探讨曲线梁桥设计
小半径曲线梁桥设计的探讨
■ 王 文 洪
（ 建省 交通规 划 设计 院 ，福 州 福
３０ ０ ） ５ ０ ４
摘
要
本 文 阐述 了小半 径 曲线桥 梁 的受 力特 点 ，曲线 梁格 法划 分的要 求 ，通 过分
析 曲率 大 小、预应 力钢 柬 、下部 支承 方 式及 支承 位置 对 曲线 梁桥 内力 的影响 ，提 出有 关 曲线 梁桥 设计 的有益 结论 ，可供 设 计 同行参 考 。
设 计 中 。对 曲线 梁桥 的计 算 日益增 加 。由于 曲 线桥 需要
网格计 算 ，而直 线桥 多 采用单 梁计 算 ，使得 曲线 桥 设计 难 度远 大 于直 线桥 ，另 外 由于曲线 桥 的 “ 弯一 扭 ”藕合
生较 大 的扭转 ，通 常会 使 外梁超 载 ，内梁 卸 载 。在 宽 桥
曲线 梁桥抗 扭 的影 响 ，提 出了 曲线梁 桥 的设计 注意 事项
２３一 ． 下部结 构 受 力复杂 曲线梁桥 在进 行 边墩 盖梁 和支 座设 计时 ，由于其 横 向各支 座 反力相 差较 大 ，所 以对 边 墩各 支座 反 力应进 行 结 构 空 间 计 算 后 确定 ，这 样 才 能 计 算 出 反力 的最 不 利 值 ，同时 避 免边 支 座产 生 负 反力 ，才能 满 足 设计 要 求 。
内设 置 一些 中横 隔板 ，以加 强横 桥 向刚度 并保 持桥 梁 的 ． 稳定 性 。如果 不设 置 中横隔 板 、横截面 的畸 变 引起 的畸
汽车荷载模式在曲线连续梁桥设计中的应用探讨
汽车荷载模式在曲线连续梁桥设计中的应用
探讨
汽车荷载模式在曲线连续梁桥设计中的应用探讨
曲线连续梁桥是现代桥梁工程的一种重要的建造形式，但其设计
与施工难度也较大。其中，荷载模拟是其设计的重要环节之一，而汽
车荷载模式的使用则可以为曲线连续梁桥的设计提供必要的支持。
一、曲线连续梁桥的特点
曲线连续梁桥其实是一种桥梁在平面曲线段上连续延伸的形式，
它的单跨梁的长度短，其结构相较于传统的连续梁设计有很大的变化。由于这种类型的桥梁的构造方式以及长度都有一定的限制，因此对设
计师的能力要求也较高。
二、汽车荷载对曲线连续梁桥的影响
在曲线连续梁桥的设计过程中，考虑到各种荷载的状况是非常重
要的。其中，不同形式的车辆荷载对曲线连续梁桥的影响较大，因此
在设计时需要对不同车辆荷载进行模拟计算，并综合分析其对桥梁构
造与材料的影响。
三、汽车荷载模拟的应用
在进行汽车荷载模拟时，最为常见的模拟软件是常规的有限元模
拟软件。利用此类软件进行汽车荷载模拟，可以确定不同情况下的分
布荷载以及荷载集中情况，从而确定曲线连续梁桥的设计方案，并进
行结构优化与施工后的监测。
四、结论
在曲线连续梁桥的设计中，汽车荷载模拟的应用是相当必要且有
效的。对于建造此类桥梁的工程师和设计师来说，对汽车荷载模拟软
件的掌握以及对荷载分析的理解都是非常重要的。而采用科学的汽车
荷载模拟设计阶段，可以帮助设计师准确地预测桥梁在不同载荷条件
下的响应和振动，确保桥梁具有足够的承载能力。
连续曲线梁桥的设计探讨
基础为 ３× ５ ６ １ ２ ０ ｃ ｍ三排钻孑 Ｌ 灌注桩基础。
过渡墩为矩形截面实体墩 ， 墩身截面尺寸 １ ５ ０ ｃ ｍ
ｘ １ ４ ０ ０ ｃ ｍ， 四பைடு நூலகம்设 Ｒ＝ ２ ０ ｃ ｍ切角 ， 左幅主墩墩身 高
ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｅ ｒ ｎ ｃ ｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｍ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ；ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ；ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
１ 总体 设 计
１ ． １ 总体 布 置
主墩为矩形截面实体墩， 墩身截 面尺寸 ２ ０ ０ ｃ ｍ×
连 续 曲线 梁 桥 的 设 计 探 讨
杨 剑 ， 戴秋 鹤 （ 南 昌市公 路 勘 察 设计 院 ， 江西 南昌 ３ ３ ０ ０ ７ ７ ）
摘要 ： 在 南 昌市 某连 续 曲线梁桥 设 计 的基 础 上 ， 对 此 类梁 桥设 计 的 一 些 问题 进 行 了探 讨 ， 从 而 总 结
