第一篇:橋梁抗震考試總結(jié)
1.地震是地球內(nèi)部介質(zhì)具備發(fā)生急劇的破裂,產(chǎn)生的震波,從而在一定范圍內(nèi)引起地面振動(dòng)的現(xiàn)象。2.地層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中,在斷層形成的地方大量釋放能量,產(chǎn)生劇烈振動(dòng),此處就叫震源。震源正上方的地面位置叫震中。震中與震源之間的距離叫作震源深度。建筑物與震中的距離叫做震中距。建筑物與震源的距離叫震源距。震中附近振動(dòng)最劇烈的,一般也就是破壞最嚴(yán)重的地區(qū)叫極震區(qū)。
3.按震源的深淺,地震又可分為淺源地震、中源地震。深源地震。4.地震的震級(jí)是衡量一次地震大小的等級(jí),用符號(hào)M表示。
5.地震烈度是用來(lái)衡量地震破壞作用大小的一個(gè)指標(biāo),它表示某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受某一次地震影響的強(qiáng)弱程度。
6.當(dāng)震源巖層發(fā)生斷裂、錯(cuò)動(dòng)時(shí),巖層所積聚的變形能突然釋放,引起劇烈的振動(dòng),振動(dòng)以彈性波的形式從震源向各個(gè)方向傳播并釋放能量,這種波就稱為地震波。
7.地震動(dòng),也稱地面運(yùn)動(dòng),是指由震源釋放出來(lái)的地震波引起的地表附近土層的振動(dòng)。
8.地震動(dòng)三要素:地震動(dòng)強(qiáng)度、頻譜特性、強(qiáng)震持續(xù)時(shí)間。
9.在大地震中,當(dāng)覆蓋層較薄且下部是飽和的細(xì)砂或粉砂時(shí),常會(huì)出現(xiàn)砂土液化現(xiàn)象。
10.從結(jié)構(gòu)抗震的角度出發(fā),可以將橋梁震害歸為兩大類,即地基失效引起的破壞和結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈振動(dòng)引起的破壞。
11.橋梁抗震的目標(biāo)是減輕橋梁工程的地震破壞,保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,減少經(jīng)濟(jì)損失。
12.所謂地震超越概率,是指一定場(chǎng)地在未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)遭遇到大于或等于給定地震的概率,常以年超越概率或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率表示。13.確定性地震力計(jì)算方法主要有:靜力法、動(dòng)力反應(yīng)普法、動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法
14.抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案,材料使用和細(xì)部構(gòu)造,以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。
15.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的延性——在初始強(qiáng)度沒(méi)有明顯退化情況下的非彈性變形能力。曲率延性系數(shù)定義為截面的極限曲率與屈服曲率之比。
16.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的變形能力——其達(dá)到破壞極限狀態(tài)時(shí)的最大形變;延性——非彈性變形的能力;而位移巖性系數(shù)——指最大位移與屈服位移之比。
17.在箍筋約束混凝土橋墩中,橫向箍筋有三個(gè)重要作用:1.提供斜截面的抗剪能力;2.約束核芯混凝土,大大提高混凝土的極限壓應(yīng)變,從而大大提高塑性鉸區(qū)截面的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;3.阻止縱向受壓鋼筋過(guò)早屈曲。地震動(dòng)和常用荷載區(qū)別:①常用荷載以力的形式出現(xiàn),地震動(dòng)則以運(yùn)動(dòng)的形式出現(xiàn)②常用荷載一般為短期內(nèi)大小不變的靜力,地震動(dòng)是迅速變化的隨機(jī)振動(dòng)③常用荷載大多數(shù)豎向的,地震動(dòng)則是水平、豎向、甚至扭轉(zhuǎn)同時(shí)作用地震災(zāi)害:①直接災(zāi)害②次生災(zāi)
害直接災(zāi)害:
一、表破壞①地裂縫②滑坡③砂土液化④軟土地陷
二、建筑物破壞
三、生命線工程破壞 23 建筑物在地震中破壞程度分:①基本完好②輕微破壞③中等破壞④嚴(yán)重破壞⑤毀壞多級(jí)設(shè)防抗震設(shè)計(jì)思想①小震不壞②中震可修③大震不倒地震超越概率——定場(chǎng)地在未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)遭到大于或等于給定地震的概率抗震概念設(shè)計(jì)——根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想、正確解決結(jié)構(gòu)總體方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的27動(dòng)力學(xué)問(wèn)題三要素:①輸入(激勵(lì))②系統(tǒng)(結(jié)構(gòu))③輸出(反應(yīng))28 確定地震分析中常用兩種地震動(dòng)輸入:①地震力加速度反應(yīng)譜②低振動(dòng)加速度反應(yīng)時(shí)程地震動(dòng)方程建立:①總剛度矩陣②總質(zhì)量矩陣③總阻尼矩陣地震反應(yīng)分析:①反應(yīng)譜法②時(shí)程分析法
在橋梁結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算中不僅要驗(yàn)算墩柱的抗剪能力和抗剪強(qiáng)度,還要驗(yàn)算 支座等連接構(gòu)件能否有效工作
迄今、提出的結(jié)構(gòu)破壞準(zhǔn)則:①?gòu)?qiáng)度破壞準(zhǔn)則②變形破壞準(zhǔn)則③能量破壞準(zhǔn)則④變形和能量雙重破壞準(zhǔn)則⑤基本性能的破壞準(zhǔn)則
鋼筋混凝土墩柱的抗彎能力驗(yàn)算包括:①抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算②延性能力驗(yàn)算
延性兩方面能力①承受較大非彈性變形同時(shí)強(qiáng)度沒(méi)有明顯下降能力②利用滯回特性吸收能量能力 35 等位移準(zhǔn)則——對(duì)于長(zhǎng)周期的單自由度系統(tǒng),系統(tǒng)的最大位移反應(yīng)與完全彈性系統(tǒng)的最大位移反應(yīng)在統(tǒng)計(jì)平均意義上相等
我國(guó)現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》采用綜合影響系數(shù)對(duì)彈性地震進(jìn)行折減
37對(duì)于用橋墩作為主要延性構(gòu)件的混凝土橋梁,能力保護(hù)構(gòu)件通常包括:①蓋梁設(shè)計(jì)②支座設(shè)計(jì)③基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
橋梁減隔震系統(tǒng)包括:①柔性支承②阻尼裝置③構(gòu)造措施
常用減隔震裝置:①分層橡膠支座②鉛芯橡膠支座③滑動(dòng)摩察型減隔震支座④高阻尼橡膠支座⑤鋼阻尼器⑥有阻尼器
1.地震是地球內(nèi)部介質(zhì)具備發(fā)生急劇的破裂,產(chǎn)生的震波,從而在一定范圍內(nèi)引起地面振動(dòng)的現(xiàn)象。2.地層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中,在斷層形成的地方大量釋放能量,產(chǎn)生劇烈振動(dòng),此處就叫震源。震源正上方的地面位置叫震中。震中與震源之間的距離叫作震源深度。建筑物與震中的距離叫做震中距。建筑物與震源的距離叫震源距。震中附近振動(dòng)最劇烈的,一般也就是破壞最嚴(yán)重的地區(qū)叫極震區(qū)。
3.按震源的深淺,地震又可分為淺源地震、中源地震。深源地震。4.地震的震級(jí)是衡量一次地震大小的等級(jí),用符號(hào)M表示。
5.地震烈度是用來(lái)衡量地震破壞作用大小的一個(gè)指標(biāo),它表示某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受某一次地震影響的強(qiáng)弱程度。
6.當(dāng)震源巖層發(fā)生斷裂、錯(cuò)動(dòng)時(shí),巖層所積聚的變形能突然釋放,引起劇烈的振動(dòng),振動(dòng)以彈性波的形式從震源向各個(gè)方向傳播并釋放能量,這種波就稱為地震波。
7.地震動(dòng),也稱地面運(yùn)動(dòng),是指由震源釋放出來(lái)的地震波引起的地表附近土層的振動(dòng)。
8.地震動(dòng)三要素:地震動(dòng)強(qiáng)度、頻譜特性、強(qiáng)震持續(xù)時(shí)間。
9.在大地震中,當(dāng)覆蓋層較薄且下部是飽和的細(xì)砂或粉砂時(shí),常會(huì)出現(xiàn)砂土液化現(xiàn)象。
10.從結(jié)構(gòu)抗震的角度出發(fā),可以將橋梁震害歸為兩大類,即地基失效引起的破壞和結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈振動(dòng)引起的破壞。
11.橋梁抗震的目標(biāo)是減輕橋梁工程的地震破壞,保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,減少經(jīng)濟(jì)損失。
12.所謂地震超越概率,是指一定場(chǎng)地在未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)遭遇到大于或等于給定地震的概率,常以年超越概率或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率表示。13.確定性地震力計(jì)算方法主要有:靜力法、動(dòng)力反應(yīng)普法、動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法
14.抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案,材料使用和細(xì)部構(gòu)造,以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。
15.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的延性——在初始強(qiáng)度沒(méi)有明顯退化情況下的非彈性變形能力。曲率延性系數(shù)定義為截面的極限曲率與屈服曲率之比。
16.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的變形能力——其達(dá)到破壞極限狀態(tài)時(shí)的最大形變;延性——非彈性變形的能力;而位移巖性系數(shù)——指最大位移與屈服位移之比。
17.在箍筋約束混凝土橋墩中,橫向箍筋有三個(gè)重要作用:1.提供斜截面的抗剪能力;2.約束核芯混凝土,大大提高混凝土的極限壓應(yīng)變,從而大大提高塑性鉸區(qū)截面的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;3.阻止縱向受壓鋼筋過(guò)早屈曲。地震動(dòng)和常用荷載區(qū)別:①常用荷載以力的形式出現(xiàn),地震動(dòng)則以運(yùn)動(dòng)的形式出現(xiàn)②常用荷載一般為短期內(nèi)大小不變的靜力,地震動(dòng)是迅速變化的隨機(jī)振動(dòng)③常用荷載大多數(shù)豎向的,地震動(dòng)則是水平、豎向、甚至扭轉(zhuǎn)同時(shí)作用地震災(zāi)害:①直接災(zāi)害②次生災(zāi)
害直接災(zāi)害:
一、表破壞①地裂縫②滑坡③砂土液化④軟土地陷
二、建筑物破壞
三、生命線工程破壞 23 建筑物在地震中破壞程度分:①基本完好②輕微破壞③中等破壞④嚴(yán)重破壞⑤毀壞多級(jí)設(shè)防抗震設(shè)計(jì)思想①小震不壞②中震可修③大震不倒地震超越概率——定場(chǎng)地在未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)遭到大于或等于給定地震的概率抗震概念設(shè)計(jì)——根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想、正確解決結(jié)構(gòu)總體方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的27動(dòng)力學(xué)問(wèn)題三要素:①輸入(激勵(lì))②系統(tǒng)(結(jié)構(gòu))③輸出(反應(yīng))28 確定地震分析中常用兩種地震動(dòng)輸入:①地震力加速度反應(yīng)譜②低振動(dòng)加速度反應(yīng)時(shí)程地震動(dòng)方程建立:①總剛度矩陣②總質(zhì)量矩陣③總阻尼矩陣地震反應(yīng)分析:①反應(yīng)譜法②時(shí)程分析法
在橋梁結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算中不僅要驗(yàn)算墩柱的抗剪能力和抗剪強(qiáng)度,還要驗(yàn)算 支座等連接構(gòu)件能否有效工作
迄今、提出的結(jié)構(gòu)破壞準(zhǔn)則:①?gòu)?qiáng)度破壞準(zhǔn)則②變形破壞準(zhǔn)則③能量破壞準(zhǔn)則④變形和能量雙重破壞準(zhǔn)則⑤基本性能的破壞準(zhǔn)則
鋼筋混凝土墩柱的抗彎能力驗(yàn)算包括:①抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算②延性能力驗(yàn)算
延性兩方面能力①承受較大非彈性變形同時(shí)強(qiáng)度沒(méi)有明顯下降能力②利用滯回特性吸收能量能力 35 等位移準(zhǔn)則——對(duì)于長(zhǎng)周期的單自由度系統(tǒng),系統(tǒng)的最大位移反應(yīng)與完全彈性系統(tǒng)的最大位移反應(yīng)在統(tǒng)計(jì)平均意義上相等
我國(guó)現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》采用綜合影響系數(shù)對(duì)彈性地震進(jìn)行折減
37對(duì)于用橋墩作為主要延性構(gòu)件的混凝土橋梁,能力保護(hù)構(gòu)件通常包括:①蓋梁設(shè)計(jì)②支座設(shè)計(jì)③基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
橋梁減隔震系統(tǒng)包括:①柔性支承②阻尼裝置③構(gòu)造措施
常用減隔震裝置:①分層橡膠支座②鉛芯橡膠支座③滑動(dòng)摩察型減隔震支座④高阻尼橡膠支座⑤鋼阻尼器⑥有阻尼器
第二篇:橋梁抗震加固設(shè)計(jì)方案
橋梁抗震加固設(shè)計(jì)方案
引言
隨著我國(guó)現(xiàn)在化城市和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,交通線路的重要性越加突出,公路交通是國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈,同時(shí),也是抗震救災(zāi)生命線工程之一。橋梁工程是公路工程的咽喉要道,在保障公路通暢中起著至關(guān)重要的作用。而一旦地震使交通線路癱瘓,將會(huì)給國(guó)家和人民帶來(lái)極大的損失和不便。大跨度橋梁是交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵樞紐,對(duì)其進(jìn)行有效的抗震設(shè)計(jì),確保其抗震安全性意義深遠(yuǎn)。
一、大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)發(fā)展
大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的工作,反應(yīng)比較復(fù)雜,相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜。目前,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的大多數(shù)橋梁工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范只適用于中等跨徑的橋梁,超過(guò)使用范圍的大跨度橋梁則無(wú)規(guī)范可循。我國(guó)公路大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范仍在初步階段,存在許多需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。近年來(lái),美國(guó)、日本等一些國(guó)家的地震工程專家提出了分級(jí)設(shè)防的抗震設(shè)計(jì)思想,一般可概括為:小震不壞、中震可修、大震不倒。我國(guó)《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定地震烈度7度以上地區(qū)的新建橋梁都必須抗震設(shè)防。其中,最主要的建議是要采用兩水平的抗震設(shè)計(jì)方法,即要求結(jié)構(gòu)在兩個(gè)概率水平的地震作用下,分別達(dá)到兩個(gè)不同的性能標(biāo)準(zhǔn)。
