探讨曲线梁桥设计
浅议曲线箱梁的设计和构造措施
浅议曲线箱梁的设计和构造措施随着我国交通事业的不断发展，各式各样的桥造型不断涌现，曲线桥梁就是其中的一种，特别是在立交匝道桥中应用的非常普遍。
匝道桥通常是考虑到交通功能以及地形条件来设计的，因而它比直线桥要复杂不少。
作为设计人员，必须充分了解曲线桥的受力特点后才能综合考虑桥梁的设计。
研究表明，曲线桥通常情况下承受弯矩、剪力、扭转以及翘曲等力的作用，为了安全，主梁通常会采用现浇混凝土连续梁。
1 曲线梁桥的设计计算理论纵观国内外，曲线梁桥的分析理论主要有单纯扭转理论、翘曲扭转理论、夹层板法等。
近些年来，随着计算机技术的不断发展，国内外许多专家学者对曲线梁桥的计算进行了大量研究，很多采用了空间计算来分析曲线桥梁。
曲线梁桥的受力情况主要跟梁的曲率半径、跨径、抗扭刚度以及支承形式等因素有关。
近些年来，国内外的设计人员针对不同的曲线桥梁结构形式，提出了解析法、半解析法和数值法等方法，为曲梁桥梁的设计提供了理论支持。
2 曲线箱梁结构的受力特点我们知道，直桥所受荷载不偏心的话，梁是不会产生扭转的。
但是，在曲线桥中，即使是对称荷载，同样会产生扭转，一般情况下回出现“外梁超载、内梁卸载”现象，尤其是当曲率半径较小，而桥面又比较宽的情况下，这种现象会更加明显。
这样一来，梁的截面设计就显得非常复杂了，造成设计不合理，即断面尺寸和配筋不合理。
此外，曲线桥梁还会出现内、外梁的支点反力相差很大的现象，当有活载属于偏心时，内梁有可能会有负反力的产生。
3 曲线箱梁的结构设计分析3.1 箱梁曲率半径的影响曲线桥梁中主梁的弯曲程度对桥梁的影响是非常大的。
我们知道曲率半径不能等同于弯曲程度，因为曲率半径一定的情况下，梁跨径越大弯曲程度也会越大，因此，要分析主梁的弯曲程度就必须考虑跨长同曲率半径两者的比值，即我们常说的主梁圆心角。
简支曲线梁的挠度影响线公式为：η= R3×（C10+ k×C11）/（E×I）式中，C11是与扭转相关的系数；k为弯扭刚度比。
小半径曲线梁桥设计的探讨
（ ）预 应 力 钢 筋在 梁 肋 中 的布 置 应 特 别 引起 注 意 。 ４ 对 于 整个 箱梁 截面 而 言 ，预 应 力钢 筋是 对称 配置 的 。 由 于梁格 划 分后 边肋 几何 形状 的非对 称性 ，此 时按 设计 位
置布 置预 应 力钢 束 ，在 边 肋 中 将 产 生 较 大 的平 面 外 弯
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
（ ）梁格 的边 、中梁 形心 高度 位置 应尽 量 与 箱梁 整 １ 体截 面 的形 心 高度相 一 致 ，纵 、横 向 构件 应与 原 构件 梁
肋 （ 或腹 板 ）的中心 线相 重合 ，梁 格划 分 应沿 切 向和 径
向设置 （ 图 １ 示 ） 如 所 。
（ ）每 跨 至 少应 分 成 ８ 以 上 ，以保 证 有足 够 的 精 ２ 段 度 ，支 承线 、跨 中及 支点 均 应在梁 段 划分 范 围 ，详见 梁 格 划分 平面 （ ） 图２ 。
连续曲线梁桥的设计探讨
主桥平 面位于 Ｒ＝ ２ １ ０ ０ ｍ 的圆曲线上 ， 箱梁纵桥
向采 用 直腹 板 型式 ， 桥 梁 平 面线 形 通 过 箱 梁翼 缘 板 长
度 的变化来 拟合。全桥 的过 渡墩和引桥 的墩 台中心
线 采 用径 向布 置 。
１ ． ２ 上部 结 构
关键词 ： 曲线梁桥 ； 设计； 探 讨 中 图分类 号 ： Ｕ ４ ４ ８ 文献 标 识码 ： Ａ
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
续箱梁 ， 箱梁 采用单箱双室直腹板截 面 ， 箱梁顶板宽
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
应力混凝 土变截面连续箱 梁 ， 主桥右 幅为 （ ４ ２ ． ４ ０ ５＋