桥梁上部结构采用 三跨预应力 混凝土 变截面连
Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎｔ ｉ ｎｕ ｏ ｕｓ ｃ ｕｒ ｖ ｅ ｂ ｅ ａ ｍ ｂ ｒ ｉ ｄｇ ｅ
曲线桥梁 支座布置原则
曲线桥梁支座布置原则
曲线桥梁的支座布置是非常重要的，它直接影响到桥梁的结构安全、使用性能以及美观度等方面。下面将介绍曲线桥梁支座布置的一些原则。
支座应根据桥梁的结构形式和受力特点来确定。不同类型的曲线桥梁，如弓桥、斜拉桥、悬索桥等，在受力方式和结构形式上存在差异，因此其支座布置也有所不同。例如，对于弓桥而言，支座应该布置在桥梁的两端，有利于将桥梁的自重引导到支座上，保证桥梁的稳定性；而对于斜拉桥和悬索桥而言，支座应布置在桥塔或桥塔基上，以承担斜拉索或悬索的受力。
支座布置应考虑桥梁的几何特征。曲线桥梁的支座布置应遵循桥梁曲线形状的变化规律，使得支座位置与桥梁的曲线能够相吻合，同时保证支座能够合理承载桥梁的受力。一般情况下，支座可布置在曲线的拐角处或曲线的两侧边缘，以较好地适应桥梁的几何形状。
支座的布置还应考虑桥梁的使用性能。曲线桥梁作为交通工程的重要组成部分，其使用性能对交通流畅和行车安全具有直接影响。因
此，支座布置应考虑交通流量、车辆类型及行车速度等因素，在保证
结构安全的前提下，合理确定支座位置，以保证桥梁的使用性能。
另外，支座布置还应考虑桥梁的美观度。曲线桥梁作为城市的标
志性建筑，其美观度对城市形象具有重要意义。因此，在支座布置时
需要充分考虑桥梁结构与周围环境的融合，使得支座能够尽可能地融
入桥梁结构中，不影响桥梁的美观度。
支座布置还需要考虑施工和维护的方便性。曲线桥梁的支座布置
应避免布置在施工和维护通道的位置，以免影响工程施工和日常维护。同时，支座应设计为易于检修和更换的结构，方便日后的维护工作。
谈曲线梁桥的设计
１ ８． ９
第３ ８卷 第 ２ ４期 ２０ １２ 年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ ＵＲＥ ＨＩ Ｅ Ｔ
Ｖ０ ． ８ Ｎ ． ４ １３ ｏ ２ Ａｕｇ ２ ２ ． ０１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２）４ ０ ９ －２ １０ — ８ ５ ２ １ ２ — １ ８０
中 图分 类 号 ：４ ８ １ Ｕ ４ ． 文献标识码 ： Ａ
１ 工程概 述
在特殊的条件限制下 ， 了满 足路线 纵坡 的要 求 ， 要 相应 为 就
分复杂 。根据长期 以来 的实践证 明 ， 曲线桥 和直线桥 在 同跨 径时
其跨 中弯矩 较大 ， 是在计 算 时如 果两 种桥 跨 中弯矩 非常 接近 但
浇箱梁采 用满堂 支架 和 钢管 柱架 设槽 钢 支架 现浇 ， 桥面 铺装 为 设计行车速度 为 ２ ｍ ｈ时 ， ０ ｋ／ 行车道 宽度为 ３ｉ。为 了使桥 梁上 ｎ
５ｃ １ １ 现浇混 凝土调平层和 １ ｍ沥青混凝土 （ 图 １ 。 ｍ～ ５１１ ３ １ ０ｃ 见 ）
部结构设计 时趋于简便 ， 加上两侧 人行 道宽 度 ， 梁横 断面 宽度 桥
曲线桥可 以按直线桥进行设计 。本桥选择跨径时拟定 了 １ ８ｉ ｎ 地延 长路线长度 ， 因此路 线线形 的 曲折几乎 是不 可避免 的 ； 在这 时 ， 和 ２ 两种进行 了现 场布孔 。结 合现 场实 际情况 和业 主 意见 ， ０Ｉ ｎ 些地 段往往还要跨 越一些 构造 物 ， 了保证 线形 的顺 畅 ， 从路 为 服
曲线梁桥支承方式的探讨
进行 内力 分 析 时 ， 应考 虑 桥
墩和 支 座 的联合 作 用 ， 根据
不 同的桥 墩 、 支座 与梁 的联
结方 式 ， 来 确 定支 承 约束 系
数。
抗 扭 支 承
平 面 曲 率 半 径 很 大 的 约束还必须满足曲线梁桥的平面变形 ， 由于温度变化、 混凝土收缩徐变、 预应 扭 力作用等， 都会使曲线梁桥发生平面变形 ， 所 以曲线梁桥的支承约束不仅仅 预应 力连 续 曲线 箱梁 桥 ， 抗 毒 抗 扭 支 承 结 构设 指竖向支承 ， 抗扭约束 ， 还包括平面约束 ， 是一个空间作用体。支承设计时还 转 的影 响 相对 较 小 ， 图２ 支承 约 束 计完全 可参 照相 同条件 的 应注意支座的细节设计 ， 避免出现梁体外移、 旋转倾覆等事故。 曲线梁桥 的支 故支 承 布 置也 与 直线 梁 相 同 ， 即在 每 个 桥 墩上 布 置 能 承受 外 扭 承方式应根据曲率半径的大小 ， 上、 下部结构的总体布置型式而定。 根据支座 直 线 梁进 行 ， 也 可 以相 隔几 个 支 座 交叉 布置 抗 扭支 座 ， 特 别 是有 独 柱 布置的情况以决定全桥的力学计算图式 ， 这将会直接地影响到全桥的内力分 矩 作 用 的抗 扭 支座 ， 布 。因此 曲 线梁 桥 的支 承 布置 是否 合理 是 一个 十分 重 要 的 问题 。
