预应力混凝土曲线梁桥支承设计初探

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预应力混凝土连续曲线箱梁桥分析与加固的开题报告

预应力混凝土连续曲线箱梁桥分析与加固的开题报
告
一、选题意义
预应力混凝土连续曲线箱梁桥作为一种重要的桥梁结构形式，在公路、高速公路等交通工程建设中应用广泛。

然而由于长时间使用、自然
灾害等因素的影响，桥梁存在着一定的老化、损伤和病害问题，严重影
响桥梁的使用寿命和安全性能。

因此，对于预应力混凝土连续曲线箱梁
桥的分析和加固具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容
本文主要研究预应力混凝土连续曲线箱梁桥的结构特点和受力性能，分析桥梁的损伤和病害问题，采用有限元分析方法进行数值模拟，探讨
加固措施的有效性，对于预应力混凝土连续曲线箱梁桥的维护和保养提
出具体的建议和措施。

三、研究思路
1.预应力混凝土连续曲线箱梁桥的结构特点和受力性能的分析。

2.桥梁的损伤和病害问题的分析。

3.采用有限元分析方法进行数值模拟。

4.探讨加固措施的有效性。

5.对于预应力混凝土连续曲线箱梁桥的维护和保养提出具体的建议
和措施。

四、预期成果
本论文将对预应力混凝土连续曲线箱梁桥的结构特点、受力性能及
加固措施进行研究，具有较高的学术价值和实践意义。

通过理论分析和
数值模拟，得出有效的加固方案，对于预防桥梁损伤和病害，延长桥梁使用寿命具有重要的指导意义。

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。

影响预应力钢筋混凝土连续梁桥纵断面竖向曲线因素初探

影响预应力钢筋混凝土连续梁桥
பைடு நூலகம்
纵断面竖向曲线因素初探
秦剑晟
（中铁六局呼和浩特铁建公司，内蒙古呼和浩特００５）１００摘要：桥采用悬臂法施工，然每跨的跨度不大，是连续跨数较多，工与体系转换过程较为主虽但施复杂。通过理论计算可得到各施工阶段的理论主梁标高值，施工中的诸多因素，不同程度的产生干但将扰，可能导致桥梁线形及内力与设计要求不符等问题。研究其施工技术及工艺，结成型的施工技并总术，于指导今后的同类工程的施工，到推广和改进。便得关键词：应力；筋砼；续粱；断面竖向曲线；梁线型；预钢连纵主ＰＧＬ；度；变；燥收缩预徐干中图分类号：４．１Ｕ４８２４文献标识码：Ａ文章编号：０７６２（０７２一Ｏ５ — Ｏ１０－９１２０）１４Ｏ４笔者曾在阿联酋工作了四年多，与或主持了参阿联酋合同号为０９３Ａ）３Ｂ）阿布扎比至迪４、７（、７（、拜０２等四座现浇预应力钢筋混凝土连续梁桥的施工技术工作。其采取的施工方法均为有支架（式塔支架）地浇筑法，４、７Ａ）３Ｂ）目采用的支就０９３（、７（项架体系是德国的ＨＵＮＮＥＥＣＫ支架体系，布扎Ｂ阿比至迪拜０２项目采用的是英国的ＳＧＢ支架体系。以上四座桥，已于１９都９９年７月完工。从结束的四座桥竣工后纵断面竖向曲线（梁线型）量结主测果来看，设计曲线ＰＧＬ（ｏｉａｅＬｎ）一与ＰｒｆｅＧｒｄｉｅ有ｌ些差异，者认为导致这些差异的原因主要有两个。笔首先，拱度的设置误差引起的差异。计算预拱度预时考虑的因素很多，复杂，想准确地计算预拱度很要的值是非常困难的，际计算预拱度时，能考虑一实只些主要因素，且是根据假定计算和用试验的方法并求得，某种程度的误差是不可避免的。其次，工有施过程中，些未考虑的因素引起的差异。如一联连一续梁桥通常是分段分层施工的，同施工阶段之间不相互影响的因素未考虑等。鉴于以上原因，工后竣的桥梁主梁线型与ＰＧＬ之间有一定的差异是难免的，键是怎样减小这种差异，其满足工程的需关使