６ ０＋ ３ ３ ． ９ ７ ２ ） ｍ预应 力混凝 土变截面连 续箱梁 ； 左 引
桥为（ ４× ２ ５＋ ２ × ３ ０ ） ｍ组合箱梁 ； 右引桥为 （ ３× ２ ５＋ ３× ２ ５ ） ｍ组合 箱梁 ， 全桥 共 ５联 １ ５跨。桥梁下部 结
２ 设 计 探 讨
２ ． １ 曲线 梁桥 受 力 特点
构主桥桥墩 为矩形截面实体墩 ， 钻孑 Ｌ 灌注桩基础 ； 引
４ ． ８ ｍ， 右 幅主 墩 墩 身 高 ４ ． ４ ５ ｍ。桥 墩 承 台 平 面 为 矩 形， 尺 寸为 ５ ４ ０ ｃ ｍ× １ ５ ０ ０ ｃ ｍ， 厚度为 ２ ０ ０ ｃ ｍ。桥 墩 基础 为 ２ ｘ ４ ｑ ｂ ｌ ２ ０ ｃ ｍ 双排 钻 孔 灌注 桩 基础 。
谈曲线梁桥的设计
１ 汽车荷载等级 ： ） 公路 一 Ｉ ； 级
２ 桥面宽 ：． ） ０５ｍ＋１ ３ ０ ５ｍ； ０ｎ ＋ ．
￥２ Ｐ１２ Ｘ ８ ＺＩ． ￣Ｇ （）Ｄ ￣ ５
Ｇ （）Ｄ Ｐ１ ． Ｚ１５ ２ Ｘ］
３ 设计 行车速度 ：０ｋ ／ ； ） ２ ｍ ｈ ４ 地震动峰值加速度系数为 ０ ０ 。 ） ．５ 下 面以该大桥 的设计 为例 ， 对曲线梁桥在 设计过程 中的桥 位
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
根据 Ｊ Ｇ １ ０２０ Ｔ ２ －０ ６公路路线设 计规 范规定 ， 级公路 、 ） 二 三级
梁 。２ ０ｉ 径现 浇箱梁 采用单 箱双 室结构 ， ｎ跨 悬臂 长 １５ １， 高 公路 、 ． Ｉ梁 Ｔ 四级公路 的圆 曲线 半径 不大 于 ２ ０Ｉ 时 ， ５ Ｉ 应设 置加 宽 。该 Ｔ 为 １４ｉ； ． 桥墩采 用柱式墩 ， ｎ 桩基础 ； 桥台采用 柱式 台 ， 桩基 础。现 桥位于 １０ｍ半径 的曲线上 ， １ 应该采用 第 １ 加宽 值 ０ ８ｍ。在 类 ．
图 １ 某 煤 矿 场 区 大桥
允许在纵 向有位移 ） 。这样的支座设 置可 以使 曲线梁桥 的所有位 移都朝 向一个 固定点 （ 中墩） 见 图 ２ 。 （ ）
该桥平 面位 于直 线和圆 曲线 （ 径 ： １ 左偏 ） 墩 台径 半 １０ｍ， 内， 向布置 。考 虑到桥梁位 于较小 曲线 半径上 ， 台支 座均采用 双支 墩 座， 支座 间距 ６ ５Ｉ。本桥采用的技术标准如下 ： ． Ｉ Ｔ
曲线梁桥支承方式的探讨
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 ，
以减 小扭 转跨 径 。
３ 、 平 面变 形
曲线梁桥在温度变化、 混凝土收缩徐变 、 以及预应力作用下会产生平面 变形， 这种变形不单是沿桥轴线位移 ， 还包括沿径向的位移 。 由温度变化和混 凝 土收 缩徐 变所 引 起 的变 形位 移属 于 弧段 膨胀 或缩 短 性 质 的位 移 ， 涉及 到 弧
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 。
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。
曲线梁桥支座设计方法探讨
３ １ 两 端设 置 抗 扭 支 承 。 间设 单 支 点 铰 支承 ． 中 如
示。 在工程条件允许情况 下 ， 这种支座布置方式最 为普遍 。它可以减少 曲线梁 的扭转跨径 ，降低扭 矩， 改善 曲线 桥 内外 侧 支 座反 力 的分 布 。 常 固定 通 支 座 一般 布置 在 中间 桥 墩 顶 的 内弧 侧 ，限 制 纵 横 向位 移 ； 向支 座 置 于 外 弧侧 ， 许 梁 体 向 内弧 收 定 允 缩位移 。 对于采用双支座 的全联抗扭 布置方式 ， 同 样 采用如 图 ４所示的曲线梁结构模型 。 计算时 ， 在 所 有 荷 载 工 况 都 不 变 的 前提 下 ，支 座布 置 分 ２种 工况 。工 况 １ 支 座 对 称 布 置在 梁 底 ， 座 间距 为 ： 支 ３ｍ； 况 ２： 部 外 侧 支 座 在 梁 底 向 外 弧 偏 移 工 端 ５ｍ ， 其余 为 ３ｍ 其计算结果见表 ２ 。 所列 。 从表 ２ 可 以看 出 ， 于小 跨 径 曲线 梁 桥 ， 全 联 布置 双 支 对 在 座情况下 ， 支座 反 力 均 表 现 为外 侧 力 大 于 内侧 力 ，