墩 的情况 。连续 曲线桥的扭转跨径不只是与梁本身跨径有关， 与支承形式也 密切 相关 。结 构 分析 时一 般 将两 抗扭 支 座之 间 的梁 长 作为 扭 转跨 径 ， 而扭 转 跨 径 直接 影 响桥 梁 的扭 转分 析 ， 因此 ， 对 扭矩 较 大 的桥 梁 ， 除在 两端 桥 台处 设 置抗扭支座外 ， 还宜布置少量（ 通常一个） 抗扭性能好 的桥墩并设立抗扭交座 ，
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。
浅析曲线梁桥下部支承方式的设计
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｏ
工 程 技 术
浅析 曲线 梁桥 下部支 承 方式 的设 计
孟 维 军
Biblioteka Baidu
（ 尔滨铁 道 职 业 技 术 学 院 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ８ ） ５０ １
摘 要 ： 文介 绍 了曲线桥 梁的 受力特 点 ， 析 了不 同支承形 式对 曲线 梁桥 受力 的影 响 ， 曲线 梁桥设 计提供 参考 。 本 分 为 关键词 ： 曲线 梁桥 ； 受力特 点 ； 下部 支承
１引言 定性 。 从 图 中可 以看 出 ： ①采 用 双点 支承 时 ， 在 近年 来 ，随着 我 国公 路 和城市 道路 的发 在 曲线梁 桥 的 中墩 支 承处 可采 用 的支 承 主梁 的 自重 作用 下 ，扭矩 值较 单点 支 承时 的 展 建设 ， 曲线梁 桥 因其线 型 流畅 、 观 和 占地 形 式很 多 ， 美 应根 据 其 平面 曲率 、 径 、 柱 截 值 最大 可小 ３％，说 明双 点支 座可 有效 减小 跨 墩 ０ 面积小 等优点 已经被 广泛应 用 。 面和墩 柱高度 及 预应 力钢 束作 用力 的不 同来 主梁 自重 扭矩 ；② 双点 支承 时 ，预 应力 作用 曲线梁桥 受力 状态 较为 复杂 ，所 以在设 合 理地 选用 支 承方式 。经 常采 用 的支 承方 式 下 ， 扭矩 值较 单 点支 承 的值 增 大很 多 ， 而且扭 计 过程 中 ，必 须对 其结 构受 力特 点有 充分 的 有 ： 矩 分布 规 律也 发生 了变 化 ，说 明双点 支承增 了解 ，全 面综 合考 虑各 种 因素对 主梁 及墩 柱 墩 顶采 用 方板 或 圆板橡 胶 支座 ，这种 方 大 了主梁 预应 力所 产生 的扭 矩 ； 在 主梁 自 ③ 的不利 影响 。 在全 国范 围 内， 此类桥 型结 构 目 式适用 于 中墩支 反力 １ ０ ０ Ｎ以下 曲线 梁桥 重与预 应力 荷 载的合 成扭 矩仍 然是 双 点支 承 ００ ｋ 前 已出现多 次因设 计原 因而 在施 工 或使 用过 梁 ， 式橡胶 支 座能 够提 供一 定 的抗 扭 能力 ， 的大 。 当然这种 规 律对 所有 桥梁 不一 定有 普 板 程 中发生事 故 ； 中有 的 引起 主梁开 裂 ； 的 对梁有 较 弱 的扭转 约束 ，水 平方 向容 许 有剪 遍性 。 其 有 引起 墩柱 开裂 ；还有 的引起 主梁 向外偏 转或 切变 形 。 ４ 曲线 梁桥 下部 支承设 计意 见 向内偏转 而使支 座脱 空 ； 的 已经全 桥拆 除 ； 有 对于 中墩 支反 力接 近或超 过 １００ Ｎ的 ００ｋ 根据 以往 的 曲线梁 桥设 计经 验 和对几 座 给 国家造成 巨大 经济损 失 。 曲线 梁桥 可采 用单 向 、多 向活 动或 固定 的盆 曲线 梁桥 事故 的分析 ，在 曲线 梁桥选 择 支承 综上所 述 ， 曲线 梁桥 的设计 ， 须 引起充 式 支座或 球形 支 座 。这 种 支座 可根 据其 受力 方式 时 ， 出以下几 点意见 ， 必 提 供设 计参 考 ： 分重 视 ，并 使用 空 间分析 程序 对其 上下 部结 需 要 固定 或 放开 某方 向 的水平 约束 ，但 是这 对 于轻宽 的桥 （ 约桥 宽 Ｂ １ ｍ 和 曲线半 ＞２ ） 构进 行全 面 的整体 的计算 。