2019公路检验工程师桥梁隧道工程章节试题：桥梁承载力评定_第6页

　　【答案和解析】

　　(一)单项选择题

　　1•【答案】C

　　【解析】承载力检算主要适用于在用桥梁，需在技术状况检测基础上确定分项检算系 数修正荷载效应和抗力效应后进行承载力评定，荷载试验适用于在用桥梁和新建桥梁的承载; 力评定。 '

　　2•【答案】B

　　【解析】规范规定,承载能力检算系数评定标度D小于3时，可不作进行正常使用极限 状态承载力，如实际荷载效应与实际抗力效应的比值小于1.0,可判定桥梁承载力满足要求。

　　3•【答案】A

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21—2011)的第1.0.4条的规定。

　　建筑结构的功能要求结构必须满足安全性、适用性和耐久性，当能完成预定的各项功能 时，结构处于有效状态;反之，则处于失效状态。有效状态和失效状态的分界，称为极限状态， 是结构开始失效的标志。极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类，其中 承载能力极限状态是结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态，它 是结构安全性功能极限状态，如结构失衡、失稳、超过材料强度而破坏、过度塑性变形等，超过 承载能力极限状态后，结构或构件就不能满足安全性的要求，将导致人身伤亡和经济损失，因 此任何结构和结构构件均需避免出现这种状态，在设计时应控制出现承载能力极限状态的概 率,使其处于极低的水平。另一种极限状态称为正常使用极限状态，是指对应于结构或构件达 到正常使用或耐久性的某项限值的状态，它是结构的适用性和耐久性功能极限状态，如结构或 构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动等。当结构超过正常使用极限 状态时，虽然它已不能满足适用性和耐久性功能要求，但结构并没肴破坏，不会导致人身伤亡。 因此，出现正常使用极限状态的概率允许大于出现承载能力极限状态的概率。

　　桥梁承载力评定就是以基于上述概率理论的极限状态设计方法为基础，采用引入分项检 算系数修正极限状态设计表达式的方法，妍在用桥梁承载能力进行检测评定。桥梁结构也应 满足安全性、适用性和耐久性的相关要求，桥梁承载能力评定就需要依据试验检测、检查的结 果，分别对上述功能进行检算评定，其中承载能力极限状态检算针对的是结构或构件的截面强 度和稳定性(即考察结构或构件的安全性)，正常使用极限状态主矣针对结构或构件的刚度和 抗裂性(即考察结构或构件的适用性和耐久性)。

　　4:【答案】B

　　【解析】见本节“单项选择题”第3题解析的相关内容。以概率理论为基础的极限状态 设计方法，其计算表达式是用荷载或荷载效应、材料性能和几何参数的标准值引入各种分项系 数，再计入结构重要性系数来表达。分项系数的取值依据是基于可靠度的近似概率设计理论。 对承载能力极限状态，采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行计算，对正常使用极限状态， 按荷载的短期效应组合和长期效应组合进行计算。

　　选项A，容许应力法是工程结构中的一种传统设计方法，以线性弹性理论为基础，以构件 危险截面的某一点或某一局部的计算应力小于或等于材料的容许应力为准则，容许应力[cr] 由规定的材料弹性极限(或极限强度、流限)除以大于1的单一安全系数尺而得，也就是说将 材料强度打折，得到一个容许应力，结构的应力不能超过这个容许应力。它的主要缺点是单一 安全系数K是一个笼统的经验系数，在应力分布不均匀的情况下，如受弯构件、受扭构件等，

　　用这种设计方法比较保守。极限状态法与容许应力法的区别是，极限状态设计法用若干个分 项系数代替了容许应力法中的安全系数其优越性在于分项系数的取值更有依据、更为 合理。

