浅谈曲线梁桥设计要点_张永辉

浅谈曲线梁桥设计要点

张永辉

(石家庄交通勘察设计院,河北石家庄　050071)

摘　要:随着我国交通事业的迅猛发展,曲线梁桥已成为一种较重要的桥型。较深入地探讨了曲线梁桥设计实践中涉及到的支承方式选择、点铰预偏心的合理设置、结构分析、预应力束及普通钢筋配置方法等技术问题,另外对曲线梁桥的构造要求也进行了讨论。关键词:曲线梁;偏心距;预应力束

中图分类号:U 44215　文献标识码:A 文章编号:167223953(2005)022*******

收稿日期:2005203204

作者简介:张永辉(1966-),男,工程师

近年来,随着我国公路和城市道路的迅速发展,

高架道路及立体交叉工程愈来愈多。由于地形、地物的限制以及城市环境美化等原因,使得高架结构和立交结构有弯、坡、斜、异型等特点,而曲线梁桥相比于直线梁桥对地形地貌的适应性较强,能适应高等级公路、城市立体交叉工程的特殊而又复杂的线形需要,更具有曲线结构线条平顺、流畅、明快、意境生动的美学价值,因此,在公路及城市道路的立体交叉工程中,曲线梁桥成为实现各方面交通联结以及满足人们的审美视觉要求的必要手段,是现代交通工程中的一种重要桥型。下面就曲线梁桥设计中的几个主要技术问题进行探讨。

1　曲线梁桥支承方式的选择

曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型:抗扭

支承和独柱点铰支承。抗扭支承具有较强的抗扭能力,而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承,这种支承方式可有效地提高主梁的横向抗扭性能,保证其横向稳定性;另外在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承,这两种支承方式应用相当普遍。

对于桥面宽度较宽或曲线半径较大的曲线梁桥,主梁设计一般抗扭刚度较小,故设抗扭支承比点铰支承合理。对于桥面宽度较窄或曲线半径较小的曲线梁桥,由于上部结构常采用具有较大抗扭刚度

的箱梁结构,一般将中间墩布置成独柱点铰支承。

为了增大相邻两跨间的矢度,对于曲线半径较大的曲线梁桥,也可采用铰支承交替布置在桥轴线两侧的形式,能增大全桥抗侧倾的稳定性。

2　点铰预偏心的合理设置

当曲线梁桥设置独柱点铰支承时,为了使结构所承受的扭矩分布合理,应在点铰支承处给以一定的预偏心,达到人为地调整结构扭矩分布形式的目的,使得曲线梁沿梁长方向的扭矩峰值得到控制。

不同结构形式的曲线梁桥其墩柱偏心方向不同。预应力砼曲线梁桥由于预应力与自重产生扭矩的方向都是向曲线外侧(远离圆心方向)偏转,所以墩柱应向曲线外侧偏移。钢箱—砼组合梁情况相对复杂,因为墩柱偏心要平衡的是主梁恒载和预应力荷载合成后的扭矩,仅配置顶板钢束的钢箱—砼组合梁的预应力扭矩是向曲线内侧偏转,而恒载扭矩是向外偏转,两者方向相反。当合成的扭矩是向内偏转时墩柱应向曲线内侧偏移,反之则墩柱应向曲线外侧偏移。

偏心距的设置应结合梁体受力情况及下部结构综合确定。从理论上说,可以移到恒载作用下边跨端部扭矩为零的位置,实际上中间支承的偏移值对扭矩、弯矩、剪力均有影响,尤其对扭矩的影响最大。当中墩支承沿径向向内或向外侧移动时虽可以减小梁端扭矩,此时自重荷载产生的梁体内力及端部支反力也在变化。因此,最佳偏心距应是综合权衡各种内

力分布情况使主梁在自重和预应力荷载作用下的扭转弯矩较小、扭转变形最小,同时梁端支座处不产生脱空现象的综合最优值。调整偏心距的步骤如下:

(1)假定中间支座没有偏心距,对结构受力进行初步分析,绘出扭矩及位移包络图,依据包络图确定每一根梁内最大扭矩和最小扭矩及其变形的数值及断面位置。

(2)在每个点支承支座上,依次设置一个单位偏心距,然后结构分析,从中找出最佳的偏心距组合。

需要特别指出的是,扭转变形控制在偏心距设置时同样重要。

3　曲线梁桥的结构分析

曲线梁桥不同于直线梁桥的特点之一是有弯扭

耦合,这使其结构分析要比直线箱梁的结构分析复杂得多。

目前曲线梁桥的受力计算一般借助于计算机完成,分析方法较多,如:子域加权残数法、解析有限条法、格子梁法、比拟正交异性板法、有限元法等,而梁格法在设计单位得到较为广泛应用。

梁格法的要点是:根据结构的形式和性能将上部结构离散为纵、横交错的网格,把分散在梁某区段内的弯曲和扭转刚度假定集中于最邻近的等效的梁格内,即纵向刚度集中于纵向梁内、横向刚度集中于横向梁内,尽量使模型与实际受力状态吻合。

实际上,运用梁格法计算理论编制而成的桥梁计算程序越来越多。工程师在设计时只需按程序要

求输入具有一定格式的原始数据文件就能很快完成计算任务。而建立各种偏心支承形式的力学模型及预应力摩阻损失的计算是其中关键的技术问题。311　各种偏心支承的力学模型

曲梁的各种偏心支承情况示于图1中。当不考虑桥墩变形时,偏心支座的力学模型较为简单,如图1(a )和图1(b )所示,其中图1(a )为刚性支座情况,图1(b )为弹性支座情况。支座的中线与梁中线相差的偏心距为e x 1。如果要将桥墩的变形考虑在内,就有图1(c )～图1(g )的各种情况。图1(c )和图1(d )均为梁与墩之间有铰支座,支座中心相对梁轴线有偏心距e x 1,但图1(c )的支座相对墩轴线无偏心,而图1(d )的支座则相对墩轴线有一偏心(e x 1-e x 2)。图1(e )为连续刚构的情况,梁与墩刚性连接。图1(f )、图1(g )与图1(c )、图1(d )相似,但此时考虑了支座的弹性。312　预应力摩阻损失计算

由于曲梁桥预应力钢束线型多为空间三维曲线,具有双向曲率,摩擦损失的计算繁琐。对于空间曲线预应力束,摩擦损失可按通用的公式计算,即

Ρ=ΡK (1-e -(ΛΗ+kx )

)(1)式中,ΡK 、Ρ分别为预应力钢束的张拉控制应力和摩

阻损失;Λ为摩阻系数;k 为管道偏差系数;Η为张拉端至计算点的空间包角;x 为张拉端至计算点的空间曲线长度。

在预应力损失中,摩阻损失占有很大比例,且最难把握,主要表现在摩阻系数Λ及管道偏差系数k 上。对于“长束”空间预应力钢束金属波纹管l =80～100m ,R =40～80m 时,取值建议为Λ=0128

～

图1　各种偏心支承情况的力学模型(横截面)

