正确答案: B
题目:某二级公路上的一座单跨30m的跨线桥梁,可通过双向两列车,重车较多,抗震设防烈度为7度,地震动峰值加速度为0.15g,设计荷载为公路-Ⅰ级,人群荷载3.5kPa,桥面宽度与路基宽度都为12m。上部结构:横向五片各30m的预应力混凝土T型梁,梁高1.8m,混凝土强度等级C40;桥台为等厚度的U型结构,桥台台身计算高度4.0m,基础为双排1.2m的钻孔灌注桩。整体结构的安全等级为一级。
解析:1. 根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004,第24页,第4.3.1条第2款知"桥台台背土压力采用车辆荷载"。 另据《公桥通规》第27页,第4.3.4条第1款规定:"车辆荷载在桥台填土的破坏棱体上引起的土侧压力,可按式(4.3.4-1)换算成等代均布土层厚度h[XB0.gif](m)" [JZ635_88_1.gif] 式中:r--土的重力密度(kN/m[SB3.gif])本题用18kN/m[SB3.gif]; B--桥台横向全宽,取12m; L[XB0.gif]--土体破坏棱体长度,已知为2.31m。 ∑G--布置在B×L[XB0.gif]面积内的车轮总重力(kN),本题应为 [JZ635_88_2.gif] 【命题思路】 计算分析表明:当汽车荷载作用在桥台背面时,在总的台背土压力中土自重引起的土压力占的比例较大,汽车荷载引起的附加压力所占比重较小,对确定桥台尺寸的影响较小。所以长期以来,国内外对作用在桥台后的填土破坏棱体范围内的汽车荷载常先换算等量土柱,再来计算综合土压力。出这题的目的是让考生寻求将汽车荷载换算土柱的方法。 【解题分析】 根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004,第4.3.1条第2款规定知:"桥台台背土压力采用车辆荷载"。 另据《公路通规》第4.3.4条第1款规定:"车辆荷载在桥台填土的破坏棱体上引起的土侧压力,可按式(4.3.4-1)换算成等代均布土层厚度(土柱)h[XB0.gif](m)"。 由计算结果知,该题的答案B情况最为接近。 本题土压力的计算和房屋建筑中的土压力计算在概念上是相通的,考生应善于利用掌握的结构设计基本概念,灵活处理桥梁结构问题。 本题机读通过率27.6%。 2. 根据《公桥砼规》第29~30页规定:T型截面的受弯构件,其抗剪的上限值按[JZ635_89_1.gif] 抗剪的下限值按[JZ635_89_2.gif] 由题意条件 则[JZ635_89_3.gif] [JZ635_89_4.gif] 由《公桥混规》第5.2.9条知:若抗剪上限值关系成立,可不增加腹板尺寸;同样,由同规范第5.2.10条知,当抗剪下限值关系不成立时,则需要进行斜截面抗剪承载力验算。 综合分析:该截面不需要加宽腹板尺寸,但需要验算斜截面抗剪承载力。即D情况最合理。 【命题思路】 钢筋混凝土梁的斜截面承载力与很多因素有关,如剪跨比,混凝土强度等级,箍筋,弯起钢筋及纵向钢筋的配筋率等,其中,最重要的是剪跨比。 《公路混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTD62-2004,对矩形、T形和I形截面的受弯构件,其抗剪截面的抗剪上、下限值,做了明确规定,若高过此限,就要加大梁的截面尺寸,或提高混凝土强度等级;若低过此限,则需要进行斜截面抗剪承载力验算。出该题的目的是让考生全面了解梁结构斜截面工作机理。 【解题分析】 《公路混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTD62-2004第5.2.9条和5.2.10条分别规定: 矩形、T形和I形截面受弯构件,其抗剪截面的抗剪 上限值公式为[JZ635_89_5.gif] 下限值公式为[JZ635_89_6.gif] 式中:r[XB0.gif]--桥梁结构的重要性系数; [JZ635_89_7.gif]--验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值(kN); b--相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度(mm)或T形和I形截面宽度(mm); h[XB0.gif]--相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离(mm); [JZ635_89_8.gif]--混凝土强度等级(MPa); [JZ635_89_9.gif]--混凝土抗拉强度设计值(MPa); α[XB2.gif]--预应力提高系数,取1.25。 由《公路混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTD62-2004第5.2.9条知,抗剪上限值关系成立,可不增加腹钢尺寸;同样,由该规范5.2.10条知,抗剪下限值关系不成立,则需要进行斜截面抗剪承载力验算。 所以D情况最合理。 本题机读通过率37.9%。
学习资料的答案和解析:
若杆件D2采用断面120mm×160mm(宽×高)的方木,跨中承受的最大初始弯矩设计值M0=3.1kN·m,轴向压力设计值N=100kN,构件的初始偏心距e0=0,已知恒载产生的内力不超过全部荷载所产生的内力的80%。试问,按稳定验算时,考虑轴向力与初始弯矩共同作用的折减系数[JZ365_256_2.gif]值,应与下列何项数值最为接近? 提示:小数点后四舍五入取两位。