二、抗震設(shè)計(jì)
“小震不壞,中震可修,大震不倒”的分類設(shè)防抗震設(shè)計(jì)思想已廣為接受,而能力設(shè)計(jì)思想也越來(lái)越廣泛地被國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者所接受。能力設(shè)計(jì)思想要求在一座橋梁內(nèi)部建立合理的強(qiáng)度級(jí)配,以保證地震破壞只發(fā)生在預(yù)定的部位,而且是可控制的。具體來(lái)說(shuō),要選擇理想的塑性鉸位置并進(jìn)行仔細(xì)的配筋設(shè)計(jì)以保證其延性抗震能力;而不利的塑性鉸位置或破壞機(jī)制(脆性破壞)則要通過(guò)提供足夠的強(qiáng)度加以避免。大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)分兩階段進(jìn)行:1)在方案設(shè)計(jì)階段進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì),選擇一個(gè)較理想的抗震結(jié)構(gòu)體系;2)在初步或技術(shù)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行延性抗震設(shè)計(jì),并根據(jù)能力設(shè)計(jì)思想進(jìn)行抗震能力驗(yàn)算,必要時(shí)進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。
1、抗震概念設(shè)計(jì)
對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),“概念設(shè)計(jì)”比“計(jì)算設(shè)計(jì)”更為重要。正是由于地震發(fā)生的不確定性和復(fù)雜性,再加上結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定與實(shí)際情況的差異,使“計(jì)算設(shè)計(jì)”很難控制結(jié)構(gòu)的抗震性能,因而不能完全依賴計(jì)算。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”。因此,在橋梁的方案設(shè)計(jì)階段,不能僅僅根據(jù)功能要求和靜力分析就決定方案的取舍,還應(yīng)考慮橋梁的抗震性能,盡可能選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系。在抗震概念設(shè)計(jì)時(shí),為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和抗震安全性,要特別重視上、下部結(jié)構(gòu)連接部位的設(shè)計(jì),橋墩形式的選取,過(guò)渡孔處
連接部位的設(shè)計(jì)以及塑性鉸預(yù)期部位的選擇。通常允許橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下進(jìn)入塑性工作狀態(tài),在預(yù)期的部位形成塑性鉸以耗散能量,但不允許出現(xiàn)脆性破壞,如剪切破壞。為了保證所選擇的結(jié)構(gòu)體系在橋址處的場(chǎng)地條件下確實(shí)是良好的抗震體系,必須進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析(動(dòng)力特性分析和地震反應(yīng)評(píng)估),然后結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位,并
進(jìn)一步分析是否能通過(guò)配筋或構(gòu)造設(shè)計(jì)保證這些部位的抗震安全性。最后,根據(jù)分析結(jié)果綜合評(píng)判結(jié)構(gòu)體系抗震性能的優(yōu)劣,決定是否要修改設(shè)計(jì)方案。
2、延性抗震設(shè)計(jì)
橋梁的延性抗震設(shè)計(jì)應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行:1)對(duì)于預(yù)期會(huì)出現(xiàn)塑性鉸的部位進(jìn)行仔細(xì)的配筋設(shè)計(jì);2)對(duì)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震能力分析驗(yàn)算,確保其抗震安全性。這兩個(gè)階段可以反復(fù),直到通過(guò)抗震能力驗(yàn)算,或進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)以提高抗震能力。
3、橋梁減、隔震設(shè)計(jì)
減、隔震技術(shù)是簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的工程抗震手段。減、隔震裝置是通過(guò)增大結(jié)構(gòu)主要振型的周期使其落在地震能量較少的范圍內(nèi)或增大結(jié)構(gòu)的能量耗散能力來(lái)達(dá)到減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地地震波的頻率特性,通過(guò)選用合適的減隔震裝置、相應(yīng)參數(shù)以及設(shè)置方案,合理分配結(jié)構(gòu)的受力和變形。一方面,應(yīng)將重點(diǎn)放在提高吸收能量能力從而增大阻尼和分散地震力
上,不可過(guò)分追求加長(zhǎng)周期。另一方面,應(yīng)選用作用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的減、隔震體系,并在其力學(xué)性能明確的范圍內(nèi)使用。減、隔震設(shè)計(jì)的效果,需
要進(jìn)行非線性地震反應(yīng)分析來(lái)驗(yàn)證。
大量研究表明,最適宜進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)的情況主要有:
1)橋梁墩柱較剛性,即自振周期較小;
2)橋梁很不規(guī)則,如墩柱的高度變化較大,有可能導(dǎo)致受力不均勻;
3)預(yù)測(cè)的場(chǎng)地地震運(yùn)動(dòng)的能量主要集中在高頻分量,而低頻分量的能量較少(淺震、近震、巖石地基)。因此,要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地震動(dòng)特點(diǎn)決定是否要進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì),以及采取什么減、隔震裝置。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出在橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置粘滯阻尼器來(lái)改善結(jié)構(gòu)的抗震性能,已在多座橋梁中得以應(yīng)用。有研究表明:將隔震支座與粘滯阻尼器組合使用既能減小結(jié)構(gòu)地震力,又能有效地控制梁體位移及墩、梁相對(duì)位移。
三、抗震加固技術(shù)
在決定一座橋梁是否如何加固以前,應(yīng)先評(píng)估其抗震能力。主要是先決定墩柱的破壞形式及墩柱的最大延性能力,其次計(jì)算整體屈服的地震加速度及整體的最大延性能力,最后算出橋梁的抗震能力Ac值。
1、橋梁震害介紹
從我國(guó)歷次破壞地震中,調(diào)查得到的公路橋梁震害產(chǎn)生的主要原因有以下幾類:
(1)支承連接件失效———由于上下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了支承連接件不能承受的相對(duì)位移,使支承連接件失效,上部與下部結(jié)構(gòu)脫開(kāi),導(dǎo)致梁體墜毀。由于落梁的強(qiáng)烈沖擊力,下部結(jié)構(gòu)將遭受嚴(yán)重破壞。支承連接件失效的原因,主要是設(shè)計(jì)低估了相鄰跨之間的相對(duì)位移。為了解決這個(gè)問(wèn)題,目前國(guó)內(nèi)外的通常做法是增加支承面寬度和在簡(jiǎn)支的相鄰梁之間安裝縱向約束裝置。
(2)下部結(jié)構(gòu)失效———主要是指橋墩和橋臺(tái)失效。橋墩和橋臺(tái)如果不能抵抗自身的慣性力和由支座傳遞來(lái)的上部結(jié)構(gòu)的地震力,就會(huì)開(kāi)裂甚至折斷,其支承的上部結(jié)構(gòu)也將遭受嚴(yán)重的破壞。
鋼筋混凝土柱式橋墩大量遭受嚴(yán)重?fù)p壞,是近期橋梁震害的一個(gè)特點(diǎn)。其原因主要是橫向約束箍筋數(shù)量不足和間距過(guò)大,因而不足以約束混凝土和防止縱向受壓鋼筋屈曲。目前的解決辦法是通過(guò)能力設(shè)計(jì)和延性設(shè)計(jì),使橋梁的屈服只發(fā)生在預(yù)期的塑性鉸部位,其余結(jié)構(gòu)保持彈性。
(3)軟弱地基失效———如果下部結(jié)構(gòu)周圍的地基易受地震震動(dòng)而變?nèi)?下部結(jié)構(gòu)就可能發(fā)生沉降和水平移動(dòng)。如砂土的液化和斷層等,在地震中都可能引起墩臺(tái)的毀壞。地基失效引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞,有時(shí)是人力所不能避免的,因此在橋梁選址時(shí)就應(yīng)該重視,并設(shè)法加以避免。如果無(wú)法避免時(shí),則應(yīng)考慮對(duì)地基進(jìn)行處理或采用深基礎(chǔ)。
2、研究現(xiàn)狀
針對(duì)橋梁在地震中的震害類型,目前,國(guó)內(nèi)外橋梁抗震加固主要采
取以下技術(shù)措施:
(1)在伸縮縫、鉸和梁端等上部接縫處采用拉桿、擋塊或者增加支承面寬度等措施,以防止落梁震害的發(fā)生;
(2)增加鋼筋混凝土橋墩的橫向約束,提高其抗彎延性和抗剪強(qiáng)度,防止橋墩彎曲和剪切震害;
(3)采用減隔震技術(shù)及專門的耗能裝置,提高橋梁的抗震性能。例如采用鉛芯橡膠耗能支座等。對(duì)隔震而言,利用周期、阻尼與位移等相依變量進(jìn)行參數(shù)分析,配合加固目標(biāo)的訂定,最后提出結(jié)合位移設(shè)計(jì)法的隔震裝置加固設(shè)計(jì)程序。隔震裝置的分析采用鉛芯橡膠支座(LRB)以及摩擦單擺支座(FPS)兩種。對(duì)減震而言,亦可結(jié)合位移設(shè)計(jì)法進(jìn)行減震加固設(shè)計(jì)。可使用替代結(jié)構(gòu)法,將結(jié)構(gòu)以等效勁度及等效阻尼比以線性迭代的方式來(lái)進(jìn)行粘滯性阻尼器的加固設(shè)計(jì)。
3、發(fā)展趨勢(shì)
從橋梁震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),遭受嚴(yán)重破壞和倒塌的橋梁結(jié)構(gòu),絕大部分是源于落梁和抗彎延性不足。因此,國(guó)外主要的多震國(guó)家,開(kāi)始強(qiáng)調(diào)橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力,其它一些國(guó)家則在原有規(guī)范的基礎(chǔ)上,也相應(yīng)地對(duì)保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力,并通過(guò)設(shè)計(jì)和構(gòu)造保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性能力。為了保證結(jié)構(gòu)的整體延性能力,目前通常的做法是增加防落梁構(gòu)造措施和在預(yù)期出現(xiàn)塑性鉸的關(guān)鍵部位增加橫向約束,以提高橋墩的抗彎延性和抗剪強(qiáng)度。從加固的對(duì)象上來(lái)看,美國(guó)、日本等橋梁抗震加固水平最高的國(guó)家,已經(jīng)把加固的重點(diǎn)從以前單一的防落梁構(gòu)造措施,轉(zhuǎn)移到重視橋墩整體延性上來(lái),以保證加固后的橋梁與新建橋梁的抗震能力相當(dāng)。國(guó)內(nèi)外地震工程研究人員總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的震害資料,開(kāi)始檢討過(guò)去單純“強(qiáng)度抗震”設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想,研究考慮基于性能的抗震設(shè)計(jì)原則?;谛阅艿脑O(shè)計(jì)被廣泛的認(rèn)為是未來(lái)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的基本思想??拐鹪O(shè)計(jì)的性能指標(biāo),可以是單一指標(biāo),也可以是多指標(biāo)或組合指標(biāo)。在研究手段方面,整個(gè)抗震工程學(xué)都出現(xiàn)了越來(lái)越重視和依靠地震模擬試驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)。應(yīng)該注意到現(xiàn)在的試驗(yàn)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的簡(jiǎn)單試驗(yàn),而是和現(xiàn)代科技融為一體的高科技試驗(yàn).四、結(jié)語(yǔ)
隨著對(duì)地震機(jī)理認(rèn)識(shí)的逐步加深,提高和完善橋梁結(jié)構(gòu)物的各項(xiàng)功能,以及橋梁抗震構(gòu)造措施進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,可以很好地達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)的防震和抗震效果。而橋梁抗震加固技術(shù)研究已經(jīng)有了較好的基礎(chǔ),建議針對(duì)我國(guó)公路橋梁的特點(diǎn),得出適合于我國(guó)公路橋梁的抗震加固技術(shù),并推廣應(yīng)用,為提高我國(guó)公路橋梁的抗震性能和抵御地震災(zāi)害的能力提供可靠的技術(shù)保證。
第三篇:道路橋梁專業(yè)考試必備(經(jīng)典總結(jié))
1、半剛性基層材料的特點(diǎn)如何及其種類1)具有一定的抗拉強(qiáng)度和較強(qiáng)的板體性2)環(huán)境溫度對(duì)半剛性材料強(qiáng)度的形成和發(fā)展有很大的影響3)強(qiáng)度和剛度隨齡期增長(zhǎng)4)半剛性材料的剛性大于柔性材料、小于剛性材料;5)半剛性材料的承載能力和分布荷載的能力大于柔性材料6)半剛性材料到達(dá)一定厚度后,增加厚度對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力提高不明顯7)半剛性材料的垂直變形明顯小于柔性材料8)半剛性材料易產(chǎn)生收縮裂縫。種類:水泥,石灰-粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定的集料或粒料。
2、簡(jiǎn)述邊坡防護(hù)與加固的區(qū)別,并說(shuō)明邊坡防護(hù)有哪些類型及適應(yīng)條件:防護(hù)主要是保護(hù)表面免受雨水沖刷,防止和延緩軟弱巖層表面碎裂剝蝕,從而提高整體穩(wěn)定性作用,不承受外力作用,而加固主要承受外力作用,保持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。邊坡防護(hù):1)植物防護(hù),以土質(zhì)邊坡為主2)工程防護(hù),以石質(zhì)路塹邊坡為主。
3、試列出工業(yè)廢渣的基本特性,通常使用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣材料有哪些: 1水硬性2緩凝性3抗裂性好,抗磨性差4溫度影響大5板體性 通常用石灰穩(wěn)定的廢渣,主要有石灰粉煤灰類及其他廢渣類等。
4、瀝青路面產(chǎn)生車轍的原因是什么?如何采取措施減小車轍:車轍是路面的結(jié)構(gòu)層及土基在行車荷載重復(fù)作用下的補(bǔ)充壓實(shí),以及結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。路面的車轍同荷載應(yīng)力大小、重復(fù)作用次數(shù)以及結(jié)構(gòu)層和土基的性質(zhì)有關(guān)。
5、試述我國(guó)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范采用的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)指標(biāo):我國(guó)剛性路面設(shè)計(jì)采用彈性半空間地基上彈性薄板理論,根據(jù)位移法有限元分析的結(jié)果,同時(shí)考慮荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合作用產(chǎn)生的疲勞損害確定板厚,以疲勞開(kāi)裂作為設(shè)計(jì)指標(biāo)。