０ 前 言
随着 城 市 交 通 的发 展 ，由 于 线 形 限制 和 城
市 交 通 功 能 的需 要 ，小 半 径 曲线 梁 桥 在 道 路 立 交 工 程 中得 到 普 遍 应 用 。 曲线 梁 桥 受 力 复杂 ， 计 因 设
２ 工 程 简 介
本 文 以某 匝 道 桥 为 例 ， 该 匝 道 桥 支 座 反 力 对 进 行 分 析 。该 匝道 桥 为等 截 面 预 应 力 混 凝 土 连 续 箱 梁 桥 ， 径 布 置 为 ２ ２ ＋ ６ ｍ ， 径 为 跨 ６ ｍ＋ ６ ｍ ２ 半 ５ ３ｍ。单 箱 单 室 截 面 ， 车 道 ， 中跨 中 断 面与 支 双 其 座 断 面形 式 有 所 不 同， 别 见 图 １ 图 ２所 示 。箱 分 、 梁 顶 板 宽度 为 ９ｍ， 底 宽 为 ４ｍ， 高 １８ｍ， 梁 梁 ． 跨 中腹 板 厚 ０ ４ 支 点 腹 板 厚 ０８ｍ， 用 斜 腹 板 ． ５ｍ， ． 采
对曲线梁桥设计、计算及应注意的问题探讨
梁格法作为有效、使 用简便的空间分析方法在工程实践 中 得到较 多应用 。 梁格法将上部梁结构用等效的梁格来模拟 ， 对钢 筋混凝土结构而言 ， 一般按纵 向、 向双 向配筋 ， 横 而且混凝 土泊 松 比较小 ， 用梁格法计算 出的纵、 向弯矩对 结构 设计 精度 应该 横 是足够 的； 同时如果梁格网格足够密时， 计算 出的翘 曲效应 也能 够等效反映实际情况 。梁格法 的应用也 比较广泛 ， 实体 板结 如： 构、 异型板结构、 空心板结构 、 单多室箱梁结构等 。 梁格单元划分的疏密程度 ，直接影响到结构模型 的计算精 度。 理论上讲 ， 网格划 分得越密 ， 能代表真实结构 ， 是带来 的 越 但 问题是工程 实际应用 的不便利 。 以， 所 在工程实践中要 找到一个 既能反映结构受力特性又运用方便的梁格划分原则 。主要影响 梁格法精度 的因素有纵梁 间距 、 虚拟横梁间距等 。 梁格法 以简便而相对可靠准确的优点 ， 适合工程技术人员使
用 。但 是也 存 在 一 些 问题 ， 能考 虑 剪力 滞 、 转 、 不 扭 畸变 产 生 的截
在本 算例 设计 中， 横梁采用暗梁的形式。 设计 中单独将横梁 进行有限元计算，并考虑弯扭耦合作用 的影响。由于横梁处于 弯、 、 扭 剪复合受力状态之下 ， 在满足弯矩及剪力受力配筋外， 还 考虑配置抗扭钢筋 ， 以确保运 营的安全 。
墩 自身型式的不统一以及墩 高的高低 不一决定了各 墩柱 刚度 的 不 同， 在温度力 、 制动力等水平力作用下， 各墩抗力相差很大 。 在 地震作用 下， 将导致刚度大 的低 矮桥墩直接剪坏， 造成桥梁 的倒 塌，在汶川大地震 中就发生 多例弯桥桥墩破坏而致桥梁破坏 的 实例。 为了尽量达到桥墩刚度的均匀、 对称 ， 本工程实例中， 我们 选取支座 时在满足承载力和抗剪等基本要求的前提下 ，考虑支 座与墩柱 的联合作用， 计算墩柱 与支座 的联合 刚度 ， 保证各墩联
曲线梁桥设计要点分析
曲线梁桥设计要点分析引言在国内大中城市道路的立体交叉工程中，曲线梁桥是实现各个方向交通联结的必要手段；另外在城市高架桥和高大桥梁两端的引桥工程中，由于交通功能的要求和地形条件的限制，也多采用曲线梁桥，可以说曲线梁桥己经成为高速公路、城市立交、高架桥梁中的基本结构形式。
从工程实际出发对曲线梁桥设计中存在的一些问题进行了深入的研究具有一定的工程實用价值。
