分析連續(xù)彎梁橋設(shè)計

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1、分析連續(xù)彎梁橋設(shè)計摘要：彎梁橋由于其結(jié)構(gòu)受力的特殊性，較同等跨徑的直梁橋要復(fù)雜得多，因此在進(jìn)行彎橋設(shè)計和計算時應(yīng)引起足夠的重視。關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計彎梁橋結(jié)構(gòu)1概述目前彎梁橋在現(xiàn)代化的公路及城市道路立交中的數(shù)量逐年增加，應(yīng)用己非常普遍。尤其在互通式立交的匝道橋設(shè)計中應(yīng)用更為廣泛。由于受地形、地物和占地面積的影響，匝道的設(shè)計往往受到多種因索的限制，這就決定了匝道橋設(shè)計具有以下特點(diǎn)：⑴匝道橋的橋面寬度比較窄，一般匝道寬度在6?11H1左右。⑵由于匝道是用來實(shí)現(xiàn)道路的轉(zhuǎn)向功能的，在城市中立交往往受到占地面積的限制，所以匝道橋多為小半徑的曲線梁

2、橋，而II設(shè)置較人超高值。⑶匝道橋往往設(shè)置較大縱坡，匝道不僅跨越下而的非機(jī)動車道，有時述需跨越主干道和匝道，這就增大了匝道橋的長度。由于匝道橋具有斜、彎、坡、異形等特點(diǎn)，給橋梁的線型設(shè)計和構(gòu)造處理帶來很大困難。2彎梁橋的平面及縱、橫斷面布置隨著高等級公路在路線線形方面的要求越來越高，要求橋梁設(shè)計完全符合路線線形，所以橋梁的平面布置，基木上應(yīng)服從整體線形布置的要求，橋梁縱坡也應(yīng)服從路線縱坡。為了抵抗梁截面的彎矩和扭矩，在彎梁橋設(shè)計中多采用箱形截面。由于橋面超高的需要及梁體受扭時外邊梁受力較大的需要，故可在橋梁橫向?qū)⒏髦髁翰贾米龀刹煌?/p>

3、梁高，如圖一?所示。為了構(gòu)造簡單，方便施工，也可將主梁做成等高度的，其超高橫坡由墩臺頂面形成，如圖二所示。3彎梁橋結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)3.1梁體的彎扭耦合作用曲梁在外荷載的作用下會同時產(chǎn)生彎矩和扭矩，并且互和影響，使梁截面處于彎扭耦合作用的狀態(tài)，其截面主拉應(yīng)力往往比相應(yīng)的肯梁橋犬得多，這是曲梁獨(dú)有的受力特點(diǎn)。彎梁橋由于受到強(qiáng)大的扭矩作用，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，其曲線外側(cè)的豎向撓度大于同跨徑的直橋；由于彎扭耦合作用，在梁端可能出現(xiàn)翹曲；當(dāng)梁端橫橋向約束較弱時，梁休有向彎道外側(cè)“爬移”的趨勢。3.2內(nèi)梁和外梁受力不均在曲線梁橋屮，由于存在較大的扭矩，因

4、而通常會使外梁超載、內(nèi)梁卸載，尤其在寬橋情況下內(nèi)、外梁的差異更大。由于內(nèi)、外梁的支點(diǎn)反力有時相差很大，當(dāng)活載偏置時，內(nèi)梁甚至可能產(chǎn)生負(fù)反力，這時如果支座不能承受拉力，就會出現(xiàn)梁體與支座的脫離，即“支座脫空，'現(xiàn)象。3.3墩臺受力復(fù)雜曲于內(nèi)外側(cè)支座反力相差較大，使各墩柱所受垂直力出現(xiàn)較大差異。彎橋卜?部結(jié)構(gòu)墩頂水平力，除了與直橋一樣有制動力、溫度變化引起的內(nèi)力、地震力等外，還存在離心力和預(yù)應(yīng)力張拉產(chǎn)生的徑向力。故在曲線梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計屮，應(yīng)對其進(jìn)行全面的整體的空間受力計算分析，只采用橫向分布等簡化計算方法，不能滿足設(shè)計要求。必須對其在承受

5、縱向彎曲、扭轉(zhuǎn)和翹曲作用卜，結(jié)合口重、預(yù)應(yīng)力和汽車活載等荷載進(jìn)行詳細(xì)的受力分析，充分考慮其結(jié)構(gòu)的空間受力特點(diǎn)才能得到安全可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計。4彎梁橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計直梁橋受“彎、剪,，作用，而彎梁橋處于“彎、剪、扭叩勺復(fù)合受力狀態(tài)，故上、下部結(jié)構(gòu)必須構(gòu)成有利于抵抗“彎、剪、扭”的措施。4.1彎梁橋的彎扭剛度比對結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形狀態(tài)有著直接的關(guān)系：彎扭剛度比越大，曲曲率因索而導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)彎形越人，因此，對于彎梁橋而言在滿足豎向變形的前提卜?，應(yīng)盡可能減小抗彎剛度、增大抗扭剛度。所以在曲線梁橋屮，宜選用低高度梁和抗扭慣矩較大的箱形截而。4.2在

6、彎梁橋截面設(shè)計吋，要在橋跨范圍內(nèi)設(shè)置一些橫隔板，以加強(qiáng)橫橋向剛度并保持全橋穩(wěn)定性。在截面發(fā)生較人變化的位置，要設(shè)漸變段過渡，減小應(yīng)力集中效應(yīng)。4.3在進(jìn)行配筋設(shè)計時要充分考慮扭矩效應(yīng)，彎梁應(yīng)在腹板側(cè)面布置較多受力鋼筋，其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直橋多，且應(yīng)配置較多的抗扭箍筋。4.4城市立交橋中的彎箱梁橋中墩多布置成獨(dú)柱支承構(gòu)造。在獨(dú)柱式點(diǎn)較支承彎連續(xù)梁屮，上部結(jié)構(gòu)在外荷載作用下產(chǎn)生的扭矩不能通過屮間支承傳至基礎(chǔ)，而只能通過曲梁兩端抗扭支承來傳遞，從而易造成曲梁產(chǎn)生過大扭矩。為減小彎梁橋梁體受扭對上、下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，可采用

7、以下方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力平衡的調(diào)整：4.5下部支承方式的確定。曲線梁橋的不同支承方式，對其上、下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響非常大。對于彎梁橋，中間支承一般分為兩種類型：抗扭型支承（多支點(diǎn)或墩梁固結(jié)）和單支點(diǎn)較支承。在曲線梁橋選擇支承方式吋，可遵循以下原則:4.5.1對于較寬的橋（橋?qū)払>12m）和曲線半徑較大（一般R>100m）的曲線梁橋，由丁主梁扭傳作用較小，橋體寬要求主梁增加橫向穩(wěn)定性，故在屮墩宜采用具有抗扭較強(qiáng)的多柱或多支座的支承方式，亦可采用墩柱與梁固結(jié)的支承形式。4.5.2對于較窄的橋（橋?qū)払<12m）和曲線半徑較小（一般約R<100m）

8、的曲線梁橋，由于主梁扭轉(zhuǎn)作用的增加，尤其在預(yù)應(yīng)力鋼束徑向力的作用下，主梁橫向扭矩和扭轉(zhuǎn)變形很大。由于橋窄因此宜采用獨(dú)柱墩，但在選用支承結(jié)構(gòu)形式時應(yīng)視墩柱高度不同而確定。較高的中墩可采用墩柱與梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)支承形式。較低的中墩可采用具有較