　　选项C为力学计算中一种常用的分析计算方法。

　　5•【答案】C

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21—2011)第7. 1.6条的规定 和本节“单项选择题”第3题解析的相关内容。承载能力检算系数评定标度Z)是根据桥梁缺 损状况、材质强度、自振频率三个方面的检测结果，通过加权计算得到，它是确定桥梁检算系数 A这个重要指标的直接依据。当D值为1或2时，结构或构件总体技术状况较好，可不进行 正常使用极限状态评定计算;当时，说明桥梁存在较严重缺损或材质状况较差或结构实 际刚度小于设计计算刚度，桥梁的总体状况不容乐观，需要进行正常使用极限状态评定检算， 采用引入检算系数^或^的方式检算限制应力、结构变形和裂缝宽度。

　　6•【答案】D

　　【解析】《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21—2011)是以基于概率理论的 极限状态设计方法为基础，根据桥梁实际状况引入分项检算系数修正极限状态设计表达式的 方法,对在用桥梁承载能力进行检测评定，分项检算系数的选取和确定是检算评定的核心。分 项检算系数主要包括:反映桥梁总体技术状况的承载力检算系数A或72;考虑结构有效截面 折减的截面折减系数匕和考虑结构耐久性影响因素的承载能力恶化系数匕;反映实际通 行汽车荷载变异的活载影响系数“。需要注意的是规范考虑到不同桥梁的材料组成特点，所 引入的分项检算系数也不相同：圬工结构桥梁需计入承载力检算系数A或截面折减系数 、活载影响系数&;配筋混凝土桥梁需计入承载力检算系数4或Z2、截面折减系数&和、 承载能力恶化系数活载影响系数钢结构桥梁需计入承载力检算系数A或和活载影 响系数“。可根据各分项检算系数所反映的影响因素，体会规范针对不同材质桥梁承载力的 评定在参数选取上的差异。

　　7. 【答案】C

　　【解析】承载能力恶化系数主要反映了配筋混凝土桥梁结构的质量状况衰退，主要体 现的是对结构耐久性的影响，根据对缺损状况、钢筋锈蚀、混凝土电阻率、混凝土碳化、钢筋保 护层厚度、氯离子含量、混凝土强度等指标的检测结果，按桥梁所处的环境条件加以确定。选 项AB分别是构件截面和钢筋截面损伤折减系数，反映的是因材料风化、碳化及物理与化学损 伤、钢筋锈蚀等所引起的有效面积损失。选项D,活载影响修正系数则是根据实际交通量、大 吨位车辆混入率和轴荷分布情况对设计汽车荷载效应的修正系数。

　　8. 【答案】B

　　【解析】根据承载力恶化系数、恶化状况评定标度的概念以及《公路桥梁承载能力检测 评定规程》(JTG/T J21—2011)规定的检测评定方法，ACD选项的表述正确。对配筋混凝土桥 梁结构,承载力恶化系数是以(1-会6)的形式引入并修正抗力效应，结构或构件恶化状况越明 显，评定标度直越大，则根据查表^的取值也越大，对结构抗力效应的折减也就越大。需要 提醒的是，承载力恶化系数只适用于配筋混凝土桥梁检算，钢结构桥和圬工桥梁不需计入。

　　9. 【答案】D

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)中活载影响修正系数 &的定义。活载影响修正系数&为不小于1的系数，根据实际交通量、大吨位车辆混入率和轴 荷分布情况确定，反映实际通行汽车荷载较设计标准的变异，是对设计汽车荷载效应的修正。

　　10•【答案】c

　　【解析】桥梁设计规范中为便于计算，按效应等效原则将实际的汽车荷载简化为集中 荷载和均布荷载的方式，而实际通行的车辆与设计荷载图示总是存在差异，对交通繁忙和重载 车辆较多的桥梁，需统计大吨位车辆所占比例，用于修正实际重车的荷载效应与设计荷载效应 之间的偏差。按《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)的相关规定，大吨位 车辆混入率是指车辆质量超过30t的车辆所占比例。

　　11. 【答案】B

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)第7.7.7条的相关规定。

　　12. 【答案】A

　　13•【答案】D

　　【解析】结构检算时v计算所需的恒载状况、几何线形、结构尺寸、材质强度等技术，应 优先依据实际调查和检测结果确定，设计资料、竣工资料与桥梁现状也有可能存在偏差，因此 现场调查、检测的工作极为重要也必不可少。对资料齐全的桥梁，应根据实测结果对模型的边 界条件、初始状态等进行修正;对于缺失资料的桥梁，可参考同年代类似桥梁的设计资料或标 准定型图并结合实测结果进行检算。