0133,k=01006～01010[1]。现规范[2]Λ、k值没有区分长束、短束,而且k值要稍小。对空间预应力曲线梁桥,建议根据实际采用的钢束、孔道材料实测预应力摩阻损失参数Λ、k,为设计提供准确依据。

4　曲线梁桥结构配筋设计

411　钢筋混凝土曲线梁桥结构配筋

目前,钢筋混凝土曲线梁桥结构配筋方法主要有两类:①根据单独计算所得的抗弯、抗扭、抗剪钢筋进行简单叠加,这种方法在配筋量不大时可以采用;②考虑弯、扭、剪相互影响对配筋量予以折减,这种方法在配筋量大时能避免浪费钢筋,比较经济,但因考虑的因素多,计算很复杂。文献[3]在考虑混凝土软化对结构内力影响的基础上,运用空间桁架理论和斜弯理论,建立了钢筋混凝土曲线梁结构配筋设计的计算公式及抗弯、抗扭、抗剪钢筋实际配置原则。这些理论在设计实践中得到广泛应用。

另外,现规范[2]对矩形、T形、I形和带翼缘箱形截面等弯、剪、扭构件规定了纵向钢筋、箍筋的计算方法及配置,本文不再赘述。

412　预应力曲线梁桥预应力束配置

很多曲线梁为预应力混凝土结构,因而预应力束的配置是设计实践中一项很重要的工作。很多设计是将预应力束在正弯矩区布置到最低,在负弯矩区布置到最高。但这只是初始束位,不一定是最佳束位,如此不仅应力状态不能保证,还可能影响强度验算的通过,最好的办法是用压力线和压力线限制区指导调束。

预应力梁理论中压力线的定义为:预压力对梁的形心偏心距。为了满足梁的上缘应力及下缘应力均大于0或某一指定拉应力,压力线越出限制区的上边界,梁的下缘将出现拉应力,反之,上缘将出现拉应力。

限制区的宽度与有效预加力的大小有关。限制区的上界与下界相交,表示有效预压力不足,应增加钢束;上界与下界之间宽度过大,表示预压力富裕,可减少钢束;而较经济的设计是上下界之间宽度尽可能小,同时又能将整条压力线包络住。

如果在中间支座处压力线越出了上界,如使压力线在此处下降,则把钢束在此处的位置往下压,或者把两相邻跨中的钢束向上抬;如果压力线在某跨间位置太高,则把该跨间的钢束下压,或者把两相邻支座处钢束上抬,或者把两相邻跨跨中的钢束上抬,则可使其下降。

这种配置钢束的方法对于简化预应力梁的设计、提高设计速度有十分重要的意义。

5　曲线梁桥构造要求

对曲线半径较小的桥梁,预应力钢束产生的径向力很大,为了防止此力引起腹板崩裂和钢束崩出主梁,设计中可根据计算采用两种解决方式:①将曲线内侧的预应力钢束向外布置;②在腹板内设置足够的防崩钢筋。

对于大曲率的曲线梁桥,如调整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭转引起的支座负反力,可根据扭转方向采取在主梁内侧或外侧加配重砼的方法予以解决,也可采用拉力支座。

桥宽较窄的曲线梁桥宜加大箱体宽度减小悬臂宽度,以增大主梁抗扭性能。

曲线箱梁桥的横隔板设置要比相应的直桥有所加强,如果不适当的设置内横隔板,横断面的畸变引起的畸变应力可能会超过受弯正应力。

曲线梁桥在温度作用下的位移由于梁的平面弯曲已不是按直线变化,梁端伸缩缝也要求既能沿纵向伸缩也能沿横向伸缩,采用伸缩缝的伸缩量应比相同跨径的直线桥要大。

曲线梁桥钢筋布置要求使截面具有抗扭能力。箱梁底板、顶板上下层横向钢筋及腹板箍筋要相互搭接从而构成一个封闭的抗扭矩形。

参考文献

[1]刘志文,宋一凡,赵小星,等1空间曲线预应力束摩阻损失参数[J]1西安公路交通大学学报,2001,2(7):42～44

[2]中交公路规划设计院1JT G D6222004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]1北京:人民交通出版社,2004

[3]王福敏1钢筋混凝土曲线梁结构配筋设计方法研究[J]1中国公路学报,1997,10(2):56～63(下转第42页)

实例A na lys is of P ra c tica l Exam p le s

分析

=45c m;内侧由于圆弧的圆心角较小,不考虑偏角

影响,故同样取D=5c m,d=45c m。

过孔前移动模架支承三角架的改造:由于支承三角架为直线桥设计,横向轨道的长度只能达到5 c m安全距离,无法满足增加45c m横向偏移的要求,为此加长横移轨道50c m,并对支承三角架牛腿斜撑验算,可以保证安全,在1000m弯道上实施了快速过孔,最短走孔时间达到了90m in。4　结束语

600t 30m移动模架尽管是按直线桥设计,经过技术改造和处理,可以完成相对较小半径弯道桥的现梁箱梁施工,经过更进一步的加固和技术处理,本移动模架完全可以满足更小半径弯道箱梁施工,特别是许多桥下净空较大的现浇箱梁施工。

参考文献

[1]曾沛霖,楼庄鸿1JTJ071-98,公路工程质量检验评定标准[S]1北京:人民交通出版社,1999

[2]刘吉士,阎洪河,田克平,等1JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S]1北京:人民交通出版社,2000

Casti ng Curvy Con ti nuous Box Girders of1000-m i n Rad ius

i n Situ w ith600-t 30-m Shor i ng System w ith M ovable Form work

XU Y ue-qun

(T he Zhengfang T raffic Constructi on Co1,L td1,J inhua321017,Ch ina)

Abstract:W ith the rap id developm en t of the techno logy fo r the con structi on of b ridges in ou r coun try,the app licati on of m ovab le fo r mw o rk on casting box girders in situ is gradually w idened,and on casting cu rvy con tinuou s box girders of s m all radiu s in situ is gradually w idened,too1T he attem p t to cast cu rvy con tinuou s box girders of10002m in radiu s and its tran siti on in situ by6002t 302m sho ring system w ith m ovab le fo r mw o rk has succeeded,w ith h igh con structi on speed,in N o19Con tracted Secti on of the L iqing Part of the J in li w en H ighw ay1

Key words:m ovab le fo r mw o rk;cu rvy con tinuou s box girders;s m all radiu s

(上接第34页)

On the D esign Requirem en ts for Curved Br idges

ZHANG Y ong-hu i

(T he Sh ijiazhuang Comm unicati on and R econno iter D esigning Institute,Sh ijiazhuang050071,Ch ina)

Abstract:Cu rved b ridges are p laying a m o re and m o re i m po rtan t ro le in comm un icati on w ith the rap id developm en t of h ighw ay con structi on1T h is p ap er m akes deep research in to cu rved b ridges,dealing w ith som e of the techn ical p rob lem s in design,such as the bearing fo r m,structu re analysis,design m ethods fo r p re2stressed reinfo rcem en t and the lay2ou t of comm on reinfo rcem en t,as w ell as the structu re of the cu rved b ridge1

Key words:cu rved b ridge;the off2cen ter distance;p re2stressed reinfo rcem en t