6、重力式擋土墻通常可能出現(xiàn)哪些破壞?穩(wěn)定性驗(yàn)算主要有哪些項(xiàng)目?常見(jiàn)的破壞形式:1)沿基底滑動(dòng)2)繞墻趾傾覆3)墻身被剪斷4)基底應(yīng)力過(guò)大,引起不均勻沉降而使墻身傾斜;穩(wěn)定性驗(yàn)算項(xiàng)目:1抗滑 2抗傾覆。
7、浸水路基設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意哪些問(wèn)題?與一般路基相比,由于浸水路基存在水的壓力,因而需進(jìn)行滲透動(dòng)水壓的計(jì)算,8、剛性路面設(shè)計(jì)中采用了哪兩種地基假設(shè)?它們各自的物理意義是什么: 有“K”地基和“E”地基,“K”地基是以地基反應(yīng)模量“K”表征彈性地基,它假設(shè)地基任一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正比,而與其它點(diǎn)無(wú)關(guān);半無(wú)限地基以彈性模量E和泊松比μ表征的彈性地基,它把地基當(dāng)成一各向同性的無(wú)限體,9.剛性路面設(shè)計(jì)主要采用哪兩種地基假設(shè),其物理概念有何不同?我國(guó)剛性路面設(shè)計(jì)采用什么理論與方法?有“K”地基和“E”地基,“K”地基是以地基反應(yīng)模量“K”表征彈性
地基,它假設(shè)地基任一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正比,而與其它點(diǎn)無(wú)關(guān),;半無(wú)限地基以彈性模量E和泊松比μ表征的彈性地基,它把地基當(dāng)成一各向同性的無(wú)限體。我國(guó)剛性路面設(shè)計(jì)采用彈性半空間地基上彈性薄板理論,根據(jù)位移法有限元分析的結(jié)果,同時(shí)考慮荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合作用產(chǎn)生的疲勞損害確定板厚。
10、簡(jiǎn)述瀝青路面的損壞類型及產(chǎn)生的原因。損壞類型及產(chǎn)生原因:沉陷,主要原因是路基土的壓縮;車轍,主要與荷載應(yīng)力大小,重復(fù)作用次數(shù),結(jié)構(gòu)層材料側(cè)向位移和土基的補(bǔ)充壓實(shí)有關(guān);疲勞開(kāi)裂,和復(fù)應(yīng)力的大小及路面環(huán)境有關(guān);推移,車輪荷載引起的垂直,水平力的綜合作用,使結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)材料抗剪強(qiáng)度;低溫縮裂,由于材料的收縮限制而產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)它超過(guò)材料相應(yīng)條件下的抗拉強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生開(kāi)裂
11、砌石路基和擋土墻路基有何不同?砌石路基不承受其他荷載,亦不可承受墻背土壓力,砌石路基適用于邊坡防護(hù);擋土墻支擋邊坡,屬于支擋結(jié)構(gòu)。
12、邊坡穩(wěn)定性分析的力學(xué)方法有哪幾種?各適合什么條件?方法有:直線法和圓弧法。直線法適用于砂土和砂性土圓弧法適用于粘性土。
13、簡(jiǎn)述道路工程中為何要進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)?排水設(shè)計(jì)是為了保持路基處于干燥和中濕狀態(tài),維持路基路面的強(qiáng)度和剛度,使之處于穩(wěn)定穩(wěn)定狀態(tài)。
14、何謂軸載換算?瀝青路面、水泥混凝土路面設(shè)計(jì)時(shí),軸載換算各遵循什么原則?1)將各種不同類型的軸載換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的過(guò)程;瀝青路面和水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范均采用BZZ-100作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。(2)瀝青路面軸載換算:a計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),根據(jù)彎沉等效原則;b驗(yàn)算半剛性基層和底基層拉應(yīng)力時(shí),根據(jù)拉應(yīng)力等效的原則。水泥砼路面軸載換算:根據(jù)等效疲勞斷裂原則。
15簡(jiǎn)述路基施工的基本方法有哪幾類?施工前的準(zhǔn)備工作主要包括哪三個(gè)方面?(1)人工及簡(jiǎn)易機(jī)械化,綜合機(jī)械化,水利機(jī)械化,爆破方法(2組織準(zhǔn)備,技術(shù)準(zhǔn)備,物質(zhì)準(zhǔn)備 16.對(duì)路面有哪些基本要求?強(qiáng)度與剛度、平整度、抗滑性、耐久性、穩(wěn)定性、少塵性
17.路基防護(hù)工程與加固工程有何區(qū)別,試列舉常用的防護(hù)措施?防護(hù)主要是保護(hù)表面免受雨水沖刷,防止和延緩軟弱巖層表面碎裂剝蝕,從而提高整體穩(wěn)定性作用,不承受外力作用,而加固主要承受外力作用,保持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。常用得防護(hù)措施:種草,鋪草皮,植樹(shù),砂漿抹面,勾縫,護(hù)面墻等。
18.簡(jiǎn)述半剛性基層材料的優(yōu)、缺點(diǎn)。半剛性基層具有一定的板體性、剛度、擴(kuò)散應(yīng)力強(qiáng),且具有一定的抗拉強(qiáng)度,抗疲勞性強(qiáng)度,具有良好的水穩(wěn)性特點(diǎn)。它的缺點(diǎn):1)不耐磨,不能作面層2)抗變形能力低,因干、溫縮全開(kāi)裂3)強(qiáng)度增長(zhǎng)需要一定齡期。
19.路基干濕類型分為哪幾類,如何確定? 干燥、中濕、潮濕、過(guò)濕。用土的稠度Wc確定。
20.路基邊坡穩(wěn)定分析有哪幾種方法,各適應(yīng)什么場(chǎng)合?穩(wěn)定系數(shù)K的含義?力學(xué)分析法和工程地質(zhì)法。一力學(xué)分析法直線法適用砂類土,土的抗力以內(nèi)摩擦為主,粘聚力甚小。邊坡破壞時(shí),破裂面近似平面。圓弧法適用于粘性土,土的抗力以粘聚力為主,摩擦力甚小。邊坡破壞時(shí),破裂面近似圓弧形。二工程地質(zhì)法根據(jù)不同土類及其所處的狀態(tài),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和大量的資料調(diào)查,擬定邊坡穩(wěn)定值參考數(shù)據(jù),在設(shè)計(jì)時(shí),將影響邊坡穩(wěn)定的因素作比擬,采用類似條件下的穩(wěn)定邊坡值。直線法中 K=F/T圓弧法中 K=Mr/Ms 21.路面有哪些類型?分別說(shuō)明其特點(diǎn):路面類型可以從不同角度來(lái)劃分,但是一般都按面層所用的材料區(qū)劃,如水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等。但是工程設(shè)計(jì)中,主要從路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和設(shè)計(jì)方法的相似性出發(fā),將路面劃分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面三類。柔性路面總體剛度較小,易產(chǎn)生較大的彎沉變形,路面結(jié)構(gòu)本身的抗彎拉強(qiáng)度較低。剛性路面抗彎拉強(qiáng)度高,并且有較高的彈性模量,呈現(xiàn)出較大的剛性。半剛性路面處于柔性和剛性之間。22.簡(jiǎn)述我國(guó)現(xiàn)行柔性路面設(shè)計(jì)理論和方法?畫(huà)出設(shè)計(jì)計(jì)算圖,指明計(jì)算點(diǎn)位;模量類型與層間接觸條件:我國(guó)現(xiàn)行柔性路面設(shè)計(jì)理論采用雙圓均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論,以設(shè)計(jì)沉值為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo),包括路面彎沉,拉應(yīng)力和面層剪應(yīng)力的計(jì)算。具體示意圖見(jiàn)書(shū)本。A點(diǎn)使路表彎沉的計(jì)算點(diǎn),位于雙圓均布荷載的輪隙中間,驗(yàn)算瀝青混凝土層底拉應(yīng)力時(shí),應(yīng)力最大點(diǎn)在B和C兩點(diǎn)之間。采用層間完全連續(xù)的條件。
23.試列出半剛性材料的基本特性和通常的種類?半剛性材料基本特性:穩(wěn)定性好,抗凍性能強(qiáng),結(jié)構(gòu)本身自成板體,強(qiáng)度和模量隨齡期的增長(zhǎng)而不斷增長(zhǎng),抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度,具有溫縮和干縮性。通常的種類:水泥穩(wěn)定類材料,石灰穩(wěn)定類材料,工業(yè)廢渣穩(wěn)定類。
24.簡(jiǎn)述高速公路的特點(diǎn)?高速公路的特點(diǎn):設(shè)計(jì)指標(biāo)高,交通全封閉,行車速度高。
25.瀝青路面的破壞狀態(tài)有哪些?對(duì)應(yīng)的應(yīng)采用哪些控制指標(biāo)?我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)采用那些指標(biāo)?瀝青路面的破壞狀態(tài)有:沉陷,車轍,疲勞開(kāi)裂,推移,低溫縮裂;采用的控制指標(biāo):垂直壓應(yīng)力或垂直壓應(yīng)變;各結(jié)構(gòu)層包括土基的殘余變形總和,路基表面的垂直應(yīng)變;結(jié)構(gòu)層底面的拉應(yīng)變或拉應(yīng)力不超過(guò)相應(yīng)的容許值控制設(shè)計(jì);面層抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)控制設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)彎沉值和層底拉應(yīng)力; 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)采用的控制指標(biāo):設(shè)計(jì)彎沉值和層底拉應(yīng)力。
26.純碎石材料強(qiáng)度構(gòu)成及其原則,影響強(qiáng)度的主要因素?純碎石材料按嵌擠原則產(chǎn)生的強(qiáng)度,它的抗剪強(qiáng)度主要取決于剪切面上的法向應(yīng)力和材料的內(nèi)摩擦角。
27.瀝青碎石與瀝青混凝土有何不同? 瀝青碎石中礦料中細(xì)顆粒含量少,不含或含少量礦粉,混合料為開(kāi)級(jí)配的,空隙率較瀝青混凝土大,含瀝青少,拌和而成的混合料。28.試從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)方面論述如何保證路基路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。1)設(shè)計(jì):滿足設(shè)計(jì)級(jí)配要求,優(yōu)良的材料2)施工:合理的施工工藝,達(dá)到壓實(shí)度相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3)養(yǎng)護(hù):路基路面在行車荷載和自然因素的長(zhǎng)期作用下,隨著使用年限的增加,路基路面造成不同程度的損壞,需要長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)、維修、恢復(fù)路用性能。
29.試述路基工程的壓實(shí)機(jī)理、影響壓實(shí)的因素和壓實(shí)指標(biāo)。機(jī)理:土是三相體,土粒為骨架,顆粒之間的空隙為水分和空氣所占據(jù),壓實(shí)使土粒重新組合,彼此擠緊,空隙縮小,土的單位重量提高,形成密實(shí)整體,最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加,穩(wěn)定性提高。因素:含水量,有效土層厚度,壓實(shí)功。指標(biāo):壓實(shí)度。
30.我國(guó)現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)各結(jié)構(gòu)層采用何種模量和層間接觸條件?各層材料均采用抗壓回彈模量,瀝青砼及半剛性材料的抗拉強(qiáng)度采用劈裂強(qiáng)度。兩種指標(biāo)計(jì)算均采用層間完全連續(xù)的條件。
31.重力式擋土墻通常有哪些破壞形式?穩(wěn)定性驗(yàn)算包括哪些項(xiàng)目?當(dāng)抗滑或抗傾覆穩(wěn)定性不足時(shí),分別可采取哪些穩(wěn)定措施?常見(jiàn)的破壞形式:1)沿基底滑動(dòng)2)繞墻趾傾覆3)墻身被剪斷4)基底應(yīng)力過(guò)大,引起不均勻沉降而使墻身傾斜;驗(yàn)算項(xiàng)目:抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算;抗滑傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算(1)增加抗滑穩(wěn)定性的方法:設(shè)置傾斜基底;采用凸榫基礎(chǔ)。(2)增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法:拓寬墻趾;改變墻面及墻背坡度;改變墻身斷面類型。
32.簡(jiǎn)述確定新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度的設(shè)計(jì)步驟? 1根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,確定路面等級(jí)和面層等級(jí)和面層類型,計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值2)按路基土類與干濕類型,將路基劃分為若干路段,確定路段土基回彈模量值3)根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu)擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案,根據(jù)選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)及測(cè)定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度,確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)4)根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算路面厚度。33.畫(huà)圖表示路基的典型斷面形式,并分別說(shuō)出它們的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題?(1)圖略。①路堤;②路塹;③半填半挖。(2)①路堤:設(shè)計(jì)線高于原地面線,排水通風(fēng)條件好,受水文地質(zhì)條件影響小,施工質(zhì)量易控制,施工時(shí)應(yīng)注意填料的選用與壓實(shí)。②路塹:設(shè)計(jì)線低于原地面,排水通風(fēng)條件差,破壞了原地面天然平衡,受水文地質(zhì)影響大,要注意邊坡穩(wěn)定性與排水設(shè)計(jì)。③半填半挖:工程上經(jīng)濟(jì),易發(fā)生不均勻沉降而產(chǎn)生縱向開(kāi)裂,此處要注意填方與山坡接合處的處治技術(shù)。
34、簡(jiǎn)述對(duì)瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)的要求,評(píng)價(jià)的指標(biāo)和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。高溫穩(wěn)定性:動(dòng)穩(wěn)定度,車轍試驗(yàn);低溫性能:劈裂強(qiáng)度,馬歇爾凍融劈裂試驗(yàn);耐久性:旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn);粘附性,水煮法試驗(yàn)。
35.什么叫特殊路基?試列舉一種你熟悉的特殊路基,分析如何保證它具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基填挖超過(guò)規(guī)范的要求,水文地質(zhì)條件很差的路基。例如:高填深挖路基,土質(zhì)為膨脹土,地下水位很高。36.路面設(shè)計(jì)需要哪些基本參數(shù)?瀝青路面設(shè)計(jì):累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算Ne,設(shè)計(jì)彎沉ls,層底拉應(yīng)力計(jì)算,材料回彈模量,配合比設(shè)計(jì)等。溫度梯度,基層頂面的當(dāng)量回彈模量和計(jì)算回彈模量。水泥路面設(shè)計(jì):累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算Ne模量,混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度,溫度應(yīng)力和疲勞應(yīng)力的計(jì)算,傳荷系數(shù)等。