下 面 就 曲线 梁桥 种 支座 对主 梁 的扭转 没有 约 束 ，这 时 主梁 在 径 较 大 （ 般 Ｒ ７ ｍ） 一 ＞ ０ 的曲线 梁 桥 ， 由于 主梁 设计 中遇 到 的一 些实 际 问题 进行 分析 。 横 向和 纵 向可 自由扭转 。 扭 转作 用较 小 ，桥体 宽要 求 主梁增 加横 向稳 ２ 曲线 梁桥 的受 力特点 采 用双 柱 中墩 ，或在 选用 矩 形宽 柱上 设 定 性 ，故在 中墩 宜采 用具 有抗 扭较 强 的多 柱 置双点 支承 。这 种支 承方 式 对主 梁可 提供 较 或 多支 座 的支 承方 式 ，亦 可采 用墩 柱 与梁 固 ２１梁 体 的弯扭耦 合作用 ． 结 的支承形 式 。 曲梁 在外 荷载 的作 用下 会 同时产 生 弯矩 大的扭 转约 束 。 和扭 矩 ， 互 相影 响， 梁截 面 处 于 弯扭 耦 并且 使 采用 独柱 墩顶 与梁 固结 的方 式 ，墩 柱可 对 于 轻窄 的 桥 （ 约桥 宽 Ｂ １ｍ） 曲线 ＜ ２ 和 一 ＜０ 的 由于 合作 用状 态 ， 其截 面 主拉应 力 往 往 比相应 的 承担 一部分 主梁扭 矩 ，对 主梁 的扭转 变 形有 半径 较小 （ 般约 Ｒ ７ ｍ） 曲线 梁桥 ， 定 约束 。采取 不 同 的支 承方式 对 曲线 梁桥 主梁 扭转 作用 的增 加 ，尤其 在预 应力 钢束 径 直梁 桥 大得 多， 是 弯梁 曲线 桥 独有 的 受力 这 特点 。弯 梁 曲线 桥 由于受到 强大 的扭矩 作用 ， 的上 、 下部 结 构受 力影 响很 大 ， 针对 不 同的桥 向力 的作 用下 ，主 梁横 向扭 矩 和扭转 变形 很 产 生扭转 变 形，其 曲线外 侧 的竖 向挠 度 大 于 梁 结 构应 选 用 对结 构 受力 有 利 的 支承 方式 。 大 。 由于桥窄 因此 易采用 独 柱墩 ， 在选 用支 但 同跨 径 的直桥 ； 于 弯扭 耦 合作 用 ， 梁 端 可 通 过 以往的 曲线梁 桥设 计 经验 发现 不 同 的支 承结 构形 式 时应 视墩 柱高 度不 同而 确定 。在 Ｅ ｈ 在 一般 约 Ｈ ８ 可 采用 墩 柱 与梁 ＞ ｍ） 能 出 现翘 曲， 端 横桥 向约 束较 弱 时 ， 承方式 主要影 响 主梁 的扭 矩值 和扭 矩沿 梁纵 较 高 的 中墩 （ 当梁 梁体 在较 低的 中墩 （ 般约 一 有 向弯道 外侧 “ 移 ” 爬 的趋势 。 向的分 布规 律 ，以及 主梁 的扭 转 变形 和墩 柱 固结 的结构 支承形 式 。 Ｈ ８ 可采用 具有 较 弱抗扭 能 力 的单点 支承 ＜ｍ） ２ 内梁和外 梁受 力不 均 ． ２ 的受力 状态 。 在 弯梁 曲线 梁 桥 中，由于存 在 较 大 的扭 下 面将 举例 说 明不 同支 承方 式对 曲线 梁 的方式 。这 样可 有效 降低 墩柱 的 弯短 和减小 主梁 的横 向扭转 变 形 。但 这 两种 交承方 式 都 矩 ， 通常 会使外 梁超 载 、 因而 内梁 卸载 ， 在 桥 的受力影 响 。 尤其 宽桥情 况下 内 、 梁 的差 异更 大。 由于 内 、 外 外 某立 交 匝道 桥 ，桥 梁 跨 径 为 ３￣ ＋３ 需对 横 向支 座偏 心进行 调整 。 ０ ２３＋ 我 国现行 的桥 梁规 范还 未对 曲线 梁桥 最 梁 的支点反 力有 时相 差很 大，当活 载偏 置时 ， ３￣ ＋ ０ １３ 中段有 Ｒ ３ｍ 桥 梁 中线 ） ０ ２ ２＝ ７ｍ， ＝３ （ 的 内梁甚 至可 能产 生 负反 力，这时 如果 支 座 不 圆曲线段 ， 大圆心 角为 １３ ， 最 ８。整个 桥梁 位 于 大扭 转变 形作 出 限制 的规定 。经 过对 几座 曲 为保 证 其安 全 ， 在设计 曲 能 承受拉 力， 会 出现梁体 与 支座 的脱 离， 就 即 道路 回头 曲线 内。桥 梁横截 面 为单 箱单 室箱 线梁 桥破 坏 的分 析 ， 形 预应 力 混凝 土 梁 ， 高 １ ５ 中墩 全 部 采 线形 梁 桥时 ，应对 其在 恒 载加酒 载 的最 大扭 梁 ． ｍ， ６ “ 支座脱空 ” 现象 。 ２ ． 部受力 复杂 ３下 用 独柱 ， 墩柱 顶部放 置板 式橡 胶 支座 。 设计 中 转变 形值 加 以控制 。 墩 柱截 面 的合理 选用 。