案例分析与综合作业

桥梁工程概论综合题作业。

一、基本分析题。

1.对下表左列的各桥梁结构型式，选择右列（用箭头线连接）你认为合理的一种施工方法。（10分）

2.对下表左列的各桥梁工程背景，选择右列（用箭头线连接）中你认为最主要和最合适的桥梁施工装备。（10分）

3.欲在高速公路上修建一座主跨200m、墩高50m的预应力混凝土连续刚构公路桥，请从下面选出10个与此桥梁设计、构造和施工相关的词汇。（少选或多选一个扣1分）

斜拉索、预应力钢绞线、吊杆、锚具、弦杆、矢跨比、联结系、高跨比、护栏、有支架就地灌注施工、等截面梁、变截面梁、明桥面、挂篮、横隔板、锚碇、翻模施工、索塔、临时固结、肋板式截面、合龙段、挡碴墙、人行道、箱形截面。

二、案例分析题。

案例分析题1：包头高架桥倾斜坍塌事故（10分）

2023年10月23日晚，丹（东）拉（萨）高速公路包头出口处高架桥的一跨发生整体倾斜坍塌。见图。该桥限载35吨，而当时行驶在高架桥上的三辆拉运钢板的半挂牵引重型货车均超载100余吨。

图1 事故现场图2 鱼腹梁及y形桥墩。

1）整体倾斜的桥跨结构采用的是鱼腹式钢箱梁，其余桥跨采用的是鱼腹式混凝土梁。结合专业知识，在桥宽、车辆活载相同的前提下，对比钢梁与混凝土梁在自重、跨越能力、建筑高度、建设投资方面的相对差异。（2分）

2）在桥梁结构的设计验算中，最重要的四个环节是结构的强度、刚度、稳定性和耐久性。事故反映出该桥在使用中在上述四个环节中的环节出现了问题。（1分）

3）从事故现场的**可见，该桥桥面较宽，采用y形桥墩，桥墩上支座横向距主梁边缘较远（悬臂长度较大）。试根据图绘制一张断面示意图，图中包括鱼腹梁、y形墩、墩顶支座及最有可能导致桥跨倾斜的车辆活载作用位置，并据此分析桥梁发生事故的可能原因。（4分）

4）如果用混凝土梁替代钢梁，对上述事故的避免有无好处？为什么？若仍采用钢梁，可采用哪些构造措施来避免上述事故的发生？（3分）

案例分析题2：支架变形事故（10分）

某桥混凝土上部结构施工采用支架现浇方法。支架由贝雷桁架组成，采用梁柱式构造；每跨纵向设置4排立柱，每排横向设置5根立柱，立柱平均高度约30m；大致在立柱的一半高度位置，采用型钢设置柱间的水平连接。在混凝土浇筑过程中，发现中间两排立柱产生了严重的弯曲变形。

见下图。

图支架弯曲变形。

结合所学专业知识，试回答下列问题：

1）根据立柱发生严重弯曲变形的特征，分析事故产生的主要原因。（3分）

2）柱间的水平连接构造是否合理？若你承担支架设计，打算如何布置柱间连接？（画出你设计的立面和横断面柱间连接的示意图）（4分）

3）满堂支架也常用于混凝土梁的现浇施工。说明在哪些情况下，不宜采用满堂支架现浇施工。（3分）

案例分析题3：陇海铁路灞河大桥洪水溃桥事故（10分）

2023年6月8日晚至9日中午，持续的大雨使西安市灞河发生较大洪水。9日下午1时许，该桥第一个桥墩轰然倒塌，铁轨垮塌陷入激流。至下午5时，又有4个桥墩相继冲倒，墩上桥跨完全垮塌断裂，陇海铁路线交通大动脉中断。

见下各图。

陇海铁路灞河大桥建于2023年，次年建成通车。大桥为椿木桩基础，桩长7.5m左右。

自建成以来，在2023年和2023年曾经历过两次水害。2023年和2023年铁道部门曾对桥梁墩台基础进行防护加固。另外，自20世纪80年代以来，大桥下游采砂活动日益频繁。

每年采砂超过300000m3。20多年，下游河床下切近10m。

a）主梁断裂b）桥面下垂。

c）下游河床下切（第一跨已垮塌）（d）桥墩加固基础外露。

图灞河大桥事故现场。

结合所学专业知识，试回答下列问题：

1）若你来重新设计该桥（跨度不变），你打算采用什么类型的桥梁基础？依据是什么？（3分）

2）在桥梁上下游附近采砂，对桥梁结构安全有无影响？如何影响？（2分）

3）桥梁设计中是如何考虑洪水影响的？（2分）

4）你认为导致该桥发生严重水害的主要原因是什么？（3分）