37.試從氣候分區(qū)來(lái)探討不同的地區(qū)對(duì)瀝青混合料的基本要求? 答:①在高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的南方地區(qū),要求瀝青混合料具有抗車轍,高溫穩(wěn)定性的能力。②在低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的北方地區(qū),要求瀝青混合料具有低溫抗裂性能。③在潮濕區(qū)、濕潤(rùn)區(qū),雨水、冰雪融化對(duì)路面有嚴(yán)重危害的地區(qū),在要求具有抗車轍能力的同時(shí),還要滿足泌水性的要求。氣候分區(qū)的主要指標(biāo)是:高溫指標(biāo)、低溫指標(biāo)和雨量指標(biāo),所以不同的地區(qū)要根據(jù)其所在的氣候分區(qū)確定其對(duì)瀝青混合料的基本要求,如在夏炎熱冬寒潮濕區(qū)(1-2-2)就要綜合考慮抗車轍高溫穩(wěn)定性的能力、低溫抗裂性能和泌水性的要求。
38、水泥混凝土路面為什么要設(shè)置接縫?接縫分為哪幾類?試分別簡(jiǎn)述它們的作用、布設(shè)位置及畫(huà)出基本構(gòu)造。答:混凝土面層是由一定厚度的混凝土板所組成,它具有熱脹冷縮的性質(zhì),如一年四季溫度的變化、晝夜溫度的變化。這些變形會(huì)受到板與基礎(chǔ)之間的摩阻力和粘結(jié)力,以及板的自重、車輪荷載等的約束,致使板內(nèi)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力,造成板的斷裂或拱脹等破壞。為避免這些缺陷,混凝土路面不得不在縱橫兩個(gè)方向設(shè)置許多接縫,把路面分割成許多板塊。接縫主要分為縮縫、脹縫和施工縫??s縫的作用是保證板因溫度和濕度的降低而收縮,沿該薄弱斷面縮裂,從而避免產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。縮縫的間距一般為4~6米,晝夜氣溫變化較大的地區(qū)或地基水文情況不良路段應(yīng)取低限值,反之取高限值。脹縫的作用是保證板在溫度升高時(shí)能部分伸長(zhǎng),從而避免路面板在熱天的拱脹和折斷破壞,同時(shí)其能起到縮縫的作用。在鄰近橋梁或固定建筑物處,或與其他類型路面相連接處、板厚變化處、隧道口、小半徑曲線和縱坡變化處應(yīng)設(shè)置脹縫。施工縫是每天完工及因雨天或其他原因不能繼續(xù)施工時(shí)的筑接縫。施工縫應(yīng)盡量設(shè)置在脹縫處,如不可能也應(yīng)設(shè)置在縮
縫處。
39.今在南方多雨地區(qū)修筑一條高速公路,條件如圖1所示,試布置排水結(jié)構(gòu)物(畫(huà)在圖上并說(shuō)明)。①在路塹邊坡坡角處和路堤邊坡坡角處要設(shè)置邊溝以排除路面水。②在路塹邊坡上方要設(shè)置截水溝,攔截流入路面的雨水。③在超高地段的中央分隔帶處要設(shè)置暗溝。④在挖方路基處要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置盲溝以降低地下水。⑤每隔200~300米,并且是填方路段設(shè)置涵洞將路面匯水從一側(cè)流向另一側(cè)
40.試述公路自然區(qū)劃與氣候分區(qū)的原則有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。①道路工程特征相似的原則;即在同一區(qū)劃內(nèi),在同樣的自然因素下筑路具有相似性②地表其后區(qū)劃差異性原則;即地表其后是地帶性差異與地帶性差異的綜合結(jié)果③自然氣候因素既有綜合又有主導(dǎo)作用的原則:及自然氣候的變化是各種因素綜合作用的結(jié)果,但其中又有某種因素起著主導(dǎo)作用。
41.簡(jiǎn)述路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容,并分別闡述每一部分的基本原則或設(shè)計(jì)要點(diǎn):路面上設(shè)計(jì)應(yīng)包括;原材料的選擇,混合料配合比設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)參數(shù)的測(cè)試和確定,路面結(jié)構(gòu)層組合和厚度的計(jì)算。
42.路面材料分為哪幾類?不同類型中分別列舉一種常用的材料來(lái)說(shuō)明其力學(xué)性質(zhì)。路面材料主要分為:(1)碎,礫石路面材料2)塊料路面材料3)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面材料4)瀝青路面材料5)水泥混凝土路面材料。碎,礫石路面是按嵌擠原理產(chǎn)生強(qiáng)度,它的抗剪強(qiáng)度主要決定于剪切面上的法向應(yīng)力和材料的內(nèi)摩擦角。材料的粘結(jié)強(qiáng)度一般都要比礦料顆粒本身的強(qiáng)度小的多,在外力作用下,材料首先將在顆粒之間產(chǎn)生滑動(dòng)和位移,使其失去承載能力而遭致破壞。其常用的材料有純碎石材料,土碎石材料等。塊料路面材料的強(qiáng)度主要由接觸的承載力和塊石之間的摩擦力所構(gòu)成。其常用的材料有拳石,粗琢,塊石,條石等。
43.擬在Ⅳ5的如下圖2路基地段修筑一條高速公路,由路線設(shè)計(jì)知此段的平均開(kāi)挖深度為6.8m,最大凍深為70cm,且為粘性土,試分析下面的路面結(jié)構(gòu)的合理性,并論述其理由。要點(diǎn):在路塹邊坡上要設(shè)置截水溝,攔截流入路面的雨水。面層整體結(jié)構(gòu)偏薄,上面層偏薄,中面層AC-10偏細(xì)。水泥穩(wěn)定土不適宜作為高速公路基層,建議水泥穩(wěn)定土與水泥穩(wěn)定碎石材料調(diào)換。路面結(jié)構(gòu)整體厚度偏薄,由于最大凍深為70cm,且為粘性土,因此不利于保持路基的干燥。建議設(shè)置砂墊層等排水措施。
44.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如何考慮交通荷載的影響?不同重力的軸載給路面結(jié)構(gòu)帶來(lái)的損傷程度是不同的。對(duì)于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),除了設(shè)計(jì)期限的累計(jì)交通量之外,另一個(gè)重要的交通因素便是各級(jí)軸載所占的比例,即軸載組成或軸載譜。把不同軸載的作用次數(shù)按等效換算的原則換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量作用次數(shù)。
45.路基的幾何三要素是什么?在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)如何確定?(1)高度、寬度、邊坡坡度。
(2)寬度由公路技術(shù)等級(jí)與實(shí)際需要確定;高度由縱斷面設(shè)計(jì)拉破確定,填方路段考慮路基的最小填土高度;邊坡坡度取決于地質(zhì)、水文條件、坡高、坡體土的性質(zhì),在確定坡率時(shí)既要考慮坡體的穩(wěn)定性,又要考慮斷面的經(jīng)濟(jì)性。
46.試列出工業(yè)廢渣的基本特性,通常使用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣材料有哪些?工業(yè)廢渣的基本特性工業(yè)廢渣種含有較多的 活性物質(zhì),能在氫氧化鈣溶液中產(chǎn)生火山灰反應(yīng),把顆粒膠凝在一起,產(chǎn)生結(jié)晶硬化,具有水硬性。常用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣有:粉煤灰,高爐渣,鋼渣,電石渣,煤纖石等 47.水泥混凝土路面損壞的形式與原因? 水泥路面的破壞形式與原因:裂縫類:橫向、縱向裂縫、斜的裂縫等,板的強(qiáng)度不夠,路基脫空等;變形類:沉陷、脹裂等,路基壓實(shí)度不足,脫空,不均勻沉降,溫度應(yīng)力過(guò)大等;接縫損壞類:錯(cuò)臺(tái)、唧泥、接縫碎裂、填料損壞等,路面脹縮受阻,產(chǎn)生較大的應(yīng)力;表面損壞類:露骨,坑槽,磨光等,集料含泥量大,砂漿過(guò)少,水灰比不大。
48、水泥混凝土路面有哪些類型?采用最多的是哪一種?水泥混凝土路面的類型有:普通混凝土路面;鋼筋混凝土路面;連續(xù)配筋混凝土路面;預(yù)應(yīng)力混凝土路面。采用最多的是普通混泥土路面。
49.水泥混凝土路面有哪些類型?各類型具有什么特點(diǎn)?水泥混凝土路面的類型有:普通混凝土路面;鋼筋混凝土路面;連續(xù)配筋混凝土路面;預(yù)應(yīng)力混凝土路面等。普通混凝土路面特點(diǎn):板間要設(shè)置接縫,只在接縫處和板邊設(shè)置鋼筋。鋼筋混凝土路面特點(diǎn):路面結(jié)構(gòu)中配置鋼筋,配筋的主要目的是控制混凝土路面板在產(chǎn)生裂縫之后保持裂縫緊密接觸,裂縫寬度不會(huì)擴(kuò)張。連續(xù)配筋混凝土路面特點(diǎn):在路面縱向配有足夠數(shù)量的不間斷連續(xù)鋼筋,路面不設(shè)橫向脹縫和縮縫。預(yù)應(yīng)力混凝土路面特點(diǎn):改善結(jié)構(gòu)的使用性能,延緩裂縫的出現(xiàn),減小裂縫寬度;截面剛度顯著提高,撓度減小,可建造大跨度結(jié)構(gòu)。受剪承載力提高:施加縱向預(yù)應(yīng)力可延緩斜裂縫的形成,使受剪承載力得到提高。卸載后的結(jié)構(gòu)變形或裂縫可得到恢復(fù):由于預(yù)應(yīng)力的作用,使用活荷載移去后,裂縫會(huì)閉合,結(jié)構(gòu)變形也會(huì)得到復(fù)位。提高構(gòu)件的疲勞承載力:預(yù)應(yīng)力可降低鋼筋的疲勞應(yīng)力比,增加鋼筋的疲勞強(qiáng)度。50.影響路堤邊坡穩(wěn)定性的主要因素有哪些?主要因素有:①流水沖刷邊坡或施工不當(dāng)引起的溜方 ②邊坡坡變過(guò)陡或邊坡坡腳被沖刷掏空引起的滑坡 ③流水沖刷,邊坡過(guò)陡或地基承載力過(guò)低。
51.路面按其使用性能分為哪幾級(jí)?路面按其力學(xué)特點(diǎn)又分為哪幾類?路面按其使用性能分為:①高級(jí)路面 ②次高級(jí)路面
③中級(jí)路面④低級(jí)路面。按力學(xué)特點(diǎn)分為:①柔性路面②剛性路面③半剛性路面
52.路面排水的方式有哪幾種?①路面表面排水 ②中央分隔帶排水 ③路面內(nèi)部排水
53.什么是半剛性基層,半剛性基層有何優(yōu)缺點(diǎn)?用水泥、石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料處治土或碎石及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣修筑的基層稱為半剛性基層。半剛性基層具有穩(wěn)定性好、抗凍性能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)本身自成板體等優(yōu)點(diǎn),但其耐磨性和抗沖刷性能差。
54.試述水泥混凝土路面與瀝青路面的力學(xué)特點(diǎn)、種類與二者的區(qū)別。(1)水泥混凝土路面:剛性路面,強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好等。普通,連續(xù)配筋,預(yù)應(yīng)力,鋼纖維等。(2)瀝青混凝土路面:柔性路面,噪音小,行車舒適,易養(yǎng)護(hù)維修等。瀝青砼,熱拌瀝青碎石,乳化瀝青碎石,瀝青貫入式,瀝青表處治等。
55.如何初步判定危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置以及如何確定土工參數(shù)?對(duì)于砂類土,采用直線法,土以抗力以內(nèi)摩擦為主,粘聚力甚小。圓弧法主要用于粘性土,通過(guò)4.5H定圓心后進(jìn)行滑動(dòng)面驗(yàn)算,確定最小穩(wěn)定系數(shù),即為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面??紤]到滑動(dòng)面的近似假設(shè),土工試驗(yàn)所得到的摩擦角和粘聚力的局限性及環(huán)境條件的變異性的影響,為保證邊坡穩(wěn)定性有足夠的完全儲(chǔ)備,穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。
56、公路的技術(shù)分級(jí)是如何劃分的?公路的技術(shù)等級(jí)是按其任務(wù),性質(zhì)和交通量分為五個(gè)技術(shù)等級(jí);各等級(jí)又根據(jù)地形規(guī)定了不同的計(jì)算行車速度及其相應(yīng)的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
57、試述新建瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟。1)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,確定路面等級(jí)和面層類型,計(jì)算年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值2)按路基土類與干濕類型,將路基劃分為若干段,確定各路段土基回彈模量值3)根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu),擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案4)根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。
58.影響路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的因素有哪些? 影響路基強(qiáng)度的因素有:土基回彈模量,路基路面結(jié)構(gòu)整體性影響。穩(wěn)定性有大氣溫度,降水與溫度變化以及地表上的開(kāi)挖或填筑等因素。
59、試述土質(zhì)路基的壓實(shí)機(jī)理、影響壓實(shí)的因素和壓實(shí)指標(biāo)。路基工程的壓實(shí)機(jī)理:土是三相體,土粒為骨架,顆粒之間孔隙為水和氣體所占據(jù),通過(guò)壓實(shí)使土粒重新組合,彼此擠緊,孔隙縮小,土的單位質(zhì)量提高,形成密實(shí)整體,最終使強(qiáng)度增加,穩(wěn)定性提高。影響因素:1)內(nèi)因:土質(zhì)和濕度2)外因:壓實(shí)功能及壓實(shí)時(shí)的外界自然和人為的其他的因素。指標(biāo):最大干容重 及相應(yīng)的最佳含水量
60.試述水泥混凝土路面接縫分類及其作用??p主要分為縮縫、脹縫和施工縫??s縫的作用是保證板因溫度和濕度的降低而收縮,是沿該薄弱斷面縮裂,從而避免產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。脹縫的作用是保證板在溫度升高是能部分伸長(zhǎng),從而避免路面板在熱天的拱脹和折斷破壞,同時(shí)其能起到縮縫的作用。施工縫每天完工及因雨天或其他原因不能繼續(xù)施工時(shí)的筑接縫。
61.畫(huà)圖示意路基的典型斷面,簡(jiǎn)述各自的特點(diǎn)。畫(huà)出路基的基本典型斷面形式,并分別說(shuō)明他們的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)中應(yīng)該注的問(wèn)題。(1)圖略。①路堤;②路塹;③半填半挖。(2)①路堤:設(shè)計(jì)線高于原地面線,排水通風(fēng)條件好,受水文地質(zhì)條件影響小,施工質(zhì)量易控制,施工時(shí)應(yīng)注意填料的選用與壓實(shí)。②路塹:設(shè)計(jì)線低于原地面,排水通風(fēng)條件差,破壞了原地面天然平衡,受水文地質(zhì)影響大,要注意邊坡穩(wěn)定性與排水設(shè)計(jì)。③半填半挖:工程上經(jīng)濟(jì),易發(fā)生不均勻沉降而產(chǎn)生縱向開(kāi)裂,此處要注意填方與山坡結(jié)合處的處治技術(shù)。
62.擋土墻排水設(shè)計(jì)的目的是什么?如何進(jìn)行擋土墻排水設(shè)計(jì)? 擋土墻應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施,以疏干墻后土體和防止地面水下滲,防止墻后積水形成靜水壓力,減少寒冷地區(qū)回填的凍脹壓力,消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。排水措施主要包括:設(shè)置地面排水溝,引出地面水,夯實(shí)回填土頂面和地面松土,防止雨水及地面水下滲,必要時(shí)可加設(shè)鋪砌;對(duì)路塹擋土墻墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固,以及防邊溝水滲入基礎(chǔ);設(shè)置墻身泄水孔,排除墻后水。