预应力混凝土连续梁桥

一预应力混凝土连续梁桥 1.力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 2.立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图1）。结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1．桥跨布置 根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等，达到经济的目的，边跨取中跨的0.8倍为宜，当综合考虑施工和其他因素时，边跨一般取中跨的0.5～0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨，会在边跨支座上产生拉力，需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航（车）净空及地质条件等因素的限制，并且同时总长度受到制约时，可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合，跨径从中间向外递减，以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁，多采用等跨布置，这样做结构简单，统一模式。等跨布置的跨径大小

浅谈曲线桥的设计

浅谈曲线桥的设计 摘要本文主要介绍了曲线桥的设计类型、特点及方法，以及梁的类型、结构特点、适用条件等，为曲线桥设计方案的选择提供参考。 关键词 曲线桥 设计 几何线形 主梁 影响因素 0 引言 公路为了适应地形, 线形美观, 行驶舒适, 在路线设计中会采 用曲线。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）总则1.0.4的要求：“公路桥涵及其引道的线形应与路线的总体布设相协调” ，修建曲线桥梁在所难免。特别是近几年，随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，高等级公路的建设正处于空前绝后的好时机，在高等级公路立交工程特别是互通区桥梁建设中，曲线梁桥所占的比例很大，各种形式的弯梁桥（包括弯斜梁桥）得到广泛的应用。 1 曲线桥墩台布置形式 曲线桥按墩台轴线的平面关系可分为如下两种形式: （1）平行墩式曲线桥 (如图1所示) ,是指各墩、台的轴线在平

图1 平行墩布置示意图 （2）辐射墩式曲线桥(如图2所示) ,是指墩、台轴线交于圆心(正交弯桥) 或相对于径向旋转一固定角度（弯斜桥）。其特点是,同一 曲线桥几何线形布置形式也是不拘一格,可以采用多种方法： （1）弯桥直做:将曲线桥梁上的主梁做成直线形,各墩台平行布置,计算出起终点弦线与弧线之间的最大差值, 一般是使桥梁在横向适当加宽,也可根据实际情况适当移动桥梁中心线,通过调整人行道与栏杆(或防撞墙)设计线形，使之满足路线平面线形的要求。此种方法适用于总长度较小的桥梁。 （2）弯桥折做:将曲线桥梁上的主梁做成折线形, 通过调整人行道与栏杆(或防撞墙)设计线形，使之满足路线平面线形的要求。该种方法适用于单跨较小但总长度较大的桥梁。采用此种做法，若桥梁总长度过大则墩台不宜平行布置,应采用辐射式布置方法,这时各主梁

简支T型梁桥课程设计

桥梁工程课程设计 土木工程专业本科（四年制）适用 指导教师： 李小山 班 级： 10土木一班 学生姓名： 董帅 设计时间： 浙江理工大学建筑工程学院土木系 土木工程专业 桥梁工程课程设计任务书 浙江理工大学建筑工程学院土木系 2013年4月 一、设计题目：钢筋混凝土简支T 型梁桥设计 二、设计资料： 1. 桥面宽度：净m m m 25.025.127?+?+ 2. 设计荷载：公路－I 级 3. 桥面铺装：4cm 厚沥青混凝土（3/23m KN ），6cm 厚水泥混凝土（3/24m KN ）， 主梁混凝土为3/24m KN 4. 主梁跨径及全长：标准跨径：m l b 00.25=，计算跨径m l 96.24=，净跨m l 60.240= 5. 结构尺寸图，根据钢筋混凝土简支T 型梁桥的构造要求设计，也可参照下图选用： 桥梁横断面布置图

[1] JTGD60-2004 公路桥涵设计通用规范[S] [2] JTGD62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S] [3] 邵旭东．桥梁工程[M]．第二版.北京：人民交通出版社，2007 四、设计内容： 主梁、横隔梁和行车道板的内力计算 五、设计成果要求： 设计计算书。 设计计算说明书制作成Word 文档或手写。整个说明书应满足计算过程完整、 计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。 封面、任务书和计算说明书用A4纸张打印，按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册，交指导老师评阅。 六、提交时间： 第14周周五前提交，过期不候。 设计计算书 基本设计资料 1. 桥面宽度：净m m m 25.025.127?+?+ 2. 设计荷载：公路－I 级 3. 桥面铺装：4cm 厚沥青混凝土（3/k 23m N ），6cm 厚水泥混凝土（3/k 24m N ）， 主梁混凝土为3k 24m N 4. 主梁跨径及全长：标准跨径：m l b 00.25=，计算跨径m l 96.24=，净跨 m l 60.240= 5. 主梁截面尺寸： 拟定采用的梁高为，腹板宽18cm 。 主梁间距：,主梁肋宽度：18cm 。 结构尺寸如图 行车道板计算 结构自重及其内力 每延米板上的结构自重

探讨曲线梁桥设计

探讨曲线梁桥设计 [摘要]：本文着重论述了连续桥设计中的几个技术问题，如：中横梁刚度对荷载分配的影响、支座偏心距对扭矩分配的影响、剪力滞后对翼缘板有效宽度影响等，并结合工程实践提出了解决问题的相应办法。 关键词：曲线梁桥;支座偏心距;有效宽度 [abstract] : this paper focuses on the continuous bridge design of several technical problems, such as: the bar to the influence of the distribution stiffness load eccentricity, problems of torque distribution, effects of shear lag of flange plate effective width influence to wait, and combined with engineering practice, this paper proposes the corresponding measures to solve the problems. keywords: curve beam bridge; bearing eccentricity; effective width 中图分类号： u448 文献标识码： a 文章编号： 1前言 曲线梁桥是现代交通工程中一种重要桥型。在公路及城市道路的立体交叉工程中，曲线梁桥是实现各方面交通联结的必要手段。早期修建的曲线梁桥，由于受设计方法和施工工艺的限制，多建成钢筋混凝土简支梁，其上部结构略显笨重，且易开裂，给后期养护带来较大困难。随着道路交通的迅猛发展，以及人们对审美观念的

小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析

小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析 随着社会经济的发展和人们对景观的要求不断提升，城市中大量涌现出具有景观要求的桥梁。但在受到城市交通功能和地形条件的限制时，时常会出现小半径的曲线桥梁。这种小半径的曲线桥梁具有斜、弯、异形等特点，给桥梁设计和构造处理造成很大困难。文章结合中山小榄镇某小区内车辆专用桥的设计，对小半径曲线梁桥的设计选型及结构分析进行探讨。 标签：Midas/Civil；小半径曲线梁桥；设计选型；结构分析 1 工程概述 本工程位于中山市小榄镇一新建小区内，供小区车辆进出车库专用，沿线跨越三条河涌。由于前期建设方已委托进行景观专业设计，按照景观设计要求，进行桥梁结构设计。同时根据现场地形条件、施工技术拟定桥梁方案。桥梁全长219m，跨径多处于20m左右，全桥4联（21.088+18.521）+（17.994+17.225）+（环岛：16.062+7.172+9.671+9.335+12.379）+（20.387+19.980）m。共桥梁全宽8.5m，其中环岛处最小曲线半径R=15.7m。桥梁上部结构采用现浇钢筋混凝土，下部采用桩柱式桥墩、埋置式桥台、钻孔灌注桩基础。全桥平面图如下所示。 上部结构箱梁横断面采用单箱双室，梁高140cm，箱梁顶宽830cm，两端悬臂各设10cm后浇段同护栏一起浇筑，底宽730cm，翼缘板悬臂长度100cm。顶板等厚20cm。底板厚度为40cm～20cm，腹板厚度60～40cm，横断面如下图所示： 2 计算参数 2.1 设计标准 设计荷载：城-B级； 温度荷载：结构体系温差±25度，梯度温度按照规范沥青铺装指标加载。 桥面净宽：7.5m。 设计车速：40km/h 2.2 主要材料及计算参数 3 结构选型与计算分析 运用Midas/Civil软件，对结构各联均建立模型进行分析，尤其是第3联环岛，最小半径仅有17.5m，常规做法很难满足抗扭承载力要求，必须通过计算通

