建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 工程 技术 Engineering and Technology 第45卷第6期 2018~3月
公 路 曲 线 梁 桥 设 计 计 算
刘 泽 宇 , 李 雄
(武 汉 市公路 勘 察设 计 院 ,武汉 430015)
[摘 要 ]分析曲线梁桥的受力特点,论述曲线梁桥的支承形式及不同支承形式产生的相应效应,并通过实际工程的设计和
计算,论述了曲线梁桥的设计要点,尤其是小半径曲线桥设计中需要注意的一些实际问题。
[关键词 ]曲线梁桥 ;受力特点 ;设计计算
[中图分类号 ]U442.5 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001-523X (2018)06-0101M)2
Design and Calculation of Curved G irder Bridge 0n H ighway
Liu Ze—yu,Li Xiong
[Abstract】In this paper,the force characteristics of curvilinear girder bridge are introduced,the suppog forms of curvilinear girder bridge and the corresponding effects of different suppo~forms are discussed.The design points of curvilinear girder bridge are
discussed through the design and calculation of practical engineering,especially Some practical problems that need attention in the
design of small radius curve bridge.
[Keywords]curved beam bridge;force characteristics;design calculation
随着山区公路及城市立交的大规模建设,为适应地形、地
物、地质、线形等条件的变化,曲线梁桥的应用己越来越普遍。
但相对于同规模的直线梁桥,曲线梁桥受力特点更为复杂,设
计和施工难度也更大,特别是小半径曲线梁桥,除承受弯矩、
剪力外,还有较大扭矩和翘曲的作用。在实际运营过程中,部
分曲线梁桥出现了不同程度的病害,有的主梁开裂,有的墩柱
开裂,有的梁体向曲线外侧径向整体侧移,严重的导致主梁偏
转而使支座脱空。这些现象产生的原因很多,有施工方面的,
也有设计方面的,因此曲线梁桥设计引起越来越多的同行的关
注和重视。要确保曲线梁桥设计安全可靠,必需了解曲线梁桥
的受力特点,本文结合笔者参与的武汉市新洲区红色旅游公路
中的桥梁设计,浅谈曲线梁桥设计计算的方法。
1 曲线梁桥的受力特点
(1)曲线梁桥的变形比相同跨径直线桥要大,外边缘的
挠度大于 内边缘的挠度,而且 曲率半径越小、桥面越宽,这 一 趋势越明显。(2)在对称外荷载下也会产生较大的扭矩,
通常会使曲线外侧主梁超载,内侧主梁卸载,内外侧主梁产
生应力差别。(3)支承反力有曲线外侧变大、内侧变小的倾
向,当活载偏置时,内侧支承甚至可能产生负反力,同时也
应防止外侧支座超载。(4)中横梁除了具有直线桥中的功能外,
还是保持全桥稳定的重要构件,与直线桥相 比,其刚度一般
较大。(5)预应力效应对支反力的分配有较大影响,计算支
座反力时必须考虑预应力效应的影响 【1]。
2 支承方式对曲线梁桥受力影响
对于连续曲线梁桥,按支承方式可分为抗扭支承和点铰
支承,理论上所有支承均可 以采用点铰支承,但是在荷载作
用下,曲线梁梁端将产生扭转变形,从而在梁端和桥台背墙
间产生上下相对变形,这将导致伸缩缝破坏 【1]。为了保证伸缩
缝正常工作,曲线梁桥一般有 3种支承方式 :(1)桥台设置抗
扭支座,中间支承全部采用抗扭支承;(2)桥台设置抗扭支座,
中间支承全部采用点铰支承 ;(3)桥台设置抗扭支座,中间
支承交替使用抗扭支承和点铰支承两种支承形式。
对于曲率半径较小的曲线梁桥,中间桥墩采用独柱墩或
双柱墩,两种桥墩形式对梁体弯矩的影响很小,对扭矩的分
布影响也不大 ;但是当曲率半径较大时,中间采用独柱墩与
采用双柱墩,虽然弯矩和剪力差别不大,但扭矩是有明显区
收稿日期 :2017M1-10
作者简介 :刘泽宇 (1970一),男,湖北石首人,高级工程师,主要
研究方向为道路桥梁设计、建设管理。
别的,曲率半径较大时弯扭耦合作用减小,如果中间设独柱
墩,活载偏心产生的扭矩大部分传递到相邻孔,所有中间孔
的扭矩最终累积到梁端的抗扭支承上,因此在曲率半径较大
时,中间桥墩不宜设置为独柱墩,特别是在桥梁较宽的情况下,
不应设置多跨中间独柱墩 】。
3 漆家畈桥实例设计计算 3.I 项目概况
武汉新洲区红色旅游公路为山区二级公里,地形沟深坡
陡,路线蜿蜒曲折。漆家畈桥为跨山沟 回头 曲线上桥梁,平
面位于缓和 曲线和圆曲线上,圆曲线半径 35m ;桥梁上部构
造采用 6x16m普通钢筋混凝土现浇箱梁。桥梁横截面采用单
箱双室截面,控制截面梁高 1.6m。箱梁项板横 向宽 11.Om,
箱底宽7.Om,翼缘悬臂长2.Om;跨 中腹板厚度45cm,顶板
厚度25cm,底板厚22cm。结构尺寸如图1所示。
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公路曲线梁桥设计计算(论文).pdf