63、路基由哪幾個(gè)要素構(gòu)成?它們是如何確定的?路基由高度,寬度,邊坡坡度三個(gè)要素組成;寬度由公路技術(shù)等級(jí)與實(shí)際需要確定;高度由縱斷面設(shè)計(jì)拉坡確定,填方路段考慮路基的最小填土高度;邊坡坡度取決于地質(zhì),水文條件,坡高。坡堤土的性質(zhì),在確定坡率時(shí)即要考慮坡體的穩(wěn)定性,又要考慮斷面的經(jīng)濟(jì)性。
64、邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算的方法有哪些?各種類型的使用范圍如何?力學(xué)分析法(數(shù)解法,圖解法或表解法)和工程地質(zhì)法。直線法適用于砂類土,土的抗力以內(nèi)磨擦為主,粘聚力甚小。邊坡破壞時(shí),破裂面近似平面。圓弧法適用于粘性土,土的抗力以粘聚力為主,內(nèi)磨擦力甚小,破裂面近似圓弧。數(shù)解法計(jì)算精確,但是計(jì)算繁唆。表解法計(jì)算簡(jiǎn)單但是計(jì)算不如數(shù)解法精確。
65、瀝青路面的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)指標(biāo)是什么?設(shè)計(jì)理論:采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論,以設(shè)計(jì)彎沉值為路面結(jié)構(gòu)整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo),設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)所需要的厚度。
66、在南方多雨地區(qū),某一級(jí)公路超高路段水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示,本段路基長(zhǎng)度約1km,路基寬度為28m,設(shè)計(jì)標(biāo)高位置為中央分隔帶邊緣,斷面劃分為:土路肩(0.75m)+硬路肩(3.0m)+路緣帶(0.5m)+行車道(2×3.75m)+路
緣帶(0.75m)+中央分隔帶(3.0m)+路緣帶(0.75m)+行車道(2×3.75m)+路緣帶(0.5m)+硬路肩(3.0m)+ 土路肩(0.75m),地下水位距設(shè)計(jì)標(biāo)高1.5m,地表水位距設(shè)計(jì)標(biāo)高3.0m。路面結(jié)構(gòu)層厚度為60cm,彎道為左偏,超高橫坡為3%,土質(zhì)為粘性土,臨界高度為:地下水H1=1.7~1.9, H2=1.3~1.4,H3=0.9~1.0, 地表水H1=1.0~1.1, H2=0.6~0.7,H3=0.3~0.4。試進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)并說(shuō)明理由。(1)圖中需畫(huà)出截水溝(2)因H
67、劃分路基干濕類型及其確定方法是什么?分為四類:干燥,中濕,潮濕,過(guò)濕。以稠度作為路基干濕類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)。
68、如何提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性?根據(jù);增加粗礦料,提高稠度,控制瀝青用量,摻外加劑。
69、表征土基承載能力的參數(shù)指標(biāo)有哪些?如何確定?指標(biāo)有:回彈模量,地基反應(yīng)模量,加州承載比等。確定方法:土基回彈模量――柔性承載板和剛性承載板確定;地基反應(yīng)模量――K=P/L; CBR=100*P/Ps
70、與一般路基相比,浸水路基穩(wěn)定性驗(yàn)算有何不同?由于
浸水路基存在水的壓力,因而需進(jìn)行滲透動(dòng)水壓力的計(jì)算。
71、簡(jiǎn)述半剛性材料的特點(diǎn)、種類及適用情況。用水泥,石灰,粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料處治的土或碎石(礫石)及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣修筑的基層,在前期具有柔性路面的力學(xué)性能,后期的強(qiáng)度和剛度均有大幅度的增長(zhǎng),材料的剛性介于柔性和剛性路面之間。水泥穩(wěn)定土或碎石,石灰粉煤灰穩(wěn)定土,一般用于高速公路,一級(jí)公路的基層與底基層。72、擋土墻的埋置深度如何確定?無(wú)沖刷時(shí),應(yīng)在天然路面以下至少1m;有沖刷時(shí),應(yīng)在沖刷線以下至少1m;受凍脹影響時(shí),應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m;碎石,礫石和砂類地基,不考慮凍脹影響,但基礎(chǔ)埋深不宜小于1m。73、水泥混凝土路面基層設(shè)置的目的是什么?防止或減輕唧泥,錯(cuò)臺(tái)和斷裂病害的出現(xiàn);改善接縫的傳荷能力及耐久性,提高抗沖刷能力;緩解土基不均勻凍脹或不均勻體積變形對(duì)面層的不利影響;為面層施工提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)和工作面。74.試述瀝青路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)原則。1)保證路面表面使用品質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定2)路面各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度,抗變形能力與各層次的力學(xué)響應(yīng)相匹配3)直接經(jīng)受溫度等自然因素變化而造成強(qiáng)度,穩(wěn)定性下降的結(jié)構(gòu)層次應(yīng)提高其抵御能力4)充分利用當(dāng)?shù)夭牧希?jié)約外運(yùn)材料,作好優(yōu)化選擇,降低建設(shè)與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
75.簡(jiǎn)述我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)理論和方法?設(shè)計(jì)指標(biāo)?層間接觸條件?設(shè)計(jì)理論:采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論,以設(shè)計(jì)彎沉值為路面結(jié)構(gòu)整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo),計(jì)算路面結(jié)構(gòu)所需的厚度。設(shè)計(jì)指標(biāo):采用層間
完全連續(xù)的條件
1. 路基臨界高度:不利季節(jié)路基處于某種臨界狀態(tài)時(shí)(干燥、中溫、潮濕)上部土層(路床頂面以下80cm)距地下水位或地面積水水位的最小高度。
2. 輪跡橫向分布系數(shù):剛性路面設(shè)計(jì)中,在設(shè)計(jì)車道上,50cm寬度范圍內(nèi)所受到的輪跡作用次數(shù)與通過(guò)該車道橫斷面的輪跡總作用次數(shù)之比。
3. 設(shè)計(jì)彎沉:是根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)每個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、面層和基層類型確定的,相當(dāng)于路面竣工后第一年不利季節(jié),路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN 作用下,測(cè)得的最大回彈彎沉值。
4. 邊溝:設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè),多與路中線平行。
5. 疲勞破壞:結(jié)構(gòu)在低于極限強(qiáng)度的荷載應(yīng)力作用下,隨著荷載作用次數(shù)的增加而出現(xiàn)的破壞的現(xiàn)象。
6.路床:路面的基礎(chǔ),是指路面以下80cm范圍內(nèi)的路基部分,承受路面?zhèn)鱽?lái)的行車荷載,結(jié)構(gòu)上分為上路床(0~30cm)和下路床(30~80cm)。
7.最佳含水量:路基碾壓是或室內(nèi)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)應(yīng)于某一壓實(shí)功,土體獲得最大干密度時(shí)所對(duì)應(yīng)的含水量。8.唧泥:水泥混凝土板接縫,裂縫處,基層材料在行車荷載和水的作用下,抗沖刷能力差的細(xì)集料被擠出來(lái)的現(xiàn)象。9.勁度模量:材料在一定的溫度和時(shí)間條件下,荷載應(yīng)力與應(yīng)變的比值。
10.CBR加州承載比:是美國(guó)加利福利亞州提出的一種評(píng)定土基及路面材料承載能力的指標(biāo),采用高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)碎石為標(biāo)準(zhǔn),用對(duì)應(yīng)某一貫入度的土基單位壓力P與相應(yīng)貫入度的標(biāo)準(zhǔn)壓力的比值表示CBR值。
11.路床:路面的基礎(chǔ),是指路面以下80cm范圍內(nèi)的路基部分,承受路面?zhèn)鱽?lái)的行車荷載,結(jié)構(gòu)上分為上路床(0~30cm)和下路床(30~80cm)。
12.平均稠度:不利季節(jié)實(shí)測(cè)路床80cm深度以內(nèi)的平均含水量及路床的液塑限,將土的液限含水量減去平均含水量后除以液塑限含水量之差(塑性指數(shù))。
13.二灰穩(wěn)定土:由石灰粉煤灰結(jié)合料穩(wěn)定的粗粒土或細(xì)粒土,且強(qiáng)度隨齡期的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)的無(wú)機(jī)穩(wěn)定材料。14.勁度模量:材料在一定的溫度和時(shí)間條件下,荷載應(yīng)力與應(yīng)變比值。
15.錯(cuò)臺(tái):水泥混凝土板接縫處,兩塊板端部出現(xiàn)的豎向相對(duì)位移,并影響其行車舒適性。
16.半剛性材料:由水泥,石灰,粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料結(jié)合而成的水硬性或碎石(礫石)的材料。
17.路基工作區(qū):在路基某一深度2a處,當(dāng)車輪荷載引起的垂直應(yīng)力與路基土自重引起的垂直應(yīng)力相比所占比例很小,在1/10~1/5時(shí),該深度2a范圍內(nèi)的路基范圍為路基工作區(qū)。18.臨界荷位:剛性路面進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算時(shí),選取使面板內(nèi)產(chǎn)生最大應(yīng)力或最大疲勞破壞的一個(gè)荷載位置?,F(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范采用混凝土板縱縫邊緣中部作為臨界荷位。
19.當(dāng)量軸次:按路面損壞等效原則,將不同車型,不同軸載作用次數(shù)換算成與標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100相當(dāng)軸載作用次數(shù)。20.車轍:路面結(jié)構(gòu)及土基在行車荷載的反復(fù)作用下的補(bǔ)充壓實(shí),以及結(jié)構(gòu)層中材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累計(jì)的塑性變形,而形成的永久變形。
21.翹曲應(yīng)力:由于板的自重和地基反力和相鄰板的鉗制作用,使部分翹曲變形受阻,從而使板內(nèi)產(chǎn)生翹曲應(yīng)力。22.壓實(shí)度:現(xiàn)場(chǎng)干密度與室內(nèi)最大干密度的比值,用百分?jǐn)?shù)表示。
23.半剛性路面:用水泥、石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料處治的土或碎(礫)石及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣修筑的基層和鋪筑在它上面的瀝青面層統(tǒng)稱為半剛性路面。
24.二灰穩(wěn)定砂礫 以石灰粉煤灰作為結(jié)合料以礫石和砂礫作為骨料的無(wú)機(jī)混合材料稱為二灰穩(wěn)定砂礫。
25、計(jì)算彎沉:它是根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上預(yù)測(cè)通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、面層和基層的類型而確定的路面彎沉實(shí)際值是路面厚度計(jì)算的主要依據(jù)。
26.深路塹:通常將大于20m的路塹視為深路塹。27.反射裂縫:由于半剛性基層產(chǎn)生的裂縫或者水泥路面加鋪瀝青罩面的水泥板裂縫向上發(fā)展,致使瀝青面層開(kāi)裂,形成的裂縫稱為反射裂縫。
28、累計(jì)當(dāng)量軸次:按路面損壞的等效原則,將不同車型不同軸載作用次數(shù)換算與標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100相當(dāng)軸載作用次數(shù),再根據(jù)確定的交通量年平均增長(zhǎng)率r和設(shè)計(jì)年限算得累計(jì)當(dāng)量軸次。
29、路面的基礎(chǔ),是指路面以下80cm范圍內(nèi)的路基部分,承受路面?zhèn)鱽?lái)的行車荷載,結(jié)構(gòu)上分為上路床(0~30cm)和下路床(30~80cm)。
30、平均稠度:不利季節(jié)實(shí)測(cè)路床80cm深度內(nèi)土的平均含水量及路床土的液、塑限,將土的液限含水量減去平均含水量后除以液、塑限含水量之差(塑性指數(shù))
31、疲勞破壞:結(jié)構(gòu)在低于極限強(qiáng)度的荷載應(yīng)力作用下,隨著荷載作用次數(shù)的增加而出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象。
32.半剛性基:采用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料或土,且具有一定厚度的基層結(jié)構(gòu)。
33.邊溝:設(shè)置在挖方路基的路肩外測(cè)或低路堤的坡腳外測(cè),多與路線中心線平行,用以匯集和排除路基范圍和流向路基的少量地面水。
34.瀝青混凝土路面:是指用瀝青混凝土作面層的路面。
35、路基工作區(qū):在路基某一深度Za處,當(dāng)車輪荷載引起的垂直應(yīng)力與路基土自重引起的垂直應(yīng)力相比所占比例很摩擦樁:樁穿過(guò)并支承在各種壓縮性土層中,在豎向荷載的作用下,基樁所發(fā)揮的承載力以側(cè)摩小,僅為1/10-1/5時(shí),該深度Za范圍內(nèi)的路基稱為路基工阻力為主時(shí),稱為摩擦樁 作區(qū)。
端承樁或柱樁:基樁所發(fā)揮的承載力以樁底土層的抵抗力為主時(shí),稱為端承樁或柱樁
36、半剛性基層:采用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料或土,且具有一單樁承載力:?jiǎn)螛对诤奢d作用下,地基土和樁本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均能得到保證,變形也在容許定厚度的基層結(jié)構(gòu)。
范圍內(nèi),以保證結(jié)構(gòu)物的正常使用所能承受的最大荷載
37、當(dāng)量軸次:按路面損壞等效原則,將不同車型、不同軸臨界深度:樁底端進(jìn)入持力沙土層或硬粘土層,樁的極限阻力隨著進(jìn)入持力層的深度線性增加。載作用次數(shù)換算成與標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100相當(dāng)軸載作用次數(shù)。達(dá)到一定深度后,阻力極限值保持穩(wěn)定值,這一深度稱為~
38、路堤:是指全部用巖土填筑而成的路基。樁底硬層臨界厚度:當(dāng)持力層下方存在軟弱土層時(shí),樁底下距下臥軟弱層頂面的距離t小于某一
39、勁度模量:材料在一定的溫度和時(shí)間條件下,荷載應(yīng)力與應(yīng)變比值。
值tc時(shí),樁的阻力隨著t的減小而下降,tc稱為~
樁的橫向承載力:樁在與樁軸線垂直方向受力時(shí)的承載力
40、輪跡橫向分布系數(shù):剛性路面設(shè)計(jì)中,在設(shè)計(jì)車道上,負(fù)摩阻力:當(dāng)樁周土體因某種原因發(fā)生下沉,其沉降變形大于樁身的沉降變形時(shí),在樁側(cè)面出現(xiàn)50cm寬度范圍內(nèi)所受到的輪跡作用次數(shù)與通過(guò)該車道橫斷面向下作用的摩擦力 的輪跡總作用次數(shù)之比。
正摩阻力:樁受軸向荷載后,樁相對(duì)于樁側(cè)土體作向下位移,土對(duì)樁產(chǎn)生向上的摩阻力,稱為~
41、彎沉綜合修正系數(shù):因理論假設(shè)與實(shí)際路面工作狀態(tài)的中性點(diǎn):正、負(fù)摩阻力變換處的位置