当采用 墩柱 与梁 由于 内外侧 支座 反 力相 差 较大 ， 各 墩 采用 空 间计 算 程序 进 行 了 详细 的受 力分 析 ， 使 支座 间 固结 的支承 形式 时就 必须 注 意墩柱 的 弯矩变 柱 所受垂 直力 出现 较大 差异 。弯 桥下 部结 构 其 中对 各 中墩单 点 支承 和双 点支 承 （ 墩 顶水 平 力， 除了 与直 桥一 样有 制 动力 、 度 距 ２ ｍ） 种结 构形 式进 行 了计 算 比较 ， 面 化 。在 主梁 的扭 转变 形 过大 同时墩 柱弯 矩也 温 ． 两 ５ 下 很大 （ 般 墩 柱较 矮 ） 一 的情 况下 ， 用 圆形 截 采 图 变化 引起 的 内力 、 地震 力 等外 ， 存在 离 心力 是两 种结 构的扭 矩 图（ １ｏ 还 面墩 柱 固结 是不 经济 的 。 首先 ， 墩柱受 力过 大 和预应 力 张拉产生 的径 向力 。 配筋 不易 通过 ， 仅仅 加 大墩 柱直 径 ， 使墩 柱 会 综 合 以上 曲线梁 桥受 力特 点 ，故在 独柱 刚度 增加 很 多 ，在 预应 力径 向力 作用 下 墩柱 支 承曲线 梁桥 结构设 计 中 ，应 对其 进行 全 面 径 向弯短 和 在温度 荷 载作 用下 纵 向弯矩 都会 的整体 的空 间受力 计算 分析 ，只采 用 横 向分 增 加 ， 成后 的弯 矩会 更 大 ， 不利 于墩 柱受 合 更 布 等简化 计算 方法 ， 能满 足设计 要求 。 须 不 必 力。 次 ， 其 圆形截 面墩 柱对 主梁 的扭转 约束相 对 其在 承受纵 向弯 曲、 转 和翘 曲作用 下 ， 扭 结 对较小 ， 于减 小主梁 的扭 转变形 。 对 于 不利 但 合 自重 、预应 力 和汽车 活载 等荷 载进 行详 细 上述情 况 的曲线 梁桥 如采 用 扁高 矩形截 面墩 预应 力扭 矩 单位 ： Ｎ・ Ｋ Ｍ 的受力 分析 ，充分 考虑 其结 构 的空 间受 力特 柱时 ， 就可有 效避 免 以上不利 情况 的发生 。 因 点才能 得到 安全可 靠的结 构设 计 。 为扁 高 矩 形截 面 沿 主梁 纵 向
结合实际探讨曲线桥梁设计工作
结合实际探讨曲线桥梁设计工作摘要：随着交通行业的不断发展，桥梁工程越来越多的出现在人们的生活中，本文根据自身工作经验，介绍了曲线桥梁的受力特点，并分析了曲线梁桥设计中遇到的相关问题，发表在工作中所积累和总结的若干看法。
关键词：曲线梁桥；受力特点；设计要点；下部支承
1、前言
曲线桥梁的美观与实用，线形突出和不占用太多土地等特点受到广大桥梁设计者的欢迎和青睐，从而在实际中得到广泛应用。但是曲线桥梁设计比较复杂，受力状态明显区别于其他结构形式的桥梁，所以设计中更加要求设计师综合考虑各种可能对设计结果有不利影响的因素，特别是对桥主梁和桥墩有影响的因素。在我国已经出现多起因为设计因素而导致的桥梁事故的发生，比如主梁的开裂、偏转或者支座脱落，事故发生后，更需投入人力物力财力对原桥进行拆除，给国家带来严重的经济损失。
综上所述，曲线梁桥的设计，必须引起充分重视，并使用空间分析程序对其上下部结构进行全面的整体的计算。下面就曲线梁桥设计中遇到的一些实际问题进行分析。
2、曲线桥梁的特点及其受力形式探讨
2.1 曲线桥梁梁体的弯扭耦合作用
曲线桥梁的曲梁在受到其他荷载的作用下，和其他受力体一样
会产生弯矩和扭矩，由于受整理受力体的影响，弯矩和扭矩相互作用影响，从而使的梁处于弯扭耦合作用状态。此时，弯梁曲线桥表现出明显区别于其他桥梁的受力状态—截面主拉应力比普通直梁
大的多。此时由于扭矩的作用，外侧的竖向挠度明显较大，使得桥产生扭转变形，由于弯扭耦合作用，在梁端可能出现翘曲，当梁端横桥向约束较弱时，梁体有向弯道外侧“爬移”的趋势。
曲线梁桥的工程设计方法研究
第 二联 部分 位于 １ ～３ ５号节点 ， 该段 为直线 段 ， 而 第 ７ １ ～７ ３ 号 节点部 分则 主要作 为第 ７ １ 号节 点 位 置 的支承 。
此 范 围 内 为 直 线 此 范 围 内 为 曲线 Ｒ ＝ ４ ０ｍ
２ 坐 ｉ
Ｉ
Ｉ 坐 ｌ
ｌ
立面 （ 两联 ）３ ×２ ５ ｍ 连续结构计算简 图
摘 要
线 梁 桥 承 约束
关 键 词
一 一 一 一
查 大 的 跨 径 和 较 小 的 曲 线 半 径 。 因 此 ， 不 应 选 用 过 而应 选用 中小 型 的跨 径
… …
，
。
正 常 使 ： 用 ． 跨 径 的 设 计 还 应 充 分 考 虑 桥 下３ 匝 道 的
ｏ ，
５ ０ Ｕ ｃｔ ０ 。Ｚ １ 』３
ｎ
。
曲线 梁 桥 的工 程设 计 方 法 研究