1曲线梁桥的受力特点1.1梁体的弯扭耦合作用曲梁在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且互相影响。
使梁截面处于弯扭耦合作用状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多．这是弯梁曲线桥独有的受力特点。
弯梁曲线桥由于受到强大的扭矩作用，产生扭转变形，其曲线外侧的竖向挠度大于同跨径的直桥；由于弯扭耦合作用，在梁端可能出现翘曲，当梁端横桥向约束较弱时，梁体有向弯道外侧“爬移”的趋势。
1.2内梁和外梁受力不均在曲线梁桥中，由于存在较大的扭矩，因而通常会使外梁超载、内梁卸载。
尤其在宽桥情况下内、外梁的差异更大。
由于内、外梁的支点反力有时相差很大，当活载偏置时，内梁甚至可能产生负反力，这时如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座的脱离．即“支座脱空”现象。
1.3下部受力复杂由于内外侧支座反力相差较大，使各墩柱所受垂直力出现较大差异。
弯桥下部结构墩顶水平力，除了与直桥一样有制动力、温度变化引起的内力、地震力等外，还存在离心力和预应力张拉产生的径向力。
综合以上曲线梁桥受力特点，故在独柱支承曲线梁桥结构设计中，应对其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分布等简化计算方法，不能满足设计要求。
必须对其在承受纵向弯曲、扭转和翘曲作用下，结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析，充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。
2下部支承方式对曲线桥内力的影响曲线梁桥的不同支承方式，对其上、下部结构内力影响非常大，根据其结构受力特点一般采用的支承方式为：在曲线粱桥两端的桥台或盖梁处采用两点或多点支承的支座，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。
浅析曲线梁桥设计
浅析曲线梁桥设计摘要：曲线梁桥因其自身优点日益被采用。
本文就曲线梁桥的设计从计算图式、跨径布置、下部构造设计、横截面设计和横隔板设置等方面进行阐述总体设计应考虑的因素，供同行借鉴参考。
关键词：公路曲线桥设计要点曲线梁桥具有美观、伸缩缝少、行车舒适、受力合理等优点，是现代桥梁设计中经常采用的一种桥型，特别是在城市立交桥中或受地形地物条件限制时必需采用的桥型，中间墩可采用独柱墩，非常符合城市立交的轻巧美观、占地少的要求。
现代城市立交桥中的曲线梁桥主要以预应力连续曲线梁桥为主，并得到广泛的应用，跨度有逐步加大的趋势。
1 计算图式为了分析简单起见，设计中选取上部结构计算图式一般为：l）曲梁桥平面线型为单段圆弧或分段圆弧线之组合；2）各支承均为径向布置，即通常所说的扇形曲线梁，或正弯梁桥。
分析时可采用圆柱坐标系、曲线坐标系或流动直角坐标系，这样桥中线和支承线均能与坐标方向一致，计算较简便。
支承分为固定铰支承、固定支承、点铰支承三种。
固定铰支承就是能抗扭而无抗弯约束的铰支承，常用的固定铰支承即为沿桥径向布置的双支座，就是具有抗扭约束的单铰支承。
固定支承就是抗弯约束的支承，即墩梁固结；点铰支承就是无抗扭、抗弯约束，具有两个点点铰支承的简支弯梁桥是一种不稳定体系，当沿桥中轴线，恒载和活载不对称时，梁体会发生扭转，倾覆。
所以，梁桥必须至少有一个固定铰支承和一个点铰支承才能保持结构的静力稳定。
对于曲线梁，因其变形不同于直线梁，在支承布置时，还需根据实际情况，确定支承约束，而且计算模型应尽量与实际情况吻合，以免造成设计偏差。
2 跨径布置曲线桥的跨径布置原则与直线桥基本相同，主要是跨越障碍物，如江河、道路、地下管线等，按照地形地物进行布设的布设。
