高等桥梁考试题整理.doc

现行桥规关于悬臂行车道板计算规定的依据是什么？是否适用于长悬臂板（l2.5m），为什么？ 答：1..梁肋的抗弯刚度远大于悬臂行车道板的刚度，则悬臂行车道板的根部应视为嵌固端2.利用荷载有效分布宽度来确定板的计算宽度。 对悬臂板有效分布宽度总结起来有以下两点： （1）车轮荷载通过铺装层传递到桥面板上是按450传递[1]，并近似取矩形计算。 （2）轮压分布后的外边缘在平面上按450分布后得到有效分布宽度 不适用，掩盖了板的双向受力特性 （1）离主梁支承附近悬臂板是属于半无限宽度，仍用有效分布宽度难以描述真实受力状态。将双向受力的悬臂梁，用等效梁代替近似处太多。 （2）有效分布宽度概念计算短悬臂板还勉强可行，但对长悬臂行车道板因其除沿悬臂跨径有负弯矩外，无限宽度的板条中还有正弯矩出现。 （3）特别在长悬臂的脊骨梁桥中仍用有效分布宽度方法的公式计算配筋，将造成配筋过少，对结构不安全。 2. 简述乌曼斯理论建立约束扭转微分方程的步骤。箱梁在约束扭转下，其截面上将产生哪些附加应力？ 答：1、约束扭转计算理论乌曼斯基闭口薄壁直杆约束扭转理论应用以下三个基本假定： ①横截面的周边不变形； ②横截面上法向应力和剪应力沿壁厚是均匀分布的； ③横截面上纵向位移沿本截面的分布规律与自由扭转时是相同的 2.、约束扭转翘曲应力表达式为 3、约束扭转剪应力为 4、 函数的确定 5、边界条件： 对固端梁 箱梁应力汇总及分析 ??? 箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移，可分成四种基本状态：纵向弯曲、横向弯曲、扭转及扭转变形（即畸变)。它们引起的应力状态为： 纵向弯曲---纵向弯曲正应力 ，弯曲剪应力 横向弯曲---横向正应力 扭转---自由扭转剪应力 ，翘曲正应力 ，约束扭转剪应力 扭转变形---翘曲正应力 ，畸变剪应力 ，横向弯曲应力 ??? 因而，综合箱梁在偏心荷载作用下，四种基本变形与位移状态引起的应力状态为： ??? 在横截面上：??? 纵向正应力 ???????? ????????? 剪应力 在纵截面上：??? 横向弯曲应力 3 什么是剪力滞？简述变分法解剪力滞效应的基本假定和步骤？ 答;拉应力沿顶板的宽度范围内的分布是不均匀的，一般来讲，所产生弯曲应力都是中间小、两边大的状态。随着沿腹板离开翼缘板的距离增长，其间存在着传力的滞后现象，它与初等梁理论所表示的应力之间的差异，称为“剪力滞”效应。 假定:宽箱梁在对称挠曲时，上、下翼板由于剪切变形的影响，以不符合初等梁理论中变形保持平面的假设，所以整个截面的变形不能再用一个广义位移，既梁的挠度w(x)来描述箱形梁的挠曲变形。 在应用最小势能原理分析箱梁的挠曲时，引入两个广义位移，既梁的竖向挠度w(x)与纵向位移u(x,y)，且假定翼板内的纵向位移沿横向按三次抛物线分布。 肋板仍满足平截面假设，其应力线性分布。 步骤: 1根据最小势能原理，在外力作用下，结构处于平衡状态，当有任何虚位移时，体系总位能的变分为零，既： 2推导梁受弯时外力势能和梁肋和上下翼板的应变能 3将2中得到的各式带入1中变分式结合边界条件求位移函数 4把位移函数回代可得到由于剪力滞引起的附加弯矩 4 弯桥有别于直桥的特点，为什么曲线桥更适合采用刚性横梁法计算荷载横向分布系数？ 答：1、曲线桥外边缘应力大于内边缘，直桥无 2、曲线桥外边缘挠度大于内边缘 3、曲线桥无论恒载还是可变荷载都产生扭矩，弯扭耦合现象载曲线桥占重要地位 直线桥抗弯刚度相当大就可以视横梁为刚性梁，对于弯曲桥不仅具有相同的性质，而且在竖向荷载作用下，由于弯扭耦合所引起的主梁挠度比直桥大，主横梁相对刚度比z达到直桥的100倍左右 5、什么是TL与UL式？他们的异同点，使用条件？ 答：T.L 在整个分析过程中，以t=0时的构形作为参考，且参考位形保持不变，这种列式称为总体拉格朗日列式 U.L在建立t+(t时刻物体平衡方程时，如果我们选择的参照构形不是未变形状态t=0时的构形，而是最后一个已知平衡状态，即以本增量步起始时的t时刻构形为参照构形，这种列式法称为更新的拉格朗日列式法(U.L列式)。 T.L列式与U.L列式是不同学派用不同的简化方程及理论导出的不同方法，但是，它们在相同的荷载增量步内其线性化的切线刚度矩阵应该相同，这一点已得到多个实际例题的证明。 从理论上讲，这两种方法都可以用于各种几何非线性分析，但一般情况下，T.L列式适用于大位移、中等转角和小应变的几何非线性问题，而U.L列式除了适应于上述问题外，还适用于非线性大应变分析、弹塑性、徐变分析。可以追踪变形过程的应力变化。 目前，国内使用的桥梁非线性分析程序，一般都采用U.L列式方法。