并 难 范 规 文 。琏 扦 跨 泊 径 选
有 一 现 ～ 桥 的 着 一 弛 ～ 些 一 搀 洼 线 一 曲 桥
夏 良鹏
适 设 地 计 ¨ 二 汁
（ 同济 大 学 上 海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ） 好 实 很 际 墩 梁
…
。
醚 粉 黝
七，
。
３
．
桥 面 的总宽度 是 １ ２ １ １ １ ， 支 承 限度 的约 束
曲线梁桥计算模型的探讨
：
… … — —
纵向弯 Ｍ 随 Ｒ的 矩 ｘ 变化
纵向 弯矩 Ｍ 随 Ｒ ｘ 的变化
际中 ，曲线桥通常在 中间处 的支座予 以横 向偏
１ 有限元模型的建立 ２ 支承布置 曲线梁桥支座布置与直线梁 桥不同。在设
鞠 伯 鞠０ Ｔ ２５ ９ ６
计 曲线梁桥位移时有二种设想 ， 一种是 曲线梁 桥的各部 分位移都 朝 向一个 设定 的固定点 ， 这
２０ ％
∞ ｌ ｌ ２ 直 ∞ ＿ ８ 线 ０ ０
圈 ３ 恒载作用下边踌畴中
图 １ 设计截 面
区别 ， 但是 由于 曲线 的存 在 ， 曲线桥 的恒 载 的弯矩 大小差 别不大 ， 使得 并且随着半径 的增 大 ， 其 相对 于桥梁 轴线 并不是对称分布 的。在 曲率 半
进行结构分 析时 ，不考虑钢筋和混凝土 的 径较小 时 ， 中应 予以考虑此部分 ， 计算 有支座 偏 非 线性影响 ，仅进行钢筋 混凝 土结构整体 的弹 心 的曲线 桥更不可忽略 。本文采用将结 构划 分 性 分析 ， 出的结果 也是弹性 的。 得 为了得到较好 较多 的单 元来克服这部分 的影 响，而 随着 曲率
曲线梁桥支座设计方法探讨
图 ２ 分 联 墩 截 面 图 ｛ 位 ：ｍ ） 单 ｃ
３ 支 座 布 置 对 扭 矩 的 影 响
曲线 梁 桥 的 扭 矩 反 映 到 支 承上 就 是 左 、右 支 座反力的差异 。 当扭 矩 较 大 时 ， 支 座 的反 力 值 相 各 差 会 很 大 ， 时甚 至会 产 生 反 方 向 的 力 。 因 此 ， 有 在
外 荷 载 的作 用 ， 出 现 一 些 诸 如 爬 移 、 转 、 侧 会 扭 内 支 座 脱 空 现 象 等 ， 这 些 问 题 在 设 计 时 ， 以 通 而 可 过 调 整 支 座 的 布 置 方 式 加 以解 决 …。因此 ， 曲 线 对
形式， 计算 荷载为公路 Ｉ ， 级 均布荷 载 １ ． ｋ ／ ， ０５ Ｎｍ
集 中荷 载 ２ ４ｋ ６ Ｎ。
下
星
Ｉ ｒ
—一
ｊ — —
梁 桥 ， 究 其 支 座 反 力 的分 布 十 分 重 要 。 研
１ 曲线梁 桥 支座 及布 置 方式
顺 桥 向， 座 的布 置 方 式 要 综 合 曲 率半 径 、 支 单 跨跨径 ， 以及 一 联 的跨 数 等 因 素来 考 虑 【 通 常 有 。
或 桩 基 础 横 向弯 矩 。 ３ ３ 两端 设 置 抗 扭 支 承 ， 间 混 合 支 承 ． 中 混 合 型支 座 布 置 形 式 ， 即梁 端 设 抗 扭 双 支 座 ，
浅析公路曲线桥梁的结构设计
箍 ｑ 缓侧 ， 山 艘 曲 外 藁
一
一
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不合理。设计 时宜合理地加大板 宽， 使翼板承担较多的板 内横 向 负弯 矩 。 翼板 宽度 宜 取梁 宽的 １ ～，， 部 厚 度 一般 取 １ｃ 需 ， １ 端 ３ ４ ０ｍ，
张 拉 横 向预应 力 筋 时应 适 当加 厚 ， 根部 可 取 ３ ｃ 以上 。 ０ｍ
地等方面 ， 用 曲线桥 梁也都有 直接 可Baidu Nhomakorabea 的经济效益 ， 采 因而 曲线
梁 桥 有 着 广 阔 的应 用 前 景 。
８ Ｃ ０混凝土， Ｒ ３ ５钢筋 ， ｍ， ５ Ｈ Ｂ３ 截面尺寸见图 １ 。
１ 曲线梁的基本尺寸拟定
曲线连续梁桥， 截面形式一般都采用箱形截面 。 箱形截面 因 具有较大 的抗弯刚度和 良好 的抗扭性 能，对用 于扭矩较大的 曲 线梁桥具有突 出的优点 。跨径一般在 ２ ０ 高跨 比一般可取 ０ ６ ｍ， １１～ ／０ 曲率半径在满 足路线要 求的前提下 ， ／５ １ ， ３ 越大越 好 ， 并与 周 围环境相协调 。曲梁箱形截面 多采用单箱 单室、 单箱双 室、 双 箱单 室、 双箱双 室等截 面形式 。宽度 １ｍ 以内的匝道桥 及单 向 ０