简支T形桥梁工程课程设计报告

桥梁工程课程设计（本科） 专业道路桥梁与渡河工程班级15春 姓名炜灵 学号9

理工大学网络教育学院 2016年12月 一、课程设计目的 本课程的任务和目的：学生通过本课程的设计练习，使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和法，学会对T梁进行结构自重力计算、汽车荷载和人群荷载力计算、作用效应组合；在汽车和人群荷载力计算时，学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。 二、课程设计题目 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计 三、课程设计任务与指导书（附后） 四、课程设计成果要求 设计文本要求文图整洁，设计图表装订成册，所有图表格式应符合一般工程设计文件的格式要求。 五、课程设计成绩评定 课程设计文本质量及平时成绩，采用五级制评定：优、良、中、及、不及。

装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 课程设计任务与指导书 一、设计容 根据结构图所示的一标准跨径为L b=25m的T形梁的截面尺寸，要求对作用效应组合后的最不利的主梁（一根）进行下列设计与计算： 1、行车道板的力计算； 2、主梁力计算； 二、设计资料 1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。 2、设计荷载：公路-II级，人群3.5kN/m2。 4、结构尺寸图： 主梁：标准跨径Lb=25m（墩中心距离）。 计算跨径L=24.50m（支座中心距离）。 预制长度L’=24.95m（主梁预制长度）。 横隔梁5根，肋宽15cm。

桥梁纵向布置图（单位：cm） 桥梁横断面图（单位：cm） T型梁尺寸图（单位：cm） 三、知识点（计算容提示） 1、行车道板计算 1）采用铰接板计算恒载、活载在T梁悬臂根部每延米最大力（M和Q）。 2）确定行车道板正截面设计控制力。 2、主梁肋设计计算 1）结构重力引起力计算（跨中弯矩和支点剪力），剪力按直线变化，弯矩按二次抛物线变化。

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题 论文导读：近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀。关键词：曲线梁桥，设计，问题 近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。相比于直线梁桥，曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。 1.总体布置在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀；（2）结构变形方面，要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。使之符合规范要求。要得到这些结果，主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。 1.1分孔问题因曲线梁桥其特殊的结构构造，其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值，为了避免可能出现梁端内侧支座“脱空”现象，可使内侧支座处于受压状态，并考虑给予一定的压力储备。达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径，使边跨跨径与中跨比较接近。当受实际条件限制，边跨跨径与中跨差距较大时，也可考虑采取其他一些措施，如调整边跨与中跨的自重等。 1.2支承方式（边界条件）曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型：抗扭支承和独柱点铰支承。其中抗扭支承具有较强的抗扭能力，而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承，此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能，保证桥梁横向稳定性；此外，在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承，这两种支承方式应用均较普遍。对于桥面宽度较宽或曲线半径较大的曲线梁桥，主梁截面的抗扭刚度降低，故设抗扭支承较采用点铰支承合理。对于桥面宽度较窄或曲线半径较小的曲线梁桥，由于上部结构常采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构，一般将中间墩布置成独柱点铰支承。为了增大相邻两跨间的矢度，对于曲线半径较大的曲线梁桥，也可采用铰支承交替布置在桥轴线两侧的形式，能大大提高全桥抗侧倾能力。 2.上部结构曲线梁桥各截面处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，其应力分布比直线梁桥复杂得多。因此，在截面设计时，要选择抗扭刚度大的截面形式，如箱形截面、空心板截面等；同时，要在桥跨范围内设置适量的横隔板，以加强截面横向刚度；在截面发生较大变化处，要设渐变段过渡，以减小应力集中效应。在进行配筋设计时，应充分考虑扭矩效应。与直线梁桥不同，曲线梁桥应在腹板侧面布置较多的受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线梁桥数量多；另外，曲线梁桥除了要布设抗剪钢筋外，还要配置较多的抗扭箍筋。3．下部结构 曲线梁桥墩顶水平力分配比较复杂，且桥墩所受的外力方向常发生变化，因此，墩柱要尽量采用圆形截面；曲线梁桥墩柱受到纵、横向水平力作用，墩身最大弯矩应是两个方向的力矢量合成值；同一座桥墩各墩柱的轴力也可能有差异，因此要调整墩柱位置，使墩柱受力均匀，避免出现墩柱受拉的情况；在计算桩柱配筋量时，要分别验算各墩柱的内力，根据最不利组合进行配筋。在确

桥梁工程中小半径曲线梁桥设计要点

桥梁工程中小半径曲线梁桥的设计要点摘要：随着我国城市交通压力的不断增加，大量的高架桥和立交桥被兴建，但是由于城市交通功能的要求和地形环境的诸多限制，这些桥梁多采用的是曲线型构造。曲线型结构的桥梁受力比较复杂，其中以小半径梁桥最为特别，除了一般的受力外，还要承受扭矩和翘曲双力矩的共同作用，所以小半径曲线梁桥出现的问题较多。本文就小半径曲线梁桥出现的问题做了相应的说明，并就这些问题进行了深入的探讨并着重说明了设计中要注意的要点。 关键词：桥梁工程；小半径曲线梁桥；设计要点 中图分类号：[tu997]文献标识码：a 文章编号： abstract: along with the urban traffic increase of pressure, a lot of viaduct and flyovers be built, but because the city traffic function requirements and terrain environment many of the limitations of the bridges take the form of a curve type structure. the structure of the bridge type curve stress is more complex, among them with small radius of the most special bridge, in addition to the stress of the general, but also bear torque and warp the joint action of double moment, so small radius of the problem of the curved girder bridges is more. this paper is small radius of the problem of the curved girder bridges related instructions, and these problems thoroughly discussed and the focus on the design to

