn)彈性支承的剛構(gòu)。38、 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的破壞形式有哪幾種?各有什么特點(diǎn)?答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的受力性能和破壞特征與受拉鋼筋的配筋率、鋼筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度等因素有關(guān)。按破壞特征分為三類：適筋截面、超筋截面和少筋截面。1）適筋梁適筋梁的配筋率在正常范圍內(nèi)，其破壞過程可分為三個(gè)階段：第一階段（裂縫出現(xiàn)前階段）、第二階段（帶裂縫工作階段）、第三階段（破壞階段）。適筋梁的破壞不是突然發(fā)生的，破壞前