使 用单梁建立 曲线模型时 ， 以直代 曲， 是 不能反映曲梁重心 向外偏移对主梁产生扭矩 作用 ， 考虑等效荷载模拟 。 找到 曲梁重
曲线梁桥设计计算分析
梁产生应力差别。（ ４ ） 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 。 （ ５ ） 中 横 梁
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｎ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｄ ｇ ｉ ｒ ｄ ｅ ｒ Ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ； Ａｃ — ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｒｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ， ｉ ｔ ｇ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｄ ｂ ｅ ａ ｍ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ； ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ — ｔ ｉ ｃ ｓ ；ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ．
曲线桥梁设计要点阐述
曲线桥梁设计要点阐述
1 现代化曲线桥梁设计的意义
目前曲线桥梁在现代化的公路及其道路交通中的数量逐年的增加，应用已经非常普遍了，在桥梁设计中应该从多方面进行全方位的考量，关于桥梁施工问题以及使用期安全性的问题等等，都是应该着重要改进的地方。在现代化曲线桥梁设计中首要的任务是选择合理的结构方案，紧接着是对结构的分析和连接的设计也是不容忽视的，在这分析过程中要取用规定的安全系数和可靠的指标，这样可以保证桥梁结构的安全性。在城市建设中，现代化的曲线桥梁设计意义重大，是一个城市的标志性建筑，这样一来就要不断的完善桥梁设计理论和结构的体系。
2 现代化桥梁结构设计
2.1 桥梁结构设计的重要性
为了跨越各种障碍，如河流，沟谷等，这就必须修建各种桥梁，因此桥梁建筑是城市交通线路中重要的组成部分。我国的桥梁建筑在世界建筑史上就有辉煌的记载，如举世闻名的赵州桥，都是我国桥梁设计的典型代表。桥梁的设计必须遵循基本原则，如安全，适用，经济，美观，在当今还必须有环保观念。社会发展的今天，新兴技术日新月异的改变，在桥梁设计方面也是如此，必须与时俱进，采用新技术的同时采用新结构，新设备，新材料，认真学习国外的先进桥梁设计理念。
2.2 结构构造设计
本桥平面位于曲线上，在沿跨长的各个控制截面上，除承受弯矩和剪力外，还承受一定的扭矩，故主桥采用单箱双室预应力混凝土连续箱梁，梁高 2.0m，跨中截面，箱梁底板保持4%的倾斜，顶板倾斜同桥面横坡，桥面横坡通过箱梁腹板高度调整而成。全桥除在支点处设横隔梁外，由于本桥处于曲线上，为增加整体横向整体性和抗扭作用，还在各跨跨中设置1道30cm厚横隔板，端横梁宽
对曲线梁桥设计、计算及应注意的问题探讨
３ 横梁设计
曲线桥 中的横梁 ，不仅起着联系主梁和加强横 向刚度 的结 构作用 ， 而且是抵抗扭转保持全桥稳定 的重 要构件 ， 设置横梁可 以保持主梁截面形状不变， 防止压屈变形 ， 有利于荷载分布 以及 满足制作和运输方面的需要。 市桥梁从美学角度出发， 城 大量采 用连续箱梁 ，其下配 比较纤细美观的桥墩。而盖梁一般采用暗
４ 曲线桥抗震设计
一
曲线 桥 多 位 于 山区 公 路 或 城 市 立 交 匝 道 ，其 特 点 之 一 就 是 联 内墩 柱 高 度 相 差 较 大 ， 最 高 桥 墩 高 ８１ 而 最 低 桥 墩 高 如 ． ｍ，
面翘 曲， 要在设计中用三维程序进行复核计算 ， 力求计算准确 。 我们看 到梁格法和三维空 间程序计算相 比在荷载效应上均 有一定 的差异， 最大差值在 ２ ％以内。 ０ 产生这种差异的主要原因
关键词 ： 曲线 箱 梁 桥 ； 计 ； 算 ； 梁 ： 震 ； 设 计 横 抗 问题
１ 梁格 法进行 曲线箱梁空间分析
曲线 桥 桥 型 的 受 力 特 点 与 传 统 的 直 线 梁 桥 受 力 有 很 大 不