弯梁桥设计体会总结

1.1.2混凝土箱梁温度作用效应 由于混凝土箱梁的温度作用产生的应力称为混凝土箱梁的温度应力。因混凝土箱梁的内、外约 束而产生的温度应力又分别称为温度内约束应力和温度外约束应力。温度内约束应力是指由于温度 在混凝土箱梁结构的非线性分布而使构件各部分因温度的收缩不均匀而产生的约束应力，由于这种 应力在箱梁截面上是自平衡的，也称为温度自约束应力，简称温度自应力。对于属于超静定结构的 桥梁而言，赘余约束会阻止结构由于温度而产生的变形，由此产生的应力称为温度外约束应力，也 称为温度次应力，相应的内力称为温度次内力。 事实上，对悬拼或悬浇的方法施工的混凝土连续梁的一个节段而言，若其任意时刻t的温度场 可表达联)t，则任意时刻t的实际竖向温差分布应表示为D双)t一双0)t，其中命为该节段施工完毕的 时刻，D联)t表示t时刻的竖向温差分布。但对于绝大多数的桥梁而言D 双0)t都是未知的，因此在无 法忽略D双0)t的条件下是不可能准确求出温度应力的。然而随着时间的推移，徐变的发展可以基本 消除D联肠)引起的初始温度应力，运营阶段的t时刻的温度应力只要通过D双)t就可以计算#[]。因此

本文中所指的竖向温差分布如无特别注明，均指D双)t，而不是D联)t一联0)t。 （一）外形：由顶板、底板、肋板及梗腋组成 1、顶板： 除承受结构正负弯矩外，还承受车辆荷载的直接作用。在以负弯矩为主的悬壁梁及T形刚构桥中，顶板中布置了数量众多的预应力钢束，要求顶板面积心须满足布置钢束的需要，厚度一般取18—25cm。 2、底板 主要承受正负弯矩。当采用悬臂施工法时，梁下缘承受很大的压应力，特别是靠近桥墩的截面，要求提供的承压面积更大；同时在施工时还承受挂篮底模板的吊点反力。在T形刚构桥和连续梁桥中，底板厚度随梁的负弯矩塔大而逐渐加厚。底板最小厚度15cm。 3、肋板 承受截面剪应力及主位应力，并承受局部荷载产生的横向弯矩，其厚度还须满足布置预应力筋及浇筑混凝土的要求，以及锚固锚头的需要，一般厚度为20-35cm，大跨径桥梁可采用变厚度。 4、梗腋 顶板与肋板交接处设使梗液，其作用是；（1）提高截面抗扭刚度，减少畸变应力；（2）使桥面板支点加厚，减少桥面板跨中弯矩；（3）使力线过渡平缓，避免应力集中；（4）提供布置纵向预应力钢束的面积。 底板与助板交接处的梗腋，其作用不如上梗腋显著，尺寸可较小，有的国外桥梁甚至不设。 尺寸：以提高截面的抗扭刚度为目的设置，其斜度可按1:1，也可1:2或2:1设计。 注意：在大跨径箱形梁桥中，结构自重占总荷载的比例较大（可达80％以上），为减轻自重，宜采用宽箱薄壁截面。

连续曲线梁桥设计探析

连续曲线梁桥设计探析 文章论述了曲线桥梁的受力性，并且阐述了设计时要注意的要素。 标签：曲线梁桥；受力特点；结构设计 1 概述 曲线桥是当前的道桥项目中非常关键的一个组成部分，尤其是在最近几年它得到了非常广泛的应用。对于那些互通型的立交匝道来讲，它的使用更是非常的明显。在设计匝道的时候会受到很多要素的干扰，比如地形以及所在区域的规模等，这些要素的存在使得该项设计有如下的一些特征。第一，此类桥的宽度不是很宽，通常匝道的尺寸在六米到十米之间。第二，匝道本身是为了辅助道路转向的，在立交工程中会受到土地规模的影响，因此这类桥大多数是小尺寸的曲线桥。第三，匝道桥的纵向坡度非常大，有时会横跨下方的车道，此时就使得桥的长度变长。因为这种桥本身弯斜，形状特别，所以它的设计工作无法正常的开展。 2 曲线梁桥的平面及纵、横断面布置 最近几年高速路在设计的时候更加的关注线形方面的内容，规定设计要合乎线形要求。因此在布局桥梁平面的时候，要遵照总的线形布局规定，其纵坡也要和路线的纵坡保持一致。通常为了应对截面的扭矩以及弯矩，在设计的时候常使用箱形的截面。由于桥面超高的需要及梁体受扭时外边梁受力较大的需要，所以可以在其水平方向上把主梁设置成不一样的高度。为了便于构造，方便建设，也可以将其设置成一样高度的，其超高横坡由墩台顶面形成。 3 曲线梁桥结构受力特点 3.1 梁体的弯扭耦合作用 一般来说，当受到外在力影响的时候，曲梁会出现一定的弯矩以及扭矩，两者会彼此影响，进而导致截面处在一种耦合的状态中，截面的拉力要较之于直梁大，这个特征是这种梁所特有的。因为这种桥会承受较高的扭矩力，所以会发生变形现象，它的外侧的挠度要比相同尺寸的直桥大一些。因为存在耦合作用，所以在桥上方会存在翘曲现象。 3.2 内外梁无法均匀受力 对于曲梁桥来讲，因为其扭矩较大，所以会导致外梁发生超载而内梁出现卸载的情况，特别是当桥梁较宽的时候这种现象更加的明显。因为两个梁的支点反力差别非常大，如果活载发生了偏移的话，内梁就会生成一种反向力，此时假如内梁无法承受这种力的话，就会使得梁体和支座分离。

小半径曲线梁桥设计体会

小半径曲线梁桥设计体会 但由于它是曲线梁桥，其结构受力的特点不同，在构造处理上也相应有其较多特点。 1、由于曲线梁桥比直线梁桥的受力复杂，对结构的抗弯、抗扭性能要求高于同跨径的直线梁桥，故采用整体性好、抗扭刚度大就地浇注的连续箱形梁桥比较好。 2、小半径曲线梁桥的梁高大于跨径的1/18时，是比较经济的。在特殊情况下也不应小于跨径的1/22。 3、由于混凝土的收缩、徐变涉及的因素较多，个工程中混凝土的材料、级配不尽相同，要很精确的计算出混凝土收缩、徐变对小半径曲线梁桥的作用较难。故在设计小半径曲线梁桥，最好采用普通钢筋混凝土结构。对于预应力混凝土曲线梁桥，纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，但钢束一般不大于12-7ф5，压应力应小于12MPa，拉应力小于1MPa，为预应力A类构件即可。 4、与一般的直线桥相比，曲线箱梁桥顶板、底板和腹板中的纵向受力钢筋、横向钢筋、箍筋、水平分布钢筋都要考虑到全桥计算和构造上的需要，并适当加强。 5、在预应力混凝土曲线梁桥中设置防崩钢筋。 6、在支承形式上，小半径曲线梁桥通常三种布置形式：①全部采用抗扭支承。②两端设置抗扭支承，中间设单支点铰支承。③两端设置抗扭支承，中间既有单支点铰支承，又有抗扭支承的混合式支承，下部墩柱