l）边、中跨比可参照直线桥取值，范围一般为0.6-0.8，当采用钢筋混凝土结构时，边、中跨比值可略取大些；当采用预应力钢筋混凝土结构时，由于有效的预应力在梁两端较大，在梁中间段较小，故边、中跨度比值可略取小些，受力较为合理。
曲线梁桥设计研究
２ ． ２ 计算分析模型
采用空 间有 限元 分析 程序 Ｍ ｉ ｄ ａ ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 建 模计 算 ， 计算 模型见图 ３所示 ， 其 中左侧为 桥台 ， 计算 跨径 （ １ ７ ． ９ ６＋２ １＋ ２ １＋１ ７ ． ９ ６ ） ｉ ｎ ， 支 座 的平 面布 置如 图 ４所示 ， 各支 座约 束情
１ 曲线梁桥的力学特性
８ ． ３ ｍ， 梁底 宽 ３ ． ７ ８ ｍ ， 跨 中腹 板厚 ０ ． ４ ５ ｍ ， 支 点 腹 板 厚
０ ． ７ ０ ｍ， 采用 斜 腹 板 形 式 ， 桥墩均为双柱墩， 支 座 中心 间
距２ ． ２ ｍ。
图１ 曲线梁桥平面图
在直线梁桥 中， 只要荷 载 不 偏 心 ， 梁 是 不会 产 生扭 转 的 。但在 曲线梁桥中 ， 无论荷 载偏心 与否 ， 都 会 同时产生 弯 矩和扭转作用 ， 并且相互影 响 ， 使 截面处 于弯扭耦合 作用 状
况见表 １ 。
化引起 的内力外 ， 还 存在 离心 力和 预应力 张拉 产生 的径 向 力 。此外 ， 由于曲梁各处 的切线 方向不断 变化 ， 汽车 制动力
在下部结构 的分配计算也 比相应直线梁桥复杂很多。 ２ 结构设计分析 ２ ． １ 工程实例
某 四跨 混凝 土 曲线 梁 桥 ， 跨 径布 置 为 （ １ ８＋２ １＋２ １＋ １ ８ ） ｍ 曲线 为圆曲线 （ Ｒ＝８ ０ ｍ） 和缓 和曲线 的组合 ， 平 面图
态 。这是 曲线梁桥最主要的力学特性。
（ １ ） 变形方面。 由于弯扭 耦合 ， 曲线梁桥 变形为弯 曲 和扭转两者迭加 ， 故其变形要 大于一 般直线 梁桥 ， 且 梁外侧 挠度大 于内侧挠度 ， 甚 至会 使梁 端 出现翘 曲变 形。当梁 端 横桥 向约束较小时 ， 梁 体有 向曲线外侧 滑移 的趋 势。此外 ，
试论曲线桥梁设计
脱 空 的高 度 范 围为０ ．５ ～１ ．２ ｃ ｍ， 同 时有 少量 径 向位 移 。根 据此 情 况 ， 再 次 进 行验 算 ， 利用“ 桥梁 博 士 ” 程序 （ Ｖ ３ ．０ ） ， 采 用 曲梁 网格 法 划 分 单 元 ， 纵 向模 拟 丽道 纵 梁 。计算 时温 度模 式 按箱 梁上 、下 缘 升降 温 ５ ￣ Ｃ 考 虑 ，支 座沉 降按 ５ ａ ｒ ｍ 计 。通 过计 算 ， 正 常使 用状 态 荷载 组合 Ⅱ的 情况 下 ， 过 渡 墩支 承 反 力 为
支 点 外 其 它 均 为 单 支 点 形 式 的 小 半 径
）平 ＿ 向 Ｉ ６ ０梁 整体 旋转 一定 角度 形 成 。桥墩 支 点处 设 置横 隔梁 ， 边 跨 支点 设置 端横 隔 梁 ， 各 跨跨 中处 设置 中横 隔 梁 。由于 本桥 第 二 联 ～第 三联 是 位 于Ｒ ＝ １ ２ ５ ｍ的平 曲线 内 ， 这２ 联 内的 中墩墩 顶 支座设 置 了 向 曲线￣ １ ］ １ ８ ｃ ｍ的 预 置偏 心 ， 在 各 联梁 边 端均 设 置两 个 盆式 支座 ， 而各 中墩 支点 设 置 两个 固定 支 座 。预 应力 混 凝 土等截 面连续 梁 采 用“ 桥 梁博 士 ” （ Ｖ ２ ．９ ） 程序 进 行 内力 分 析 和配 束 ， 采 用 曲梁 网格 法划 分单 元 ， 纵 向模 拟两 道纵 梁 ， 施 工 采用 满 堂支 架
结合实际浅析曲线桥梁设计
曲线梁桥受力状态较为复杂， 以在设计过程中， 所 必须对其
结构 受 力特 点 有 充 分 的 了解 ， 全 面 综合 考 虑 各 种 因 素对 主 梁 及 墩 柱 的 不利 影 响 。 在全 国范 围 内 ， 此类 桥 型 结 构 目前 已 出现 多次 因设 计 原 因而 在 施工 或 使 用 过程 中 发生 事 故 ；其 中有 的 引起 主 梁 开 裂 ； 的 引起 墩 柱 开裂 ； 有 的 引起 主 梁 向外 偏转 或 向 内偏 有 还