载 及 活 载 那 样 的竖 直 荷 载 所 发 生 的 竖 直 变 形 以外 ，还 由于 水 平 方 向 的各 种 荷 载 ， 如风 力 、 心 力 、 震 力 、 度 和 混 凝 土 收 缩 力 离 地 温 等 产 生 的变 形 ， 且 曲线 桥 由 于有 扭 矩 存 在 ， 支 座 支 承 方 向产 而 在
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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
提高，目前随着预应力混凝土图技术的成熟和广泛应用，目前修建的曲线桥不仅仅只限于满足交通功能的需求，还要求满足人们的审美要求。因而，多跨轻巧的连续曲线梁桥在现阶段互通立交匝道的设计中被普遍采用。
2具体设计
2．1桥型总体布置
根据匝道线型的曲率，跨径布置在20—25m之间较为合适。整体布局采用整体现浇箱梁配独柱结构。在桥两端设置二点支承，中间墩为单点支承，整个结构轻盈，协调性较好。
2．2横断面拟定
从对同等跨径的曲线梁桥和直线桥的力学分析中得知，在相当荷载作用下，曲线梁桥的总弯矩和总剪力比直线梁桥的总弯矩和总剪力略大，但其扭矩值则相差较多。曲率越小，扭矩值相差越大。也就是说，曲线梁桥的抗弯刚度要求与直线桥一样，而抗扭刚度要求则比直线桥要大。因而，当曲线梁桥的横断面采用具有较大抗扭刚度的闭合截面(如矮箱)时，其截面尺寸可以参考同等跨径的直线桥横断面数据。
2．3力学分析方法
曲线梁桥受力计算比直线桥复杂，传统手工计算难以完成，一般借助于力学分析研究，在计算机上完成。目前，曲线梁桥的分析方法较多，较为实用的是梁格方法。其要点是，根据结构的形式和性能，将上部结构离散为纵横交错的网络，把分散在板的第一区段
内的弯曲和抗扭刚度假定集中于最邻近的等效的梁格内，即梁的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。网络划分的一般原则是纵向网络最大间距不得超过1／4有效跨径，横向网络间距在1／4—1／6有效跨径之间，对于梁宽较窄的桥梁，先划分较稀的网络，然后在点支承附近布置较密的网络。
2．4中横梁刚度大小对荷载分配影响
曲线梁桥的中横梁，不仅起着联系主梁和加强横向刚度的作用，而且是抵抗扭转保持全桥．稳定的重要构件。由于受曲率的影响，在弯曲的同时还将产生扭转，总挠度是由弯曲和扭转两部分产生的挠度迭加而成，所以横梁的抗弯和抗扭刚度就要设计得大一些。中横梁的刚度大小对各肋支点处负弯距影响的较为显著，荷载分配较敏感，而对各肋跨中正弯矩影响则相对较小。具有较大的中横梁刚度对各板肋间支点负弯矩处的荷载分配就相对均匀，但当横粱刚度达到一定的界限后，它对荷载分配的影响就很小了。对中小跨径的连续梁，经验值中横梁的刚度取用桥梁横断面刚度的0．35—0．4之间。
2．5设置支座预偏心距，改善曲线梁桥的扭矩值分配
对于曲线较小的曲线梁桥，过大的梁端扭矩将给上部结构设计增加难度。而增加大量的抗扭钢筋设计，则导致投资费用加大。对于桥梁两端设置具有较强抗扭约束支座，而中间各墩设置点支承支座的曲线梁，可以通过将各中间墩支座(往曲线外侧方向)预设一定
距离的偏心距，从而达到扭矩分配均匀，降低梁端扭矩的目的。调整偏心距的步骤如下：
①假定中间支座在没有偏心中距的情况下，对结构受力进行初步分析，绘出扭矩包络图，依据扭矩包络图找出每一梁跨内最大扭矩和最小扭矩的数值及断面位置。
②在每个点支承支座上，依次设置一个单位偏心距，然后作结构受力分析，从中找出最佳的偏心距组合。
2．6剪力滞后对翼缘板有效宽度影响。
对于空心板上部结构，在轴向压力和偏心荷载作用下，翼缘板部分将产生扭转变形程度，扭转变形按照翼缘板在平面内的形状以及沿板边缘剪力流的分布确定。对于较窄翼缘板，扭转变形不大，而宽翼缘板的扭转变形较严重。因为由边缘剪力流引起的压缩在离开受载区域边缘不远处就消失了，所以宽翼缘板的较大部分宽度是无效的。翼缘板有效分布宽度对支点断面的应力影响较大，对跨中断面的应力影响较小。一般情况下，对于轻巧型的空心板断面，翼缘板的有效宽度取0.3—0.4h(梁高)，结构验算将偏于安全。
参考文献
[1]《桥梁工程»铁道部大桥局》中国铁道出版社
[21《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》
jtj023-85人民交通出版社
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。