　　14•【答案】B

　　【解析】对桥梁承载能力进行检算评定，如果经分项检算系数修正后的荷载作用效应 与抗力效应的比值小于1时判定桥梁承载能力满足要求，比值远大于1时判定桥梁承载能力 不足，是具有理论依据的。但应考虑到按规范检算时，为确保桥梁结构的使用安全，对结构力 学模型的假定条件往往偏于保守，材质参数等取值留有一定的安全储备。对于作用效应略大 于抗力效应(规范规定作用效应与抗力效应比值为1.0 ~1_2)的桥梁，直接评定其承截力不足 则偏于保守，可能造成部分实际可用的桥梁提前退役，造成社会资源的极大浪费，但如果贸然 继续使用既缺少理论依据，又存在极大安全风险。对此类经过检算尚不能明确实际承载能力 的桥梁，为避免过于“保守”或过于“激进”，釆取了慎重的处理方式，规范明确规定在保证桥梁 安全的前提下，为充分发挥桥梁的承载能力，对检算的作用效应大于抗力效应且超过幅度在 20%以内的桥梁，应通过荷载试验校验系数确定检算系数，代替重新检算，如重新检算 荷载效应与抗力效应的比值小于1.05,应判定桥梁承载能力满足要求,否则不满足。

　　15•【答案】A

　　【解析】详见本节“单项选择题”第14题解析的相关内容。 '

　　16. 【答案】C

　　【解析】根据规范的相关规定，根据静载试验获取检算系教代替A重新进行桥梁 承载能力检算，荷载效应与抗力效应的比值小于1.05时，应评定桥梁承载能力.满足要求，否则 应判定桥梁承载能力不满足要求。

　　17. 【答案】E

　　【解析】根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)8.3规定桥梁承 载力检算系数A通过静载试验结果得到，其取值根据主要测点应力(应变)校验系数和变位 校验系数的较大者，查表获取。校验系数越小，说明结构相对安全储备越大，&值取值也 越大。

　　18. 【答案】D

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)第7_6.1条及《公 路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—201.5)的相关规定。

　　19•【答案】A

　　【解析】承载能力检算系数A体现了桥梁的总体技术状况对结构承载力的直接影 响，结构或构件缺损状况、材质强度和结构自振频率三项参数则是反映桥梁总体技术状况的主 要指标，其中结构自振频率变化不仅能够反映结构损伤情况，而且能够反映结构整体性能和受 力体系的改变。

　　20•【答案】D

　　【解析】配筋混凝土桥梁的承载能力极限状态评定，主要根据桥梁检测结果，引入承 载力检算系数或、混凝土截面折减系数匕、钢筋截面折减系数A和承载能力恶化系数匕 修正结构抗力效应，通过比较判断结构或构件的承载能力状态。公式中7。表示结构重要性系 数，S表示荷载效应函数,i?表示结构抗力函数,/d表示材料强度设计值,%。表示构件混凝土几 何参数，ads表示构件钢筋几何参数。

　　21. 【答案】C

　　【解析】对于钢结构，采用引入承载力检算系数4或^修正容许应力和容许变形的 方式给出相应的限制取值，按设计规范给出的计算公式进行承载能力计算评定。公式中尨表 示计入活载影响修正系数的荷载变形计算值，[/]表示容许变形值。

　　对于桥梁拉吊索采用引入承载力检算系数^或修正容许应力的方式给出相应的限制 取值，其强度的计算评定表达式为r//i矣^[a]，公式中7;表示计入活载影响修正系数的计 算索力4表示索的计算面积，[〇•]表示容许应力限值。

　　22•【答案】B

　　.【解析】根据《公路桥梁承载能力检测评定规.程》(JTG/T J21 — Mil)规定，钢结构桥 梁承载能力检算需要同时进行应力和变形检算，在计算短期荷载变形值时需计入活载影响修 正系数。