当与之相匹配。 对于多跨小半径曲线连续梁桥，全部为抗扭支承与中间为点铰支承的，两者在荷载作用下的弯矩和剪力值差别甚小，而且曲率的变化对弯矩值的影响也只有1％～2％；，但对扭矩的影响，则随曲率的增大而加大。当各跨圆心角大于30度时，中间设单支点铰支承的扭矩控制值比全部为抗扭支承的扭矩控制值要大15％左右。在中间设独柱式单支点曲线连续梁内，上部结构的扭矩不能通过中间单支点支承传至基础，而只能由曲线桥两端设置的抗扭支承来传递。在此情况下连续梁的全长成为受扭跨度，这也是我们常常所说的扭矩的传递作用。必然造成曲线桥两端抗扭支承处产生过大的扭矩，造成曲线梁端部内侧支座脱空，所以在必要时，须对多跨桥梁中间墩设置两支点的抗扭支承。 如果在中间墩点支承向曲线外侧方向预设一定偏心值，就可以调整曲线梁桥的梁体恒载扭矩分布，有效地降低两端抗扭支承的恒载扭矩值。但这一措施对减少活载扭矩的影响较小，这是由于活载引起的扭矩中车辆偏载占了很大一部分。 7、必要时可在墩顶设置限挡块或采用墩梁固接的办法来限制曲线梁桥的梁体径向移。

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析_百度文库

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析 中华硕博网核心提示:摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。:曲线梁桥,结构,施工近年来,随着公路建设事业 摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。 :曲线梁桥,结构,施工 近年来,随着公路建设事业的快速发展,涉及到曲线梁的桥梁设计已经越来越多了,以往设计者希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部(如翼缘、护栏等进行曲线调整,以期达到与路线线形一致。这些严格意义上说都不是曲线桥。由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。 1、曲线梁桥的力学特性 1。1曲线梁的受力情况 曲线梁桥能很好地克服地形、地物的限制,可以让设计者较自由地发挥自己的想象,通过平顺、流畅的线条给人以美的享受。但是曲线梁桥的受力比较复杂。与直线梁相比,曲线梁的受力性能有如下特点: (1轴向变形与平面内弯曲的耦合; (2竖向挠曲与扭转的耦合; (3它们与截面畸变的耦合。其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。曲梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。同时弯道内外侧支座反力不等,内外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。故在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的

箱型截面形式。在曲梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥中特别明显。另外,由于曲梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象,通常称为“支座脱空”。 1。2下部桥梁墩台的受力情况 由于内外侧支座反力不相等,使各墩柱所受垂直力出现较大差距。当扭矩很大时,如果设置了拉压支座,有些墩柱甚至会出现拉力。曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样,有制动力、温度力、地震力等以外,还因为弯梁曲率的存在,多了离心力和预应力张拉时产 生的径向力。墩顶水平力的分配非常复杂。在求温度零点时,曲线梁桥不能象直桥一样,只考虑一个方向力的平衡,而必须考虑两个方向的平衡;各墩顶处支座的类型和位置不一致,部分支座可能已处于临界滑移状态,其余支座还未达到临界状态;各支座的约束方向以及各墩柱不在同一平面内,使得水平力求解非常困难。 2、曲线梁桥的结构分析 2。1上部结构分析 2。1。1结构力学方法 这种方法沿用杆系系统的结构力学方法。首先将弯梁视为一根曲杆,把抗扭支座以赘余扭矩代替,然后根据变形协调条件求解未知力。这种方法较简单,比较适用于分析简支弯梁和等截面且跨内为圆弧的窄桥。 2。1。2梁格法 梁格法是目前最常用的分析弯梁桥的方法。梁格法实质是用一个等效的梁格来代替桥梁上部结构,是一种以梁为基本单元的有限元法。这种方法概念明确,容易理解和使用,也比较容易操作,计算速度也比较快。现有的计算曲线梁梁桥软件,如同济大学开发的“桥梁博士”和广州阿安毕公司开发的“3DBSA”,都采用了梁格法。

桥梁工程课程设计(完整版)

桥梁工程课程设计报告书 一、设计资料 1 桥面净宽净-7 +2×1.5m人行道 2 主梁跨径及全长 标准跨径 l=21.70m（墩中心距离） 计算跨径l=21.20m（支座中心距离） 主梁全长l =21.66m（主梁预制长度） 全 3 设计荷载 公路—I级；人群荷载3.02 kN/ m 4 设计安全等级 二级 5 桥面铺装 沥青表面处厚5cm（重力密度为233 kN/），混凝土垫层厚6cm（重力密度为 m 243 m m kN/ kN/），T梁的重力密度为253 6 T梁简图如下图

主梁横截面图 二、 设计步骤与方法 Ⅰ. 行车道板的力计算和组合 （一）恒载及其力（以纵向 1m 宽的板条进行计算） 1）每延米板上的恒载 g 沥青表面 1g ： 0.05×1.0×23 1.15kN m / 混凝土垫层 2g ： 0.06×1.0 ×24 1.44kN m / T 梁翼板自重3g ：30.080.14g 1.025 2.752+= ??=kN m / 合计：g=g 5.34i =∑kN m / 2）每米宽板条的恒载力 悬臂板长 ()0160180.712l m -= = 弯矩 2211 5.34(0.71) 1.3522 Ag M gl =-=-??=-·kN m 剪力 0 5.340.71 3.79Ag Q gl ==?=kN （二）汽车车辆荷载产生的力

60 ５0 1）将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为 140kN ，轮压分布宽度如图 5 所示，车辆荷载后轮着地长度为 a 2 0.20m ，宽度 b 2 0.60m ， 则得： a 1 a 2 2H 0.2 2×0.11 0.42m b 1 b 2 2H 0.6 2× 0.11 0.82m 荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度： 12l 0.421.420.71 3.24m o a a d =++=++?= 2）计算冲击系数μ 结构跨中截面的惯矩c I ： 翼板的换算平均高度：()1814112 h =?+=cm 主梁截面重心位置：()()11130 1601811130182241.18160181113018 a -??+??==-?+?cm 则得主梁抗弯惯矩： ()()22 326411111301601811160181141.2181813041.2 6.6310122122c I m ????=?-?+-??-+??130+??-=? ? ????? 结构跨中处单位长度质量c m ： 3 315.4510 1.577109.8 c G m g ?===? 22/Ns m 混凝土弹性模量E ：