梁超载、 内梁卸载。 尤其在宽桥情况下 内、 外梁的差异更大。由于
４ 结 语
我 国 目前 面 临 许 多 旧桥 的状 态 评 估 、 修 、 维 改造 与 加 固的 巨
参考 文 献
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影响。 使梁截面 处于弯扭耦合 作用状态， 其截面主拉应力往往 比 相应的直梁桥大得多． 这是弯梁曲线桥独有的受力特点。弯梁 曲
线 桥 由于 受 到 强 大 的 扭 矩 作 用 ， 生 扭 转 变 形 ， 曲 线 外 侧 的 竖 产 其 向挠 度 大 于 同跨 径 的 直桥 ； 弯 扭 耦 合 作 用 ， 梁 端 可 能 出 现 由于 在 翘 曲， 端 横 桥 向约 束 较 弱 时 ， 体 有 向弯 道 外 侧 “ 移 ” 趋 当梁 梁 爬 的
２１ 梁体 的弯扭耦 合作 用 ．
曲梁在 外 荷 载 的 作 用 下 会 同 时 产 生 弯 矩 和 扭 矩 ，并 且互 相
３ 下 部 支 承 方式 对 曲线 桥 内力 的影 响
桥梁策划中曲线梁桥的运用
桥梁策划中曲线梁桥的运用随着城市的发展和交通工具的不断更新换代，人们对桥梁的要求也越来越高。
为了满足人们对桥梁的要求，桥梁设计也在不断的创新和升级，其中曲线梁桥是一种越来越受到关注的桥梁设计。
曲线梁桥的应用不仅能美化城市风景，还可以提高桥梁的承载能力和抗震能力，下面我们就来了解一下桥梁策划中曲线梁桥的运用。
一、曲线梁桥的概念及分类曲线梁是指在桥梁设计中，采用弧线或曲线代替直线的一种桥梁结构形式。
按照曲线形式的不同，曲线梁桥可以分为直线弦曲线梁桥、直线挂钢曲线梁桥、直线锁紧曲线梁桥和斜拉曲线梁桥。
二、曲线梁桥的优点1.美化城市风景：相比于传统的直线梁桥，曲线梁桥视角更加开阔，更加具有艺术感和欣赏性，给城市的美观度和艺术感提供了很好的保障。
2.提升桥梁承载能力：曲线梁桥的构造形式更加复杂，但也正因为如此，使得曲线梁桥的承载力更加强大，更加稳定，对于车辆行驶速度和数量较大的区域更加合适。
3.增强桥梁抗震能力：曲线梁桥的结构形式更加紧密，通常采用钢结构或混合结构，这使得曲线梁桥抗震能力更加强大，使其更加适合地震频繁的地区。
三、曲线梁桥的限制1.造价较高：曲线梁桥的复杂结构和设计造型相对于传统的直线梁桥而言，其建设造价要更高，因此在一些预算有限的项目中，曲线梁桥的应用比较受限制。
2.施工复杂：曲线梁桥的结构比较复杂，施工周期相对于传统直线桥梁而言也较长，这就需要在施工过程中更加注意安全问题。
四、曲线梁桥的运用曲线梁桥的应用范围非常广泛，比如在如今越来越发达的城市中，曲线梁桥被应用在一些特定的场合中，比如市中心或者湖区等地区，这种桥梁能够很好地展现出城市的美观度和艺术感，并且能够方便人们的通行。
另外，曲线梁桥还被应用在一些桥梁设计比较复杂，且通行量较大的区域中，比如高速公路、大型桥梁和车站等等。
总之，曲线梁桥是一种非常具有活力和时尚感的桥梁形式，通过曲线梁桥的应用，不仅能够提升城市的美观度和艺术感，同时也能够提高桥梁的承载能力和抗震能力，是桥梁设计中非常具有实用价值和美学价值的一种梁桥形式。
曲线梁桥设计理论研究奚政锋
曲线梁桥设计理论研究奚政锋发布时间：2022-06-30T10:10:12.198Z 来源：《建筑模拟》2022年第4期作者：奚政锋[导读] 按照曲线形状的不同曲线梁桥可以分为圆曲线、缓和曲线、圆曲线与缓和曲线组合型曲线桥。
我们通常将曲率半径小于 100m的曲线桥称为“小半径曲线桥”奚政锋重庆交通大学1. 曲线梁桥的分类按照曲线形状的不同曲线梁桥可以分为圆曲线、缓和曲线、圆曲线与缓和曲线组合型曲线桥。
我们通常将曲率半径小于 100m的曲线桥称为“小半径曲线桥”。