预应力混凝土曲线箱梁桥支座布置效应研究的开题报告

预应力混凝土曲线箱梁桥支座布置效应研究的开题报告摘要：本文研究了预应力混凝土曲线箱梁桥支座的布置效应。

通过对前人研究成果的综述，发现了目前存在的问题，如大跨度梁的支座应力不均、变形超限等。

针对这些问题，本文设计了三个不同的支座布置方案，并进行了有限元分析。

通过对比不同方案的应力分布、变形等指标，得出了最优的支座布置方案。

关键词：预应力混凝土曲线箱梁桥；支座布置效应；有限元分析一、研究背景和意义预应力混凝土曲线箱梁桥作为一种大跨度桥梁结构，在公路、高速公路、铁路等交通领域得到了广泛应用。

它具有自重轻、刚度好、荷载承载能力强等优点，是一种比较理想的交通建筑。

但是，在工程实践中，梁的支座布置往往会影响梁的应力分布和变形等参数，从而影响整个桥梁的承载能力和使用寿命。

因此，对预应力混凝土曲线箱梁桥支座布置效应的研究意义重大。

通过分析支座布置对梁的应力分布和变形等参数的影响，可以为桥梁的结构设计和建设提供科学依据。

二、研究现状及存在的问题目前国内外对预应力混凝土曲线箱梁桥支座布置效应的研究比较少，存在的问题主要包括：（1）大跨度梁的支座应力不均：在支座布置不合理的情况下，梁的支座应力不均，可能导致部分支座的应力过大，进而影响桥梁的使用寿命。

（2）梁的变形超限：支座布置不合理会导致梁的变形超限，进而影响桥梁的承载能力。

三、研究内容和方法本文的研究内容为预应力混凝土曲线箱梁桥支座布置效应。

为了分析支座布置的效应，本文设计了三个不同的支座布置方案，分别为“等距布置”、“交叉布置”和“斜向布置”。

针对这三个方案，本文采用有限元分析法进行计算。

通过对比不同方案的应力分布、变形等指标，得出了最优的支座布置方案。

四、预期结果和实际应用通过本文的研究，可以得出最优的支座布置方案，为预应力混凝土曲线箱梁桥的结构设计和建设提供科学依据。

同时，本文的研究成果可用于实际工程中的支座布置方案设计。

五、结论本文的研究表明，在预应力混凝土曲线箱梁桥的设计中，支座布置对桥梁的应力分布和变形等参数的影响十分重要。

预应力混凝土曲线梁桥几个问题研究

定不能改变支座的反力，侧腹板弯矩内力均大于内侧腹板的弯矩内力，线半径越小，化幅度外曲变越大。关键词曲线梁桥梁格法曲线半径弯扭耦合效应
随着我国交通事业的发展和城市化进程的推
梁的美观要求，续曲线梁中墩常常采用独柱墩连支承，中墩处采用单支承（图２），连续曲即见ｂ）当
３设计荷载（）恒载。自重：重系数取１０；期恒１自．４二
载：一４．Ｎ／。ｇ２５ｋｍ
２１年第２期０１
杨明清：预应力混凝土曲线梁桥几个问题研究
抗扭长度会使这种大曲率半径的连续弯梁桥的受扭变形显著增加，时也可每隔２有～３个支墩交替地采取单支承和双支承。现代桥梁中，满足桥为
形式，通过内外腹板的高度差来实现，图１见。
１曲线梁桥支承方式
在曲线梁桥中，曲杆的质量重心位于杆轴两端连线之外，即使在自重的作用下，跨结构也会产桥
生扭矩，以曲线梁桥的支承布置必须能够承受由所自重和活载偏载等产生的组合扭矩的作用。
在曲线梁桥的实际设计中，为满足行车的舒适
性，曲线梁桥往往设置横向超高，在这种情况下，一
图１曲线箱梁截面形式

