2009桥梁墩台与基础工程试卷A.doc

石家庄铁道学院2009-2010学年第学期期末考试1．2．3．4．6．. 简述钻孔灌注桩施工中护筒的作用、泥浆护壁的原理及作用？(6分) 5. 沉井施工中出现下沉困难和沉井偏斜时各如何处理？写出具体措施。(5分) 6. 简述地基系数的物理意义。(3分) 三、计算题（共35分） 试计算单线、直线上16m等跨度铁路简支梁桥（梁全长16.5m，梁缝10cm），在进行“双孔重载”活载布置时，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少（支座一端为固定支座、另一端为滚动支座）？（10分） 2. 某桥梁基础如2题图所示，基底为土层，((0(=300kPa，基础材料为混凝土。已知基底荷载N=1000kN，M=00kN·m，检算该基础的尺寸是否符合强度要求。(15分) 3. 某单排桩基础,单桩桩身刚度为EI，露出地面长度为，地面处桩的柔度系数为，，。试推求在3题图示荷载作用下，单桩桩顶的水平位移△为多少?（10分） 2题图 3题图 四、平时成绩（共10分） 2005级本科班桥梁墩台与基础工程试卷（A） 标 准 答 案 一、填空题（共25分） 1．2．3．4．6．1. 何为“刚性角”？ 判定“刚性角”的容许值有何意义？(4分) 答：刚性角是扩大基础下层基础外缘（或基底外缘）与上一层基础外缘点（或墩底与基顶的交点）之间的连线与竖直线的夹角（也可通过画图说明其意）。只要基础刚性角不超过容许值，即可防止基础开裂破坏。 2. 重力式桥墩的力学检算内容及目的？(5分) 答：（1）墩身合力偏心距检算：目的是为了控制截面裂缝的开展不致过大； （2）墩身截面应力检算：保证桥墩具有足够的强度； （3）墩身受压稳定性检算：防止墩身纵向弯曲失稳破坏； （4）墩顶水平位移检算：保证桥墩有足够的刚度。 3. 画出柔性墩计算图式，并说明其中各符号的含义。(5分) 答：柔性墩计算图式如答图1所示。 其中q为风荷载，N0为墩顶支座竖向反力，M0为墩顶支座反力产生的偏心力矩，Δ为一联上总的制动力和梁的变形以及施工误差等所引起的设计墩顶水平位移。 答图1：柔性墩计算图式 4. 试列举4种明挖基础施工中基坑开挖的支护方法。 (4分) 答：衬板支护，板桩支护，喷射混凝土护壁，混凝土围圈支护。 5. 单桩的破坏模式有哪几种？如何确定单桩轴向容许承载力？(6分) 答：轴向屈曲破坏，土层整体剪切破坏，刺入式破坏。应按照土的阻力和桩身材料强度分别计算单桩轴向容许承载力，并取其中较小者作为单桩的实际轴向容许承载力。 6. 沉井施工中出现下沉困难和沉井偏斜时各如何处理？写出具体措施。(6分) 答：沉井下沉困难时，可采取增加沉井重量和减小井壁摩阻力的方法。具体有： 增加沉井重量：（1）提前接筑上一节沉井；（2）井顶压重；（3）不排水下沉时抽水； 减小井壁摩阻力：（1）井外射水，（2）井外除土（3）炮振下沉。 沉井偏斜时可采用的纠偏方法有：（1）井内偏挖、加垫法（2）井外偏挖、井顶偏压或套拉法（3）井外支垫法（4）井外射水法（5）摇摆法下沉等。 三、计算题（共35分） 1 试计算单线、直线上24m等跨度铁路简支梁桥（梁全长24.6m，梁缝100mm），在进行“双孔重载”活载布置时，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少（支座一端为固定支座、另一端为滚动支座）？（10分） 答：双孔重载活载布置图如答图2所示。 答图2 双孔重载荷载布置图 按照时中墩支反力最大，可求出图中的x值。 L1=L2＝24m，故G1=G2。 由G1=G2得，x＝4.56m。 中间墩左侧支反力R1＝2272.4/2＝1136.2kN 假设中间墩左端为滚动支座，右端为固定支座 ＝0.1×2272.4×0.25+0.1×2272.4×1 ＝284.1kN 一孔梁满布最大活载时制动力 ＝268.2kN ，故制动力取268.2kN。 2. 某桥梁基础如图2，基底为土层，((0(=300kPa，基础材料为混凝土。已知基底荷载N=1000kN，M=00kN·m，检算该基础的尺寸是否符合强度要求。(15分) 答：A＝3.5＝19.25m2 ，W=1/6×5.5×3.52＝m3 最小应力为负，因基底为土层，故需进行应力重分布计算。 e＝M/N＝1200/1000＝1.2m， 300kPa 基础尺寸符合强度要求。 3. 某桩柱式桥墩，已知地面处桩的柔度系数为，，。试推求在图示荷载作用下，桩顶的水平位移△为多少?（10分） 答：土面处桩受力为剪力Q=ql，弯矩M＝ql×l/2，即