2. 曲线梁桥的受力特点（1）弯扭耦合作用曲线梁桥由于曲率的存在，弯扭耦合效应产生的附加扭矩会加大结构的挠曲变形，因此对于曲线梁桥的设计应该予以额外重视。
（2）曲线梁内外侧受力不均匀由于偏载效应，曲线梁桥梁体可能产生较大的扭矩，使得其向外发生扭转。
（3）梁体横向爬移在整体升降温作用、制动力、离心力作用下，曲线梁桥会发生沿径向不可恢复的位移，过大的梁体爬移会导致最后梁体的倾覆。
（4）竖向挠曲变形在弯扭共同作用下曲线梁桥的挠曲变形将比相同跨径的直线梁桥大。
（5）支座布置形式不同的支承方式将直接影响到全桥的内力分布。
3. 曲线梁桥的分析计算理论及基本微分方程3.1曲线梁桥常用分析计算理论针对不同的曲线桥结构型式，大概可以分为解析法、半解析法和数值法。
3.2曲线梁桥的基本微分方程（1）曲线梁桥的平衡微分方程建立在弯曲与扭转共同作用下的曲线梁平衡微分方程，利用曲线梁微段的空间平衡条件，建立六个平衡方程式。
若令，并设，即成为我们熟知的直梁静力平衡方程。
（2）曲线梁的几何方程曲线梁的“弯扭稱合”效应使得其轴向位移u、径向位移v、竖向位移w和截面扭转角相互影响，为描述曲梁变形与位移分量之间的复杂关系，建立曲线梁的几何方程。
在方程中，若令，即成为我们熟知的直梁几何方程。
4. 混凝土曲线梁桥建模方法的概述4.1单根梁法、以直代曲法建模方法概述4.1.1单根梁法利用 Midas/Civil 对混凝土曲线梁建立单根梁桥模型时，软件不能直接模拟曲线梁桥，只能用直线微段来代替曲线形成整体上的曲线梁桥。
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曲线梁桥是指桥梁在横向方向上设置有曲线形状的桥梁，它的特点是造型美观，结构复杂，施工难度大，工程量大。
在曲线梁桥的设计中，需要注意以下几个问题：一、考虑曲线形状的合理性在曲线梁桥的设计中，曲线形状的合理性非常重要。
曲线形状的设计应该考虑到桥梁所处的环境，如道路、水体等的宽度和流动方向等因素。
曲线形状的设计还需要考虑到桥梁结构的承载力和稳定性等因素，也就是说应该保证曲线形状的设计不能影响桥梁的载荷能力和使用寿命。
二、保证桥梁结构的安全性在曲线梁桥的设计中，需要考虑到桥梁结构的安全性。
因为曲线梁桥通常都是在地势较高的区域中建造，因此跨径较大，每一跨结构的杆件、连接件等都需要进行较高标准的设计和加固。
而且，在梁的受力集中位置需要设置高强度的钢筋和加固杆等，使得整个桥梁的结构具有较高的安全性。
三、考虑桥梁的稳定性在曲线梁桥设计中，需要考虑到桥梁的稳定性，尤其是在地质条件较差的地区，更应该注意桥梁的稳定性问题。
因此，在设计过程中，应该对桥梁基础的选址、地下水位的深度、水文条件等进行加强考虑，对对桥梁基础的抗滑移能力要做出足够的预测和分析。
四、考虑桥梁的施工难度由于曲线梁桥结构复杂，需要进行大量的现场加工和调整，因此施工难度较大。
在设计过程中，需要充分地考虑到施工方面的难度，从而选择合适的施工方式和方法。
同时，还应该对施工过程作出合理的规划方案，为现场施工提供更多的便利和支持。
综上所述，曲线梁桥的设计需要全面、细致地考虑诸多问题，并且要保证桥梁的使用寿命、安全性、稳定性和施工难度等各个方面都得到充分的考虑。
只有确保桥梁结构的各个方面的完备性，才能使整个曲线梁桥的设计收益最大化。
曲线桥梁设计开题报告
曲线桥梁设计开题报告曲线桥梁设计开题报告一、引言桥梁作为人类交通工程领域中的重要组成部分，承担着连接两地、跨越障碍物的重要功能。
曲线桥梁作为一种特殊形式的桥梁，具有独特的设计要求和挑战。
本开题报告旨在探讨曲线桥梁设计的相关问题，并提出研究的目标和方法。
二、背景曲线桥梁是指在桥梁的平面布置中引入水平和垂直曲线的桥梁形式。
与直线桥梁相比，曲线桥梁在设计和施工过程中面临更多的技术难题。
首先，曲线桥梁的水平曲线要求桥梁在转弯处具有一定的半径，以确保车辆的安全通行。