预应力混凝土曲线桥梁设计

Road & Bridge Technology146《华东科技》预应力混凝土曲线桥梁设计陈建春（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安 710075）摘要：要想做好曲线桥梁的设计工作，应从预应力混凝土受力结构为设计出发点，分析曲线桥梁设计存在的问题。

只有这样，才能找到曲线桥梁设计工作存在的不足，优化支撑体系不完善、荷载考量不周全与设计思路不清晰等诸多问题，最终完善曲线桥设计方案，提升曲线桥设计水准，使曲线桥预应力混凝土结构更为稳定，营造良好交通环境。

关键词：预应力；混凝土；曲线桥梁；问题与策略在曲线桥梁设计工作中，所涉及内容相对较多。

要想保障曲线桥梁结构稳定性，使桥梁整体质量得到全面提升，在实际工作中，一定要结合曲线桥设计方式，了解预应力曲线桥设计的具体要求，并针对曲线桥设计过程中出现的各类问题进行分析，研究出适合的曲线桥设计方案，最终提升曲线桥的设计水准，保证曲线桥质量，带动国内桥梁事业发展，突破以往曲线桥设计局限性，探寻更为科学、有效的桥梁设计方案。

1 曲线桥梁的发展情况城市内部交通体系不断完善，公路等级逐步提升。

公路等级的提升，势必会对桥梁提出更高要求[1]。

为满足群众需求，提升桥梁质量，更多异形桥逐渐出现在大众视野中。

为设计出更为实用桥梁，优化城市交通体系，提升桥梁质量，曲线桥梁不断发展，逐渐得到社会广泛重视，就国内曲线桥梁设计工作来说，在八九十年代，曲线桥梁设计工作逐渐达到高峰，曲线桥梁设计水准得到显著提升，设计方式得到全面优化。

2 分析曲线桥梁结构设计受力特征要想做好曲线桥梁设计工作，应明确曲线桥梁因曲率这一重要因素，因曲率变化[2]，主要受到桥梁横截面影响，当桥梁横截面出现竖向弯曲情况时，极易导致桥梁界面出现扭转现象，受到扭转作用影响，桥梁结构出现挠曲变形问题。

再加上，随着桥梁规模逐渐增大，诸多曲线桥梁跨度不断增大，无论是桥梁外部边缘挠度变化，还是曲率半径变化，都会导致桥梁受力结构发生变化。

预应力混凝土曲线梁桥设计问题探讨

预应力混凝土曲线梁桥设计问题探讨预应力混凝土曲线梁桥作为现代交通运输体系的重要构成部分，起到在有限空间实现道路转向功能的作用，是一种常见的桥梁结构形式。

但预应力混凝土曲线桥梁，却时常出现各类设计问题，如桥跨结构向外翻转、固结墩产生环向裂缝等，存在严重的安全隐患。

因此，本文对预应力混凝土曲线梁桥常见设计问题进行归纳分析，并阐述设计要点，仅供参考。

标签：预应力混凝土;曲线梁桥;设计问题1、预应力混凝土曲线桥梁概述1.1曲线桥梁发展由于各地区地理环境存在明显差异，为适应不同类型的地质地貌、满足道路桥梁使用要求，往往选择采取预应力混凝土曲线梁桥作为城市立交桥，解除空间因素对市政道路转向等使用功能的限制，以缓解城市交通压力。