差異,而形成瀝青路面實(shí)測(cè)彎流值與理論計(jì)算值不等,而采土的彈性抗力:樁身的水平位移及轉(zhuǎn)角使樁擠壓樁側(cè)土體,樁側(cè)土必然對(duì)樁產(chǎn)生一橫向土抗力用彎沉綜合修正系數(shù)予以修正,它是實(shí)測(cè)彎沉值與理論彎沉值之比。
σzx,它起抵抗外力和穩(wěn)定樁基礎(chǔ)的作用,這種作用力稱為~
地基系數(shù)C:?jiǎn)挝幻娣e土在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生單位變形時(shí)所需要的力
43.車輪輪跡橫向分布系數(shù):它為路面橫斷面上某一寬度范多排樁:水平外力作用平面內(nèi)有一根以上的樁的樁基礎(chǔ)
圍內(nèi)實(shí)際受到軸載作用數(shù)占通過(guò)該車道斷面的總軸數(shù)的比剛性樁和彈性樁:當(dāng)樁的入土深度h>2.5/a時(shí),稱為彈性樁,反之則為剛性樁。a為樁—土變形例。
地基:承受建筑影響的那部分地層 基礎(chǔ):建筑和地基接觸的部分
天然地基:未經(jīng)過(guò)人工處理就滿足設(shè)計(jì)要求的地基
系數(shù)。
沉井:筒狀結(jié)構(gòu)物,它是以井內(nèi)挖土,依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后經(jīng)
過(guò)混凝土封底并填塞井孔使其成為橋梁墩臺(tái)或其他結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)
一般沉井:就地制造下沉的沉井
人工地基:天然地層土質(zhì)過(guò)于軟弱或存在不良工程地質(zhì)問(wèn)題,需人工加固或處理的地基浮運(yùn)沉井:岸邊澆筑浮運(yùn)就位下沉制造的沉井
淺基礎(chǔ):埋置深度較淺且施工簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)
復(fù)合地基:指兩種不同剛度(或模量)的材料(不同剛度的加固樁樁體與樁間土)所組成,兩者深基礎(chǔ):淺層土質(zhì)不良,將基礎(chǔ)置于較深的土層上,且施工復(fù)雜時(shí)稱為深基礎(chǔ)共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形的地基。
深水基礎(chǔ):基礎(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度較淺,但水下部分較深。a 剛性基礎(chǔ):基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋的基礎(chǔ)。
柔性基礎(chǔ):將剛性基礎(chǔ)尺寸重新設(shè)計(jì)并配置足夠的鋼筋。
軟弱地基:指的是天然含水量過(guò)大,承載力低,在荷載作用下易產(chǎn)生滑動(dòng)或固結(jié)沉降的地基。樁的計(jì)算寬度:為了將空間受力簡(jiǎn)化為平面受力,將樁的設(shè)計(jì)寬度換算成實(shí)際工作條件下矩形截面樁的寬度。
剛性擴(kuò)大基礎(chǔ):將基礎(chǔ)平臺(tái)尺寸擴(kuò)大以滿足地基強(qiáng)度要求的剛性基礎(chǔ)剛性樁 :根據(jù)樁與土的相對(duì)剛度將樁劃分為剛性樁和彈性樁,當(dāng)樁的入土深度h《=2.5/a時(shí),樁剛性角:自墩臺(tái)身邊緣處的垂線和基底邊緣的聯(lián)線間的最大夾角 的相對(duì)剛度較大,這種樁稱為剛性樁 持力層:直接與基底接觸的土層
軟弱下臥層:容許承載力小于持力層容許承載力的土層
持力層:直接與基地接觸的土層
群樁效應(yīng):由于承臺(tái)、樁、土的相互作用使其樁側(cè)阻力、端樁阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單打入(錘擊)樁:通過(guò)錘擊將各種預(yù)先制好的樁打入地基內(nèi)達(dá)到需要的深度樁明顯不同,這種群樁不同于單樁的工作性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)稱為群樁效應(yīng)
振動(dòng)下沉樁:將大功率的振動(dòng)打樁機(jī)安裝在樁頂,利用振動(dòng)力以減少土對(duì)樁的阻力,使之沉入土樁端阻力深度效應(yīng):樁端阻力隨著樁的入土深度,特別是持力層的深度而變化,這種特性稱為樁中
端阻力深度效應(yīng)
灌注樁:在現(xiàn)場(chǎng)地基中鉆挖樁孔,然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架,在灌注樁身混凝土而成的樁樁側(cè)摩阻力的深度效應(yīng) :樁側(cè)摩阻力隨著樁的入土深度,特別是持力層的深度而變化,這種特性鉆孔灌注樁:用鉆孔機(jī)在土中鉆進(jìn),邊破碎土體邊出土渣而成孔再灌注而成。稱為樁側(cè)摩阻力深度效應(yīng)人工挖孔稱為挖孔 灌注樁
井點(diǎn)排水法:基坑開(kāi)挖前預(yù)先在基坑四周打入若干井管,各井管用集水管鏈接并抽水,使井管兩沉管灌注樁:采用錘擊或振動(dòng)的方法把帶有鋼筋混凝土樁尖或活瓣式樁尖的鋼套管沉入土中成側(cè)一定范圍內(nèi)的水位逐漸下降,保證 施工過(guò)程基坑始終保持無(wú)水狀態(tài)???,再灌注成樁。
1.淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的區(qū)別?
淺基礎(chǔ)埋入地層深度較淺,施工一般采用敞開(kāi)挖基坑修筑基礎(chǔ)的方法,淺基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可以忽略基礎(chǔ)側(cè)面土體對(duì)基礎(chǔ)的影響,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法
也較簡(jiǎn)單;深基礎(chǔ)埋入地層較深,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法較淺基礎(chǔ)復(fù)雜,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)需考慮基礎(chǔ)側(cè)面土體的影響。2.何謂剛性基礎(chǔ),剛性基礎(chǔ)有什么特點(diǎn)?
當(dāng)基礎(chǔ)圬工具有足夠的截面使材料的容許應(yīng)力大于由基礎(chǔ)反力產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力時(shí),斷面不會(huì)出現(xiàn)裂縫,基礎(chǔ)內(nèi)部不需配置受力鋼筋,這種基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。
剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn)是穩(wěn)定性好,施工簡(jiǎn)便,能承受較大的荷載,所以只要地基強(qiáng)度能滿足要求,他是橋梁和涵洞等結(jié)構(gòu)物首先考慮的基礎(chǔ)形式。
3.確定基礎(chǔ)埋深應(yīng)考慮哪些因素?基礎(chǔ)埋深對(duì)地基承載力,沉降有什么影響? 1地基的地質(zhì)條件,2河流的沖刷深度,3當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度,4上部結(jié)構(gòu)形式,5當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件,6保證持力層穩(wěn)定所需的最小埋置深度。
基礎(chǔ)如果埋置在強(qiáng)度比較差的持力層上,使得地基承載力不夠,直接導(dǎo)致地基土層下沉,沉降量增加,從而影響整個(gè)地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。第二章
2-4何謂剛性角,它與什么因素有關(guān)?
懸出部分在基底反力作用下,在a-a截面所產(chǎn)生的彎曲拉力和剪力不超過(guò)基底圬工的強(qiáng)度極值。滿足上述要求時(shí),就可以得到自墩臺(tái)身邊緣處的垂線與基底邊緣的聯(lián)線間的最大夾角稱為剛性角。它與基礎(chǔ)圬工的材料強(qiáng)度有關(guān)。
第三章
1.樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)?適用于什么情況?
答:具有承載力高,穩(wěn)定性好,沉降小而均勻,在深基礎(chǔ)中具有耗用材料少,施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。(1)荷載較大,適宜的地基持力層位置較淺或人工基礎(chǔ)在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)。(2)河床沖刷較大,河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計(jì)算正確,位于基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)下面的土層有可能被侵蝕.沖刷.如采用深基礎(chǔ)不能保證安全時(shí)(3)當(dāng)基礎(chǔ)計(jì)算沉降過(guò)大或建筑物對(duì)不均勻沉降敏感時(shí),采用樁基礎(chǔ)穿過(guò)松軟(高壓縮)層,將荷載傳到較結(jié)實(shí)(低壓縮性)土層,以減少建筑物沉降并使沉降較均勻。(4)當(dāng)建筑物承受較大的水平荷載,需要減少建筑物的水平位移和傾斜時(shí)(5)當(dāng)施工水位或地下水位較高,采用其他深基礎(chǔ)施工不便或經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)。(6)地震區(qū),在可液化地基中,采用樁基礎(chǔ)可增加建筑物的抗震能力,樁基礎(chǔ)穿越可液化土層并伸入下部密實(shí)穩(wěn)定土層,可消除或減輕地震對(duì)建筑物的危害。
2.柱樁與摩擦樁受力情況有什么不同?在各種情況具備時(shí)優(yōu)先考慮哪種? 答:摩擦樁基樁所發(fā)揮的承載力以側(cè)摩擦力為主。柱樁基樁所發(fā)揮的承載力以樁底土層的抵抗力為主。在各種條件具備時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮柱樁,因?yàn)橹鶚冻休d力較大,較安全可靠,基礎(chǔ)沉降也小。
3-4高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)各有哪些優(yōu)缺點(diǎn),它們各自適用于什么情況?
答:高樁承臺(tái)是承臺(tái)地面位于地面以上,由于承臺(tái)位置較高,在施工水位以上,可減少墩臺(tái)的圬工數(shù)量,避免或減少水下作業(yè),施工較為方便,但穩(wěn)定性低
低樁承臺(tái)是承臺(tái)的承臺(tái)底面位于地面以下,在水下施工,工作量大,但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
3-5試述單樁軸向荷載的傳遞機(jī)理?
答:?jiǎn)螛遁S向荷載由樁側(cè)摩阻力和樁底摩阻力組成,隨著荷載增加,摩阻力隨之增加,樁身摩阻力達(dá)到極限后,荷載再增加,樁端阻力增加,當(dāng)樁端阻力達(dá)到了極限,即達(dá)到了樁的極限承載力
6樁側(cè)摩阻力是如何形成的,它的分布規(guī)律是怎么樣的?
答:樁側(cè)摩阻力除與樁土間的相對(duì)位移有關(guān),還與土的性質(zhì),樁的剛度,時(shí)間因素和土中應(yīng)力狀態(tài)
以及樁的施工方法有關(guān)。樁側(cè)摩擦阻力實(shí)質(zhì)上是樁側(cè)土的剪切問(wèn)題。樁側(cè)土極限摩阻力值與樁側(cè)土 的剪切強(qiáng)度有關(guān),隨著土的抗剪強(qiáng)度的增大而增大,從位移角度分析,樁的剛度對(duì)樁側(cè)摩阻力也有影響
在粘性土中的打入樁的樁側(cè)摩阻力沿深度分布的形狀近乎拋物線,在樁頂處的摩阻力等于零。
7單樁軸向容許承載力如何確定?哪幾種方法比較符合實(shí)際?
答:(1)靜載試驗(yàn)法(2)經(jīng)驗(yàn)公式法(3)靜力觸探法(4)動(dòng)測(cè)試樁法(5)靜力分析法
最符合實(shí)際的是靜載實(shí)驗(yàn)法與經(jīng)驗(yàn)公式法。
8什么是樁的負(fù)摩阻力?它產(chǎn)生的條件是什么?對(duì)基樁有什么影響?
答:當(dāng)樁固土體因某種原因發(fā)生下沉,其沉降變形大于樁身的沉降變形時(shí),在樁側(cè)表面將出現(xiàn)向下的摩阻力
稱其為負(fù)摩阻力。樁的負(fù)摩阻力的發(fā)生將使樁側(cè)土的部分重力傳遞給樁,陰齒,負(fù)摩阻力不但不能為樁承載力 的一部分,反而變成施加在樁上的外荷載。
3-11 為什么在粘土中打樁,樁打入土中后靜置一段時(shí)間,一般承載力會(huì)增加? 答:靜置一段時(shí)間加速土排水固結(jié),土層更加密集,樁與土之間的粘結(jié)力增加,摩擦角增加,導(dǎo)致剪切強(qiáng)度增加,樁側(cè)極限摩阻力增加,承載力增加,同時(shí)樁 底土層抗力也相應(yīng)增加。
12、如何保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量?
根據(jù)土質(zhì)、樁徑大小、入土深度和集聚設(shè)備等條件選用適當(dāng)?shù)你@具和鉆孔方法。采用包括制備有一定要求的泥漿護(hù)壁,提高孔內(nèi)泥漿水位,灌注水下混凝土等相應(yīng)的施工工藝和方法,并且在施工前應(yīng)做試樁以取得經(jīng)驗(yàn)。
13、鉆孔灌注樁成孔時(shí),泥漿起什么作用,制備泥漿應(yīng)控制哪些指標(biāo)?
1、在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的靜水壓力,可防止坍孔。
2、泥漿向孔外土層滲漏,在鉆進(jìn)過(guò)程中,由于鉆頭的活動(dòng),孔壁表面形成一層膠泥,具有護(hù)壁作用,同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷,能穩(wěn)定孔內(nèi)水位。
3、泥漿相對(duì)密度大,具有挾帶鉆渣的作用,利于鉆渣的排出,此外,還有冷卻機(jī)具和切土潤(rùn)滑的作用,降低鉆具磨損和發(fā)熱活動(dòng)。
孔內(nèi)保持一定稠度的泥漿,一般相對(duì)密度以1.1-1.3為宜,在沖擊鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用1.4以上,粘度為20s,含砂率小于6%。在較好的粘性土層中鉆孔,也可灌入清水,使鉆孔內(nèi)自造泥漿,達(dá)到固壁效果。調(diào)制泥漿的粘土塑性指數(shù)不宜小于15.3-
14、鉆孔灌注樁有哪些成孔方法,各使用什么條件?
1、旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔,適用于較細(xì)、軟的土層,在軟巖中也可以使用,成孔深度可達(dá)100米;
2、沖擊鉆進(jìn)成孔,適用于含有漂卵石、大塊石的土層及巖層,也能用于其他土層,成孔深度不大于50米。
3、沖抓鉆進(jìn)成孔,適用于粘性土、砂性土及夾有碎卵石的沙礫土層,成孔深度應(yīng)小于30米。3-
16、從哪些方面來(lái)檢測(cè)樁基礎(chǔ)的質(zhì)量?各有何要求?
1、樁的幾何受力條件檢驗(yàn):樁的幾何受力條件主要是指有關(guān)樁位的平面布置、樁身傾斜度、樁頂和樁底標(biāo)高等,要求這些指標(biāo)在容許誤差的范圍之內(nèi)。
2、樁身質(zhì)量檢驗(yàn):對(duì)樁的尺寸,構(gòu)造及其完整性進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)證樁的制作或成樁的質(zhì)量。
3、樁身強(qiáng)度與單樁承載力檢驗(yàn),保證樁的完整性,檢測(cè)樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度,預(yù)留試塊的抗壓強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)采用混凝土相應(yīng)抗壓強(qiáng)度,對(duì)于水下混凝土應(yīng)高于20%。第四章
1、什么是“m”法,它的理論根據(jù)是什么?此方法有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 假定低級(jí)系數(shù)C隨深度成正比例地增長(zhǎng),m稱為地基土比例系數(shù)。
m法的基本假定是認(rèn)為樁側(cè)土為溫克爾離散線性彈簧,不考慮樁土之間的粘著 力和摩擦力,樁作為彈性構(gòu)件考慮,當(dāng)樁受到水平外
力作用后,樁土協(xié)調(diào)變形,任一深度Z處所產(chǎn)生的樁側(cè)土水平抗力與改點(diǎn)水平位移成正比,且地基系數(shù)C隨深度成正比增長(zhǎng)。
(1)根據(jù)“m”法假定,土的彈性抗力與位移成正比,而此換算忽視了樁身位移這一重要影響因素;(2)換算土層厚Hm僅與樁徑 有關(guān),而與地基土類、樁身材料等因素?zé)o關(guān),顯然過(guò)于簡(jiǎn)單。
2、地基土的水平向土抗力大小與哪些因素有關(guān)?