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点 摘要：与直线桥不同的是，由于弯扭耦合作用，所以曲线桥在竖向荷载作用下 引起弯曲的同时会产生扭转变形，导致内外侧支座反力大小不同，甚至可能出现 负反力。本文首先分析了曲线梁桥的力学特性，然后详细阐述了小半径曲线桥梁 的设计方法，最后说明了小半径曲线桥梁设计中应注意的问题。 关键词：小半径；曲线桥梁；截面；支座；抗扭支承 一、曲线梁桥的力学特性 （一）梁内外侧受力不均由于扭矩的作用会造成外梁超载、内梁卸载等问题，致使弯梁桥外边缘弯曲应力大于内边缘，外边缘挠度大于内边缘，内梁和外梁受 力不均，反应到箱梁上则是内外腹板受力不均。当活载偏置时，内梁支点甚至可 能产生负反力，甚至会出现梁体与支座脱离的问题发生。 （二）挠曲变形曲线箱梁桥的挠曲变形一般要比相同跨径的直线桥大，弯桥 的挠曲变形是弯曲和扭转的迭加。 （三）横向水平力汽车在曲线梁桥上行驶时会对桥梁产生水平方向的离心力。预应力、混凝土收缩徐变及温度变化等不仅对桥梁会产生纵向水平力，也会产生 横向水平力。外荷载对桥梁产生的横向水平力会增大梁体截面扭矩和桥墩弯矩， 并有可能造成横向的位移或者是桥梁在平面的转动。 （四）翘曲与畸变对于弯箱桥梁，由于在弯扭耦合的作用下会出现综合截面 应力相对直线桥梁而言较大的问题，特别是在截面扭转以及畸变作用下，这一问 题更突出。但其数值往往只占基本弯曲应力和纯扭转剪应力的5%~10%，经过初 步的估算，在设计过程中可以采取增设横隔板的设计处理方式，尽可能的控制截 面畸变变形。 二、小半径曲线桥梁的设计要点 （一）箱梁的设计 1、箱梁跨径的选择弯梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变形状态有着 直接的关系：弯扭刚度比越大，由曲率因素而导致的扭转弯形越大，因此，对于 弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下，应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。 所以在曲线梁桥中，宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。小半径曲线梁 桥的梁高大于跨径的1/18 时，是比较经济的。在特殊情况下也不应小于跨径的 1/22。 2、截面设计在曲线梁桥截面设计时，要在桥跨范围内设置一些横隔板，以 加强横桥向刚度并保持全桥稳定性。在截面发生较大变化的位置，要设渐变段过渡，减小应力集中效应。 3、配筋设计在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应，弯梁应在腹板侧面布 置较多受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直桥多，且应配置较多的抗 扭箍筋。在预应力混凝土曲线梁桥中，应设置防崩钢筋。 4、混凝土结构由于混凝土的收缩、徐变涉及的因素较多，每个工程中混凝 土的材料、级配不尽相同，要很精确的计算出混凝土收缩、徐变对小半径曲线梁 桥的作用较难。故在设计小半径曲线梁桥，最好采用普通钢筋混凝土结构。对于 预应力混凝土曲线梁桥，纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，但钢束一般不 大于12-7ф5，压应力应小于12MPa，拉应力小于1MPa，为预应力A 类构件即可。 （二）支承方式的选择在曲线桥中，不同的支承方式对上、下部结构内力影 响较大，一般支承分为两种类型：抗扭支承和点铰支承。

曲线连续梁桥的结构设计

曲线连续梁桥的结构设计 曲线梁桥是高速公路和城市立交中普遍应用的一种桥型。文章根据曲线梁桥的结构受力特点，论述了曲线梁桥在施工及成桥运营阶段出现病害的原因，论述了曲线梁桥在设计中应注意的问题，并提出了该类型桥梁设计中的一些经验做法和解决方案。 标签：曲线梁桥；结构设计；受力特点 1 概述 目前在高等级公路及城市立交中曲线梁桥的应用得到了普遍的认可，尤其在城市立交匝道设计中最为广泛。曲线梁桥的设计中常采用箱型截面，因其具有材料用量少、结构自重小、抗扭刚度大、整体稳定性好、截面应力分配合理等优点，而在曲线梁桥中应用非常普遍。 现阶段曲线梁桥的设计和理论研究已经取得了很多成果，但由于曲线梁桥结构受力复杂、施工过程中标高不能准确的控制，由于设计的原因导致在项目的施工或使用过程中已多次发生过事故。常见问题主要为：曲梁内侧支座脱空；主梁横向侧移量过大；横向刚度不足引起扭曲变形；固结墩墩身开裂；梁体的外移和翻转进一步导致支座、伸缩缝的剪切破坏和平曲线超高的丧失等。故在曲线梁桥的设计与施工过程中应充分考虑结构的弯、剪、扭受力特性，对结构内力进行准确分析及合理优化，消除设计带来的不安全隐患。 2 曲线梁桥受力特点 2.1 “弯-扭”耦合作用 曲梁由于自身及外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且相互作用。表现为曲梁内外侧尺寸不同、支座反力不等、外荷载偏心及预应力径向作用共同引起较大的扭矩，使梁截面处于“弯-扭”耦合作用的状态，其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多，这是曲梁所独有的受力特点。 在变形方面，强大的扭矩作用致使曲线梁桥产生扭转变形；曲线外侧的竖向挠度要大于同等跨径的直桥；由于“弯-扭”耦合作用，在梁端可能出现“翘曲”；当梁端处横桥向约束较弱时，梁体有向曲线外侧“爬移”的趋势。 在受力方面，由于存在较大的扭矩，通常会使外梁超载、内梁卸载，尤其当活载偏置时，内侧支座甚至会出现负反力，如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座发生脱离的现象，即“支座脱空”现象，这种现象在小半径的宽桥中特别明显。 2.2 下部墩台受力复杂

预应力混凝土连续梁桥及例子

4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联，每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则，在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式，主梁长度宜控制在120m左右，当确实需要设置长分联时，可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案，设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接，但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形（简称箱梁）或T形（简称T梁）。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则，T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m，箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时，悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外，应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求：

条件腹板宽度Bmin(cm) 腹板内无纵向或竖向后张预应力钢筋时20 腹板内有纵向或竖向后张预应力钢筋之一时30 腹板同时有纵向和竖向后张预应力钢筋时38 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30～0.55m，悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m（对有特殊防撞要求的结构，悬臂板端部厚度适当增加，如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m）。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m，底板厚度不小于0.18m；T梁顶板厚度不小于0.16m。 1m，端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋，箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m 抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔，腹板必须设置通风孔，直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁；跨径在30～40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁；跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于