　　钢结构桥的检算系数A确定相对比较简单，根据缺损状况评定标度查表直接得到，而无 需像圬工与配筋混凝土桥梁那样，需首先根据缺损状况、材质强度、自振频率的检测结果，通过 加权计算得到检算系数评定标度D值，然后查表得到A值。两者检算方式存在差异的原因 之一是钢桥与混凝土结构材料离散性大、变异性大等特点不同，钢结构材料的强度比较稳定、 明确且根据设计文件容易获取，钢结构的材质本身也不像混凝土结构材质那样会发生老化和性能衰退，其结构损伤、材料锈蚀等不利因素均已体现在检算系数■^中，所以钢结构的抗力效 应无需考虑承载力恶化系数。因此选项ACD为错误选项。

　　23•【答案】D

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)第9章条文说明。 桥梁承载能力评定方法考虑了结构性能在一定时期内的劣化，应确保两次评定之间桥梁结构性 能劣化影响不会导致承载能力不足而影响桥梁安全。因此养护规范规定,定期检查的周期最长 不应超过3年，桥梁承载力检测评定的周期考虑以定期检查周期的2倍为宜，一般为5年。

　　24•【答案】B

　　【解析】见《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21 — 2011)第5. 10.3条的规定。

　　25.【答案】D

　　【解析】圬工及配筋桥梁的截面折减系数根据材料风化、碳化、物理与化学损伤确定， 其中物理与化学损伤所占权重最大;配筋桥梁的钢筋截面折减系数根据钢筋锈蚀程度确定。

　　选项A桥梁技术状况标度中包含结构、构件损伤的影响因素，其实结构、构件损伤也是截 面削弱的一种形式,这里应注意加以区分。根据对规范的深入理解，截面折减系数中所包含的 “损伤”是指长期使用过程中因自然环境因素造成的材料、截面破损(如混凝土风化、剥落、疏 松、钢筋锈蚀、桩基与墩柱由于冲蚀、冻融引起的剥落缩颈等)，其不利影响通过截面折减系数& 计入;而桥梁技术状况标度中所包含的“缺损”是指结构或构件在使用过程中因结构受力、振动、 变形、疲劳等造成的表观破损，其不利影响通过承载能力检算系数A计入，二者对结构可能都 产生截面削弱作用，应根据其产生原因加以区分，并且不能在两个检算系数中重复计入。

　　26•【答案】A

　　【解析】根据校验系数概念,B选项错误。选项C，校验系数取值越大，说明实测值越 接近或超出计算值，结构的力学性能相对越差。选项D，当荷载试验计算结果正确、结构受力 正常时，实测拉应变控制测点的校验系数值会处于合理的范围。校验系数偏大固然有问题，而 偏小太多(如为〇. 1或比相邻测点成倍减少)也说明测试部位可能存在严重问题，例如混凝土 局部离析、结构开裂等致使混凝土退出受力而导致实测应变远远小于计算值。此时则应仔细 查找原因，采取包括重复试验、增加测点、检查仪器等方法进行验证排除。

　　27•【答案】A

　　【解析】相对残余(实测残余值与实测总值之比)是反映结构弹性工作性能的重要指 标。实测，对残余偏大(超过20% ),说明桥梁结构在试验荷载作用下有较大的不可恢复变 形，结构力_性能较差，可判定桥梁的实际承载力不满足要求。

　　28.【答案】D

　　【解析】规范对此类结构裂缝限值的规定还包括：腹板斜向裂缝宽度不得超过0. 30mm，组合梁结合面裂缝宽度不超过0.50mm,横隔板和梁端裂缝宽度不超过0.30mm，且 试验荷载卸除后，裂缝闭合宽度不得小于加载时扩展宽度的2/3，当裂缝宽度和卸载后的闭合 宽度同时超标时，可以判定承载力不满足要求。’

　　29•【答案】C

　　【解析】详见本节“单项选择题”第16题解析的相关内容。