取決于土體性質(zhì)、樁身剛度、樁的入土深度、樁的截面形狀、樁距及荷載等因素。
3、“m”法為什么要分多排樁和單排樁,彈性樁和剛性樁?
單排樁是指在于水平外力H作用面向垂直的平面上,由多根樁組成的單排樁的基礎(chǔ)。多排樁,指在水平外力作用平面內(nèi)有一根以上 的樁的樁基礎(chǔ),不能直接應(yīng)用單樁形式計(jì)算樁內(nèi)力的公式計(jì)算各樁頂作用力,需應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法另行計(jì)算。當(dāng)入土深度h>2.5α
時(shí),樁的相對(duì)剛度小,必須考慮樁的實(shí)際剛度,按彈性樁來(lái)計(jì)算。當(dāng)樁的入土深度h不大于2.5α?xí)r,則裝的相對(duì)剛度較大,可按 剛性樁計(jì)算。
6)承臺(tái)應(yīng)進(jìn)行哪些內(nèi)容的驗(yàn)算?
答:承臺(tái)設(shè)計(jì)包括承臺(tái)材料,形狀,高度,底面標(biāo)高和平面尺寸的確定以及強(qiáng)度驗(yàn)算。
7)什么情況下需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)的沉降計(jì)算,如何計(jì)算?
答:情況:超靜定結(jié)構(gòu)橋梁或建于軟土,濕陷性黃土地基或沉降較大的其他土層的靜定結(jié)構(gòu)橋梁墩臺(tái)的群樁基礎(chǔ)。
計(jì)算:根據(jù)分層總和法計(jì)算沉降量,再由公路基規(guī)規(guī)定滿足下式:s<=2.0√L,△s≤1.0√L
8)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)包括那些內(nèi)容?通常應(yīng)驗(yàn)算那些內(nèi)容?怎樣進(jìn)行這些驗(yàn)算? 答:1設(shè)計(jì)內(nèi)容:樁基類型,樁長(zhǎng),樁徑,樁數(shù),樁的布置,承臺(tái)位置與尺寸
2驗(yàn)算內(nèi)容:1單根基樁的驗(yàn)算2群樁基礎(chǔ)承載力和沉降量的驗(yàn)算3承臺(tái)強(qiáng)度驗(yàn)算 單根樁的驗(yàn)算:N +G<=K[P], 9)什么是地基系數(shù)?確定地基系數(shù)的方法有幾種?目前我國(guó)公路橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的是哪一種?
答:地基系數(shù):?jiǎn)挝幻娣e土在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生單位變形時(shí)所需要的力。
方法有:“m”法,“k”法,“c”法,“常數(shù)”法。
采用“m”法。
第五章1沉井基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)荷載傳遞有何區(qū)別?
答:沉井基礎(chǔ)是依靠自身重力克服井壁摩擦力下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后經(jīng)過(guò)混凝土封底并填塞井恐,使其成為橋梁墩臺(tái)或其他結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ),他是整體承受荷載。在樁基礎(chǔ)是由樁頂豎向荷載傳遞給側(cè)面土及底層土及底層土發(fā)生位移或形變產(chǎn)生樁側(cè)摩阻力和樁底摩阻力。2 沉井基礎(chǔ)有什么特點(diǎn)?
答:埋置深度可以很大,整體性強(qiáng),穩(wěn)定性好,有較大的承載面積,能承受較大的垂直荷載和水平荷載,沉井既是基礎(chǔ)又是施工時(shí)的檔土墻和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物,施工工藝并不負(fù)雜,因此在橋梁工程中得到較廣泛的應(yīng)用。同時(shí),沉井施工時(shí)對(duì)鄰近建筑物形象較小且內(nèi)部空間可以利用,因而常用作工業(yè)建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ),也常用作豎井和地下油庫(kù)等。簡(jiǎn)述沉井按立面的分類以及各自的特點(diǎn)? 答:主要有豎直式,傾斜式及臺(tái)階式等。
豎直式沉井在下沉過(guò)程中不易傾斜,井壁接長(zhǎng)較簡(jiǎn)單,模板可重復(fù)使用。傾斜式及臺(tái)階式井壁可以減小土與井壁的摩阻力,其缺點(diǎn)是施工較復(fù)雜,消耗模板多,同時(shí)沉井下沉工程中容易發(fā)生傾斜。4 沉井在施工中會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題,應(yīng)如何處理? 答:1 沉井發(fā)生傾斜和偏移
傾斜:在沉井高的一側(cè)集中挖土,在低的一側(cè)回填砂石,在沉井高的一側(cè)加重物或用高壓射水沖松土層,必要時(shí)可在沉井頂面施加水平力扶正。
偏移:先使沉井傾斜,然后均勻除土,使沉井底中心線下沉至設(shè)計(jì)中心線后,再進(jìn)行糾偏。沉井下沉困難
增加沉井自重:可提前澆筑上一節(jié)沉井,以增加沉井自重,或在沉井頂上壓重物迫使沉井下沉,對(duì)不排水下沉的沉井,可以抽出井內(nèi)的水以增加沉井自重,用這種方法要保證土不會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。
減小沉井外壁的摩阻力:可以將沉井設(shè)計(jì)成梯形,鐘形,或在施工中盡量使外壁光滑,也可在井壁內(nèi)埋置設(shè)高壓射水管組,;利用高壓水流沖松井壁附近的土,且水流沿井壁上升而潤(rùn)滑井壁,使沉井摩阻力減小。
5泥漿潤(rùn)滑套的作用和特點(diǎn)?
泥漿潤(rùn)滑套是把配置的泥漿灌注在沉井井壁周圍,形成井壁和泥漿接觸。主要包括射口擋板,地表圍圈及其壓漿管。射口擋板作用是防止泥漿管射出的泥漿直沖土壁而起到緩沖作用,防止土壁局部坍落堵塞射漿口。地表圍圈作用是沉井下沉?xí)r防止土壁坍落。保持一定數(shù)量的泥漿儲(chǔ)存量以保證在沉井下沉過(guò)程中泥漿補(bǔ)充到新造成的空隙內(nèi),通過(guò)泥漿在圍圈內(nèi)地流動(dòng),調(diào)整各壓漿管出漿的不平衡。壓漿根據(jù)井壁的厚度有內(nèi)管法和外管法2種。厚壁沉井采用內(nèi)管法,薄壁采用外管法。泥漿潤(rùn)滑套采用的泥漿可有效提高沉井下沉的施工效率,減少井壁的坯土數(shù)量,加大了沉井的下沉深度。施工中沉井穩(wěn)定性好。6沉井基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括那些內(nèi)容?
(1)非巖石地基上沉井基礎(chǔ)計(jì)算(2)基底嵌入基巖內(nèi)地計(jì)算方法(3)墩臺(tái)頂面 水平位移的計(jì)算(4)驗(yàn)算 沉井基礎(chǔ)基底應(yīng)力驗(yàn)算的基本原理是什么?
計(jì)算出來(lái)的最大應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)沉井底面處土地允許壓應(yīng)力 8 沉井結(jié)構(gòu)計(jì)算有哪些內(nèi)容?
(1)沉井自重下沉驗(yàn)算(2)第一節(jié)沉井的豎向撓曲驗(yàn)算(3)沉井刃腳變力計(jì)算(4)井壁受力計(jì)算(5)混凝土封頂及其井蓋計(jì)算 10 簡(jiǎn)述沉井刃腳內(nèi)力分析的主要內(nèi)容?
(1)刃腳向外撓曲的內(nèi)力計(jì)算。刃腳切入土中一定深度,由于沉井自重作用,在刃腳斜面產(chǎn)生土地抵抗力,使刃腳向外撓曲。這種最不利情況是刃腳斜面上土的抵抗力最大,而井壁外地土壓力和水壓力最小時(shí),根據(jù)沉井的構(gòu)造,土層情況及其施工感情抗分析確定。(2)刃腳向內(nèi)撓曲的內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算刃腳想內(nèi)撓曲的最不利情況是沉井已經(jīng)下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高,刃腳下的土已經(jīng)挖空而尚未澆筑封底混凝土,此時(shí)將刃腳作為根部固定在井壁的懸臂梁,計(jì)算最大的向內(nèi)彎 矩。第六章
6-1 工程中常采用的地基處理方法可分幾類?概述各類地基處理方法的特點(diǎn),適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)。
答:物理處理:置換、排水、擠密、加筋 化學(xué)處理:攪拌、灌漿 熱學(xué)處理:熱加固、凍結(jié)(見(jiàn)P202大表)
6-3 試說(shuō)明砂樁、振沖樁對(duì)不同土質(zhì)的加固機(jī)理和設(shè)計(jì)方法,它們的適用條件和范圍?
答:砂樁:加固機(jī)理
對(duì)松散的沙土層,砂樁的加固機(jī)理有擠密作用、排水加
壓作用,對(duì)于松軟粘性土地基中,主要通過(guò)樁體的置換和排水作用加速樁間土的排水固結(jié),并形成復(fù)合地基,提高地基的承載力和穩(wěn)定性,改善地基土的力學(xué)性質(zhì)。
設(shè)計(jì)方法:1.砂土加固范圍的確定
2.所需砂樁的面積A1 3.砂樁根數(shù)
4.砂樁的布置及其間距
5.砂樁長(zhǎng)度
6.砂樁的灌砂量
振沖樁:加固機(jī)理
1、對(duì)砂類土地基
振動(dòng)力除直接將砂層擠密壓實(shí)外,還向飽和砂土傳播加速度,因此在振動(dòng)器周圍一定范圍內(nèi)砂土產(chǎn)生振動(dòng)液化。
2、對(duì)粘性土地基
軟粘土透水性很低,振動(dòng)力并不能使飽和土中孔隙水迅速排除而減小孔隙比,振動(dòng)力主要是把添加料振密并擠壓到周圍粘土中去形成粗大密實(shí)的樁柱,樁柱與軟粘土組成復(fù)合地基。
設(shè)計(jì)方法:振沖樁加固砂類土的設(shè)計(jì)計(jì)算,類似于擠密砂樁的計(jì)算,即根據(jù)地基土振沖擠密前后孔隙比進(jìn)行;對(duì)粘性土地基應(yīng)按照復(fù)合地基理論進(jìn)行,另外也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得各項(xiàng)參數(shù)。
6-4強(qiáng)夯法和重錘夯實(shí)法的加固機(jī)理有何不同?使用強(qiáng)夯法加固地基應(yīng)注意什么問(wèn)題?
答: 強(qiáng)夯法也稱為動(dòng)力固結(jié)法,是一種將較大的重錘從6-20米高出自由下落,對(duì)較厚的軟土層進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基處理方法,土體在夯擊能量作用下產(chǎn)生孔隙水壓力是土體結(jié)構(gòu)被破壞,土粒間出現(xiàn)裂隙,形成排水通道,滲透性改變,隨著孔隙水壓力的消散土開(kāi)始密實(shí),抗剪強(qiáng)度,變形模量增大。而重錘夯實(shí)法是應(yīng)用起重機(jī)將重錘提到一定高度然后自由落下,重復(fù)夯擊地基,使得表層夯擊密實(shí)而提高強(qiáng)度。
使用強(qiáng)夯法夯擊地基應(yīng)注意;1,施工前,應(yīng)進(jìn)行原位試驗(yàn),取原狀土測(cè)
出相關(guān)數(shù)據(jù)
2,施工過(guò)程還應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地基土層進(jìn)行一系列對(duì)比觀測(cè)。3,減少在建筑物和人口密集處使用。
6-5 選用砂井,袋裝砂井和塑料排水板時(shí)的區(qū)別是什么?
答:用砂井法處理軟土地基,不能保持砂井在軟土中排水通道的暢通,影響加固效果。
袋裝砂井預(yù)壓法與砂井比較優(yōu)點(diǎn)是:施工工藝和機(jī)具簡(jiǎn)單、用砂量少;間距較小,排水
固結(jié)效率高,井頸小,成孔時(shí)對(duì)軟土擾動(dòng)也小,有利于地基土的穩(wěn)定及其連續(xù)性。
塑料板與砂井比較優(yōu)點(diǎn)是:1.塑料板由工廠生產(chǎn),材料質(zhì)地均勻可靠,排水效果穩(wěn)定;2.塑料板質(zhì)量輕,便于施工操作;3.施工機(jī)械輕便,能在超軟弱的地基上施工;施工速度
快,工程費(fèi)用低。
6-7 擠密砂樁和排水砂井的作用有何不同?
答:擠密砂樁主要通過(guò)樁體的置換和排水作用加速樁間土的排水固結(jié),形成復(fù)體地基,提高地基承載力.排水砂井的作用排水固結(jié)。6-8 土工合成材料的作用是什么?
答:不同的土工合成材料有不同的作用,其主要作用有隔離,加筋,反濾,排水,防滲,防護(hù).用土工合成材料代替砂石做反濾層,能起到排水反濾的作用.當(dāng)土地工合成材料用作土體加筋時(shí),其基本作用是給土體提供抗拉強(qiáng)度.