曲线梁桥的预制梁布置方法及施工特点

351 浅析曲线梁桥的预制梁布置方法研究及 施工特点 赵康 陕西明泰工程建筑有限公司 摘 要：在公路工程的设计与施工中由于地形的限制，部分桥梁在路线线型的影响下处于曲线段，给桥梁的设 计和施工增加了相当大的难度。设计中通过研究并灵活应用多种曲线段预制梁的布置方法，较好地解决了曲线段预制梁桥的布置设计及施工，以供此类桥梁设计与施工中参考。 关键词：预制梁；曲线桥；布置方法；施工特点 随着我国高等级公路建设的不断发展，公路工程对路线平纵面线型的要求越来越高。不少桥梁由于地形限制及线形设计的需要处于曲线段，这给桥梁的设计和施工均增添了相当大的难度。本文对预制梁曲线段平面布置方法及施工特点进行了研究总结。 １ 平面布设方法 预制梁平面曲线布置方法包括平分中矢法、径向布置法、等偏角法、平行布置法、曲线内侧割线布置法等。这些方法的特点各相不同，需根据具体工程情况灵活采用。１.１ 平分中矢法 一般情况下，按以下的原则来取用布置方法： （１）多孔桥梁位于小半径平曲线或缓和曲线上时，矢距 ≤10cm 时，墩台一般采用平分中矢法。 （２）单孔桥梁位于平曲线或缓和曲线上时，一般采用平分中矢法。 平分中矢法弯桥直做，下部墩台平行布置，桥梁内外侧平面线形通过边梁悬臂和护栏作圆弧处理以拟合曲线边线。 桥梁中心线的确定：首先在路线中心线上确定桥台伸缩缝中心线的位置，然后把桥台伸缩缝中心线与路线中心线的交点连线，从桥梁中心点向交点连线上作垂线，把交点连线平移到垂线中点即得到桥梁中心线。 桥面高程点为路线中心线的偏移线与新伸缩缝中心线、新桥墩中心线的交叉点。１.２ 径向布置法和等偏角法 多孔桥梁位于大半径平曲线上时，当矢距＞10cm 时，墩台一般采用径向布置法。 简支桥梁，从盖梁宽度限制和支座到盖梁边缘的距离要求考虑，均要限制梁与梁之间的缝宽不能太大，Ｇ204和Ｓ333东台段（26ｍ路基宽度）缝宽均控制在13cm 以内，一般情况下径向布置法适用的曲线最小半径见表１所示。 跨径/m 10 13 16 20 临界半径/m 1900 2400 3800 4000径向布置法的示意，路线中心按标准跨径逐跨布置切线，切点处曲线径向为桥墩横向中心线，墩顶２侧相邻跨预制梁端接缝宽度外侧为△１、内侧为△２、路线心线处为△０，曲线外侧跨径大于内侧。为了保证曲线内侧最小跨径处 预制梁的安装，内侧布置的切线最小跨径必须大于预制梁长，由此可以算得路线中心处梁端接缝宽△０最小值需大于0.5×桥宽Ｗ×两相邻跨偏角Φ 值。根据三角关系，外侧宽△１＝中心线处宽△０＋0.5×桥宽Ｗ×两相邻跨偏角Φ，内侧宽△２＝中心线处宽△０－0.5×桥宽Ｗ×两相邻跨偏角Φ，结合预制梁的安装要求和最大缝宽△１确定盖梁宽度或设计变宽度盖梁。 当墩顶２侧相邻跨预制梁间非连续设置（即设置伸缩缝）且梁端之间接缝宽度较大时，盖梁采用凸形设计；当墩顶２侧预制梁间连续设置（即先简支后浇注连续横梁）时，预制梁端间接缝内现浇连续中横梁变厚度设计。采用该径向布置法时，各跨预制梁都采用正桥布置，而当桥梁各跨预制梁必须采用斜桥布置时，各墩台横向中心线与切线切点的径向线以相同的夹角偏转，就为等偏角布置法。１.３ 平行布置法 曲线预制梁桥径向布置时，曲线段起点处墩的横向中心线与终点处墩的横向中心线的夹角为Φ，交点为Ｏ，当Φ 值较小时，各墩或台的横向中心线可采用平行布置。以某４跨桥为例，０＃～４＃墩横向中心线平行，各墩横向中心线与各墩在路线中心处曲线径向线的夹角分别为Φ１～Φ５，以０＃～１＃墩跨预制梁布置为例，其中θ为梁端斜角，由图可知０＃墩和１＃墩的径向线夹角α＝Φ１－Φ２，由三角关系得θ＝π／２－（Φ１÷α／２）＝π／２－（Φ１＋Φ２）／２，预制标准梁时则以与该θ值最接近的５倍数作为梁端斜角。 １.４ 曲线内侧割线布置法 曲线预制梁桥采用径向布置时，曲线外侧跨径大于内侧跨径，曲线内侧跨径最小，且必须大于预制梁的长度以确保预制梁的安装，由内侧最小跨径可确定路线中心线处桥梁跨径的最小值。为了设计的方便，桥跨布置时直接采用标准跨径值作为曲线内侧跨径，逐跨割线布置，确定各割点为桥墩横向中心线内侧位置，此即为曲线内侧割线布置法。 ２ 施工特点 （１）测设放样 由于曲梁桥在平面和纵横断面上的变化较大，因而在施工放样、标高控制、中线控制等方面都会增加许多麻烦，应予反复检查、严格要求。另外，在进行预制底模控制时，如

弯梁桥设计体会总结

以上文献主鏗见诸于国内近30年來Ifi 科技期刊巧仑文集，此外*还有不少研究生 的学S 论文以混嶽土桥樂咒候温度效应为研究主额】*''?丁可：廉为r 贾隊 刘开元、李 全林、郭河、徐钢、谢青华、帯源等在他们的领士学位论艾中大务以实麻拼梁工程为 背疑，根据有fsfe^无方法对混凝上ffi 梁的n 照ffl 度场进行tts 让算.进而对最不利温度 分布卜箱袈弁内外约束卜的产牛前ffl 度应力进行计算?值得一提的是，刘开元社ft 线 箱荣左不同支祇方式.不同圆心甬、不同褊莘梯歴荷《作用下的支S 力y 及位移和应 力变化规i#进行『参数研究.刘华液、王毅、江剑、彭友松等人的醇上学蛍论丈人多 战科研课題或S 金拘依托，系统地W 究了混凝上桥架气候温?效应.王毅和汪甸还都 参与f 对人却混凝土连续樂或连续刚构温度场少则戲月、多则数年的长期观测.他们 提出传感器存箱梁截向中的优优布昔、梯便温苣取值的?率分析尊问题并提出 了解决问題的办注。 1.1.2混凝土箱梁温度作用效应 由于混凝土箱梁的温度作用产生的应力称为混凝土箱梁的温度应力。 约 束而产生的温度应力又分别称为温度内约束应力和温度外约束应力。 于温度 在混凝土箱梁结构的非线性分布而使构件各部分因温度的收缩不均匀而产生的约束应力， 于这种 应力在箱梁截面上是自平衡的， 也称为温度自约束应力， 简称温度自应力。对于属于超静定 结构的 桥梁而言，赘余约束会阻止结构由于温度而产生的变形， 由此产生的应力称为温度外约束应 力，也 称为温度次应力，相应的内力称为温度次内力。 事实上，对悬拼或悬浇的方法施工的混凝土连续梁的一个节段而言，若其任意时刻 场 可表达联）t ，则任意时刻t 的实际竖向温差分布应表示为 D 双）t 一双0）t ,其中命为该节段施 工完毕的 时刻，D 联）t 表示t 时刻的竖向温差分布。 但对于绝大多数的桥梁而言 D 双0）t 都是未知的， 因此在无 法忽略D 双0）t 的条件下是不可能准确求出温度应力的。 然而随着时间的推移， 徐变的发展 可以基本 消除D 联肠）引起的初始温度应力，运营阶段的 算#[]。因此 本文中所指的竖向温差分布如无特别注明，均指 （一）外形：由顶板、底板、肋板及梗腋组成 1、 顶板： 除承受结构正负弯矩外，还承受车辆荷载的直接作用。在以负弯矩为主的悬壁梁及 T 形刚 构桥中，顶板中布置了数量众多的预应力钢束， 要求顶板面积心须满足布置钢束的需要， 厚 度一般取18— 25cm 。 2、 底板 因混凝土箱梁的内、外 温度内约束应力是指由 t 的温度 t 时刻的温度应力只要通过 D 双）t 就可以计 D 双）t ，而不是D 联）t 一联0） t 。