其次，曲线桥梁的垂直曲线要求桥面在高程上呈现一定的变化，以适应地形的起伏。
因此，曲线桥梁设计需要兼顾结构力学、土木工程和交通工程等多个学科领域的知识。
三、研究目标本研究旨在探讨曲线桥梁设计中的关键问题，并提出相应的解决方案。
具体目标如下：1. 分析曲线桥梁设计的基本原理和要求；2. 研究曲线桥梁的结构力学特性，包括受力分析和变形控制；3. 探索曲线桥梁设计中的施工技术和工艺要点；4. 分析曲线桥梁对交通流的影响，提出相应的交通管理策略；5. 验证曲线桥梁设计的可行性和有效性。
四、研究方法为达到上述目标，本研究将采用以下方法：1. 文献综述：通过查阅相关文献，了解曲线桥梁设计的基本理论和实践经验，为后续研究提供理论基础；2. 数值模拟：运用计算机辅助设计软件，建立曲线桥梁的数值模型，进行结构力学分析和变形控制；3. 实地调研：前往实际曲线桥梁工程项目现场，了解施工技术和工艺要点，获取实践经验；4. 数据分析：通过采集交通流数据，分析曲线桥梁对交通流的影响，并提出相应的交通管理策略；5. 模型验证：通过对已建成曲线桥梁的实测数据进行分析，验证所提出设计方法的可行性和有效性。
五、预期成果本研究的预期成果包括：1. 曲线桥梁设计的理论研究成果，包括设计原理、结构力学分析方法和施工技术要点等；2. 曲线桥梁设计的实践经验总结，包括交通管理策略和施工工艺要点等；3. 曲线桥梁设计的数值模型和计算机辅助设计软件，为实际工程提供技术支持；4. 相关论文和学术报告，推动曲线桥梁设计领域的学术交流和研究进展。
对曲线梁桥的研究总结报告
对曲线梁桥的研究总结报告摘要：曲线梁桥指的是平面线形呈某种曲线形状的梁桥。
从平面形状来看，曲线梁桥大多数位于圆曲线上，有时也会位于缓和曲线上。
根据孔跨布置和地面构筑物的要求，曲线梁桥分为扇形曲线梁桥或斜交曲线梁桥，由于斜交曲线梁桥受力更复杂，设计者往往尽量采用曲线梁桥。
本文就当前曲线梁桥的基本情况、受力特点、设计理论以及有限元模型的建立进行分析。
关键词：曲线梁桥、设计理论、有限元模型1概述城市现代化建设的发展使得城市交通系统的压力增大。
为保证城市交通顺畅，迫切需要更新原有的道路设施和开辟新的交通线。
以桥梁结构物布置为主的路线线型布设已无法满足高等级公路线型标准的要求，因此桥涵结构物的布置必须以路线线型布设为主，曲线梁桥由于能适应特殊线形需要且更具有曲线结构线条平顺、流畅、明快的美学价值，在现代化的公路立交及城市立交中的应用已十分普遍。
2曲线梁桥受力特点(1)弯桥梁截面在发生竖向弯曲时，必然产生扭转，而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形称为“弯-扭”耦合作用，使得弯桥的外边缘挠度大于内边缘挠度，且曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越明显；（2）弯桥的支点反力与直线桥相比，有曲线外侧变大、内侧变小的倾向，内侧甚至产生负反力；（3）弯桥的中横梁，除具有直线桥中的功能外，还是保持全桥稳定的重要构件，与直线桥相比刚度较大；除影响直线桥受力特性的因素,与曲线桥受力特性有关的主要因素有：圆心角、桥宽与曲率半径之比、弯扭刚度比。
本文从圆心角和曲率半径两个方面对弯桥受力特性进行分析。
3曲线梁桥的设计理论3.1 纯扭转理论即将曲线梁桥结构作为集中在梁中心线处的弹性杆件来处理。
该理论概念清楚、计算简便，但未能考虑杆件截面翘曲、畸变的影响。
3.2 约束扭转理论1939-1940年，苏联学者乌曼斯基提出了闭合截面弹性薄壁杆件的计算理论，其基础是先假定截面周边不变形，其次假定可从自由扭转的纵向位移表达式中导出约束扭转位移表达式。
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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。