第四篇:日本橋梁的防固和抗震技術(shù)
日本橋梁的防固和抗震技術(shù)
日本是亞洲經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,由于其國(guó)土小,山地多,又處于地震活動(dòng)帶,對(duì)其國(guó)內(nèi)橋梁設(shè)施技術(shù)要求很高,這也推動(dòng)了其建橋工程技術(shù)的發(fā)展。而我國(guó)隨著改革開(kāi)放以來(lái)大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的上馬,今后20~30年,將面臨大量危舊橋,在此,我們僅向各界人士介紹一下日本的建橋及抗震技術(shù),以供借鑒。
技術(shù)世界領(lǐng)先
日本高速公路、輪軌交通、快速鐵路和城市立交都是高架橋梁,跨海灣的橋梁都是特大型橋,橋型多種多樣,外型豐富多彩。日本的橋梁施工技術(shù)和使用要求都很高,鋼材質(zhì)量好,鋼橋采用鋅噴涂方法,防銹技術(shù)已達(dá)到20年不脫落。全日本共有橋梁13萬(wàn)座,其中鋼橋居多,約占41%;預(yù)應(yīng)力砼橋占34.8%;砼橋占19.8%,大多數(shù)是70年代以后修建的。
明石大橋、獺戶大橋是聯(lián)結(jié)本州島和四國(guó)之間的高速公路上的兩座特大橋梁。前者跨越明石海峽,跨徑2990米,為世界第一;后者是跨越獺戶內(nèi)海的大橋,由三座吊橋、兩座斜張橋、一座橫架橋組成,全長(zhǎng)9367米,是雙層橋梁,吊橋最大主跨1100米,在雙層橋中也屬世界第一。明石大橋?qū)?5米,塔高282米,基礎(chǔ)水深60米,最大水深160米,風(fēng)速80米/秒,地震力按100年周期8.5級(jí)設(shè)計(jì)。橋梁建造采用了先進(jìn)的海底掘挖、沉箱灌注砼基礎(chǔ)、高精度的塔架安裝(每段焊接誤差0.04m2),用直升機(jī)架設(shè)索道及加勁梁等施工工藝。
加強(qiáng)橋梁防固
日本建筑界人士預(yù)測(cè)到下世紀(jì)30年代就有一半的橋梁進(jìn)入老化,因此在設(shè)計(jì)橋梁時(shí),不僅考慮初期的建造費(fèi)用,而且還考慮到遠(yuǎn)期改建、拓寬、增加車速、提高標(biāo)準(zhǔn)的費(fèi)用和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用等問(wèn)題,使總的成本減少。日本很重視橋梁優(yōu)質(zhì)耐久性和延緩老朽化的研究,分門別類地研究了鋼結(jié)合梁的涂料、砼橋面板的防水、伸縮縫的設(shè)置,防護(hù)欄桿的構(gòu)造、支座形成的選取等各個(gè)方面。針對(duì)城市、山區(qū)、沿海等地區(qū)采用不同的對(duì)策,要求延長(zhǎng)橋梁使用壽命。另外,他們還注重橋梁的裝修,把裝修和防銹、隔音、防污染等功能結(jié)合起來(lái),達(dá)到雙重目的。如選用白、米黃、淺綠色的防銹基料;在橋體側(cè)面及底面安裝防污的金屬飾板;隔音墻為透明的或半透明的,能透過(guò)視線,不顯壓抑;泄水管集中設(shè)在墩中心;天橋地道普遍用不銹鋼欄桿;鋪砌地面的花崗巖、彩磚色彩和周圍建筑物一致。
修復(fù)進(jìn)程迅速
日本是個(gè)多地震的國(guó)家,6~7級(jí)地震多次發(fā)生,在抗震的理論和實(shí)踐上較有經(jīng)驗(yàn)。
1995年1月,神戶兵庫(kù)縣南部發(fā)生了7.2級(jí)的大地震,對(duì)日本影響很大,震區(qū)沿海岸線的阪神高速公路遭到嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致交通中斷。道路和橋梁損壞很重,全長(zhǎng)200公里的13條路線都遭到破壞;有26萬(wàn)幢房屋損壞,7萬(wàn)人無(wú)家可歸,6400人喪生,直接和間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1000億美元。地震過(guò)后,阪神高速公路公團(tuán)立即著手處理災(zāi)害事務(wù)及恢復(fù)工作。從地震發(fā)生起3個(gè)月內(nèi)確定修復(fù)方案,原計(jì)劃用兩年時(shí)間,實(shí)際只用了1年零8個(gè)月,主要干線道路全部修復(fù)通車。修復(fù)的辦法有:①鋼筋砼墩柱:主筋直通墩頂,加密加粗箍筋或用鋼板外包;②鋼制墩柱:鋼管中填砼及增加縱向筋;③增加防落梁措施:增強(qiáng)梁與柱、梁與梁之間的聯(lián)系,并設(shè)置雙重防落(水平和垂直方向)梁;④減輕上部結(jié)構(gòu)重量,將上部砼橋面板改為鋼橋面板;⑤簡(jiǎn)支梁改為連續(xù)或多跨梁支梁梁體聯(lián)接。橋梁基礎(chǔ)的震災(zāi)檢查方法有四種,即直接法(挖土、肉眼看)、間接法(鉆孔、照相)、反應(yīng)波速法和作荷載試驗(yàn)法,用柱身壓漿、灌漿及加柱增強(qiáng)基礎(chǔ)等辦法進(jìn)行加固。
強(qiáng)化抗震技術(shù)
大地震中橋梁不受損壞是不可能的,橋梁抗震設(shè)計(jì)的目的是要使墩臺(tái)不倒塌、不落梁,便于搶險(xiǎn)救災(zāi)和減少災(zāi)區(qū)損失,橋梁修復(fù)加固要達(dá)到能夠承受相同等級(jí)的地震標(biāo)準(zhǔn)。
日本高架橋中的多層橋多(一般3至4層,有的5層以上)、高橋多(高度有的達(dá)50米以上),為地震時(shí)避免直接和間接次生災(zāi)害影響,作了抗震考慮。其抗震的等級(jí)都比較高,水平地震荷載系數(shù)取0.2~0.33g。對(duì)大跨徑的橋梁(如吊橋、斜張橋)進(jìn)行了特殊的動(dòng)力分析,如地震時(shí)程分析、耐風(fēng)振的模型實(shí)驗(yàn)等等,確保安全暢通。
第五篇:抗震考試資料
1、2、3、根據(jù)地震的成因可分為那些內(nèi)型? 構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震、誘發(fā)地震 地震波包括哪幾種,及波的特點(diǎn)。體波:在地球內(nèi)部傳播的地震波,縱波和橫波。面波:沿地表或地殼不同地質(zhì)層界面?zhèn)鞑サ牡卣鸩?,震?jí)與烈度的概念。震級(jí)與烈度的概念?
震級(jí)是反映一次地震本身強(qiáng)弱程度和大小的尺度,是一種定量指標(biāo)。
地震烈度是指某一地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度,是衡量地震后因其后果的一種指標(biāo)。
抗震設(shè)防烈度:一個(gè)地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度,應(yīng)按國(guó)家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件(圖件)執(zhí)行。
4、為什么要設(shè)計(jì)地震分組?
各地的地震不同,各建筑對(duì)應(yīng)場(chǎng)地也不同,所以地震作用力也不同,就需進(jìn)行分組
5、什么是建筑的抗震的概念設(shè)計(jì),既包括哪些方面?
指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。注意場(chǎng)地選擇和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),把握建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性,選擇合理抗震結(jié)構(gòu)體系,合理利用結(jié)構(gòu)延性重視非結(jié)構(gòu)延性,確保材料和施工質(zhì)量6、7、什么是地震的作用效應(yīng)? 就是指地震作用在結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的內(nèi)力變形,主要有彎矩、剪力、軸向力和位移等 使用底部剪力法的三個(gè)條件是什么?
①
②
③8、9、底部剪力法的對(duì)于高度不超過(guò)40m以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu) 以及近似于單質(zhì)點(diǎn)的體系當(dāng)建筑物有突出屋面的小建筑如屋頂間、女兒墻等時(shí),由該部分的質(zhì)量和剛度突然變小,地震時(shí)將產(chǎn)生鞭端效應(yīng),使得突出屋面小建筑的地震反應(yīng)特別強(qiáng)烈。怎樣確定結(jié)構(gòu)的薄弱層?
對(duì)于ζ沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu),薄弱層可取在底層,對(duì)于ζ沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu),薄弱層可取在ζ為最小的樓層部位和相對(duì)較小的樓層,一般不超過(guò)2~3處;對(duì)
于單層廠房。
10、什么是強(qiáng)柱弱梁、實(shí)際是怎么考慮?
強(qiáng)柱弱梁:原則:框架柱端的抗彎承載力大于框架梁的抗彎承載力,要使梁端首先屈服形成塑性鉸消耗地震能量,而柱在較長(zhǎng)時(shí)間里基本處于彈性狀態(tài)。
調(diào)整方法:人為地將同一節(jié)點(diǎn)處柱端在地震作用組合下的彎矩設(shè)計(jì)值調(diào)整為略大于梁端的彎矩設(shè)計(jì)值或抗彎能力。
強(qiáng)剪弱彎:原則:框架梁和柱的抗剪承載力大于抗彎承載力。防止地震時(shí)構(gòu)件在受彎屈服前發(fā)生剪切破壞
調(diào)整方法:人為地將同一桿件在地震作用組合下的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整為略大于按桿端彎矩設(shè)計(jì)值及梁上荷載反算出的剪力值
強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固原則:使節(jié)點(diǎn)有足夠的承載能力
11、分層法使用的條件,及其使用的步驟?
②每層梁上的豎向荷載僅對(duì)每層梁及本層梁相連得柱的內(nèi)力產(chǎn)生影響,對(duì)其它層梁柱則忽略不計(jì)
③忽略梁柱軸向變形及剪切變形
步驟;①把多層框架分成層框架
②對(duì)出底層外的其他各層柱的線剛度乘以0.9的折減系數(shù)
③用力矩分配發(fā)計(jì)算各單層框架的彎矩、按無(wú)側(cè)移框架考慮、除底層柱外的其余各層住的彎矩傳遞系數(shù)都取為2/3
④疊加單層的彎矩、從而得到整體框架的彎矩
⑤根據(jù)構(gòu)建平衡條件可得跨中彎矩和制作剪力、柱端剪力和軸力12、13、什么是建筑的重力荷載? 構(gòu)造柱、圈梁在抗震中的作用? 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值與有關(guān)可變荷載的組合值之和.鋼筋混凝土圈梁(ring beam)在砌體結(jié)構(gòu)抗震中可以發(fā)揮重要作用。圈梁可以將房屋的縱橫墻連接起來(lái),增強(qiáng)了房屋的整體性和墻體的穩(wěn)定性;圈梁與構(gòu)造柱的聯(lián)合作用,可
以有效地約束墻體裂縫的開(kāi)展,從而提高墻體的抗震能力;圈梁還可以有效地抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均勻沉降對(duì)房屋造成的不利影響。
在墻體中設(shè)置了構(gòu)造柱,可以部分的提高墻體的抗剪強(qiáng)度,一般可提高10%~30%左右;構(gòu)造柱對(duì)砌體起約束作用,提高其變形能力;構(gòu)造柱與圈梁所形成的約束體系可以有
效地限制墻體的散落,增強(qiáng)了房屋在地震時(shí)的抗倒塌能力。
14、為什么要限制框架柱的軸壓比?
軸壓比大小是影響柱破壞形態(tài)和變形性能的重要因素,受壓構(gòu)件延性隨軸壓比增加而減小,為保證延性框架結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn),應(yīng)限制柱的軸壓比
15、限制高寬比目的是什么?高寬比是對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制。應(yīng)避免高寬比過(guò)大造成的結(jié)構(gòu)剛度不足、側(cè)移過(guò)大,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗傾覆的穩(wěn)
定性
16、什么是三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)和兩階段設(shè)計(jì)方法?
第一水準(zhǔn):當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;
第二水準(zhǔn):當(dāng)遭受相當(dāng)與本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí),建筑物可能損壞,但經(jīng)一 般修理即可恢復(fù)正常使用;
第三水準(zhǔn):當(dāng)遭遇高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí),建筑物不致倒塌或危及生命安全的嚴(yán)重破壞。
第一階段是在方案布置符合抗震設(shè)計(jì)原則的前提下,按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的眾值烈度的地震動(dòng)參數(shù),用彈性反應(yīng)譜求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),然后與其他荷載效應(yīng)組合,并對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算,保證第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度,滿足第二水準(zhǔn)烈度的設(shè)防要求(損壞可修),通過(guò)概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求; 對(duì)于少數(shù)結(jié)構(gòu),如有特殊要求的建筑,還要進(jìn)行第二階段設(shè)計(jì),即按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的罕遇烈度的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性層間變形驗(yàn)算,以保證其滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。
17、簡(jiǎn)述框架節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的基本原則。
(1)節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力;
(2)多遇地震時(shí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作;
(3)罕遇地震時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞;
(4)梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)應(yīng)有可靠的錨固;
(5)節(jié)點(diǎn)配筋不應(yīng)使施工過(guò)分困難。
18、鋼筋混凝土的震害情況?
(1)共振效應(yīng)引起的震害;(2)結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害;(3)柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害;(4).填充墻的震害;(5)抗震墻的震害。
19、限制抗震橫墻的間距的目的是什么?
答:(1)橫墻間距過(guò)大,會(huì)使橫墻抗震能力減弱,橫墻間距應(yīng)能滿足抗震承載力的要求。
(2)橫墻間距過(guò)大,會(huì)使縱墻側(cè)向支撐減少,房屋整體性降低
(3)橫墻間距過(guò)大,會(huì)使樓蓋水平剛度不足而發(fā)生過(guò)大的平面內(nèi)變形,從而不能有效地將水平地震作用均勻傳遞給各抗側(cè)力構(gòu)件,這將使縱墻先發(fā)生出平面的過(guò)大彎曲變
形而導(dǎo)致破壞,即橫墻間距應(yīng)能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。
2、場(chǎng)地類別根據(jù)等效剪切波波速和場(chǎng)地覆土層厚度共劃分為IV類。
5、鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、建筑物的類型和高度采用不同的抗震等級(jí),并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。
6、地震系數(shù)k表示地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度與重力加速度之比;動(dòng)力系數(shù)B是單質(zhì)點(diǎn) 最大絕對(duì)加速度 與地面最大加速度的比值。
7、在振型分解反應(yīng)譜法中,根據(jù)統(tǒng)計(jì)和地震資料分析,對(duì)于各振型所產(chǎn)生的地震作用效應(yīng),可近似地采用平方和開(kāi)平方的組合方法來(lái)確定。
二、名詞解釋(每小題3分,共15分)
3、反應(yīng)譜:地震動(dòng)反應(yīng)譜是指單自由度彈性體系在一定的地震動(dòng)作用和阻尼比下,最大地震反應(yīng)與結(jié)構(gòu)自振周期的關(guān)系曲線。
三 簡(jiǎn)答題(每小題6分,共30分)
1.簡(jiǎn)述地基液化的概念及其影響因素。
地震時(shí)飽和粉土和砂土顆粒在振動(dòng)結(jié)構(gòu)趨于壓密,顆粒間孔隙水壓力急劇增加,當(dāng)其上升至與土顆粒所受正壓應(yīng)力接近或相等時(shí),土顆粒間因摩擦產(chǎn)生的抗剪能力消失,土顆
粒像液體一樣處于懸浮狀態(tài),形成液化現(xiàn)象。其影響因素主要包括土質(zhì)的地質(zhì)年代、土的密實(shí)度和黏粒含量、土層埋深和地下水位深度、地震烈度和持續(xù)時(shí)間
5.結(jié)構(gòu)隔震為什么能非常有效的減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)?
結(jié)構(gòu)隔震通過(guò)設(shè)置隔震層,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期,增加結(jié)構(gòu)阻尼,大大減少結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng),同時(shí)使結(jié)構(gòu)位移集中于隔震層,上部結(jié)構(gòu)相對(duì)位移很小,地震中基本處于彈性工作狀態(tài),大大減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。條件;①忽略豎向荷載作用下的側(cè)移引起的彎矩什么是鞭端效應(yīng)?(設(shè)計(jì)時(shí)是怎么考慮這樣效應(yīng)的)