但是，随着公路等级的提高，对预应力混凝土曲线梁桥结构质量提出了更高的要求，传统桥梁设计体系下存在诸多问题有待解决，这也是我国公路桥梁事业当前的主要研究课题。

1.2结构受力特点与直线桥等桥梁类型相比，预应力混凝土曲线桥梁具有以下结构受力特点：在曲线桥梁截面部位出现竖向弯曲现象时，将同时出现扭转现象，最终使得梁体产生挠曲变形现象;预应力混凝土曲线桥梁支点反力具有内侧小、外侧大的特征。

在满足特定条件前提下，有可能产生内侧负反力现象;在持续受到对称荷载作用力影响时，桥梁将产生扭转现象;受到预应力效应的影响干扰，将对预应力混凝土曲线桥梁的支反力分配情况造成影响，设计人员应重点考虑这一问题。

2、预应力混凝土曲线桥梁常见设计问题及要点2.1基本尺寸拟定现阶段，在预应力混凝土曲线桥梁结构尺寸设计环节，由于相关设计规范不完善，设计人员往往选择对直线梁桥设计规范进行参考。

同时，受到人为主观因素影响，偶尔出现设计人员完全遵循“弯桥直做”理念的问题，导致所拟定曲线桥梁的基本尺寸不合理，与工程建设要求不符。

因此，需要结合工程实际情况，积极借鉴同类工程设计方案，合理拟定曲线桥梁的结构基本尺寸，具体要点包括：在设定桥梁顶板与底板厚度时，为满足后续钢束布置要求，可选择将跨中底板厚度设定在20cm左右、将顶板厚度设定在25cm左右，确保桥梁墩身顶/底板厚度比超过跨中;应在腹板、顶/底板间隔区域中安装梗腋，将底板区域梗腋比例控制在1：1，将顶板区域的梗腋比例控制在3：1。

预应力混凝土连续曲线箱梁桥模型试验

．
相似原则及施工需要进行设计，采用支架现浇施工．试验为立交桥的安全设计提供理论依据．也为弯粱理论研究提供实
践基础．关键调：型试验；续曲线箱粱；度；模连挠支座反力文献标识码：Ａ文章 ■ 号：００— ９ｏ２ｏ）４一ｌ５— ６１０５ｏ（ｏ６ｏＯ１０
中圈分类号：４６Ｕ４
ＭｏＩＴｅｔｏｄｅｓｆＰＣｎｔｏｓＣｕｖｄＢｏｒｅＣｏｉｕｒｅｘＧｉｄｒｎｕ
ＦＮｈ一－ＡＧＳｕ如ＤＧｎｌｎＭｏｇ—ｉ，ａＺＮ一ｕｎＥＧ口ｙａ
ｌｃｏｌｆｉｌｎｉｅｎｎｒｉｃｕｅｅｔｌｏｔＵｉｒｔＣａｇｈ１０５ＣｉａｈｏｏＣｖｇｅｒｇａｄＡｃｔｔ－Ｃｎｒｕｈｎｖｓｙ－ｈｎｓａ０７ｈｎ）ＳｉＥｎｉｈｅｒａＳｅｉ４
ｆ：ａｅｎｃｒｉＯｔｏ１５ｈｓｂｅａｒＵｎｔｅ３一ｓａｏｔｕｕｕｖｄｂｘｇｄｒＩｈｓｐｐｒｈｅｆｘｂｌ。ｒｄｃｌｉｐｃ－ｄｅｏｈｐＪｃｎｎｏｓｃｒｅｏｉｅ．ｎｔｉａｅ，ｔｌｉｉｔａｉａｓｌｅｌｉｒｅｉｙｄａ
．
跨连续曲线箱粱桥的模型试验。探讨了该结构在预应力和使用荷载作用下的挠度、座反力及径向位移．验粱的计算支试
跨度为６ｍ十９ｍ＋６ｍ．间支座为独柱单点支承．蛸为双支座支承，体曲线半径为１０ｍ试验粱细部尺寸根据几何中粱粱２

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。

预应力混凝土曲线梁桥设计

１５Ｉ，．Ｉ独柱中横梁宽２２１，Ｔ．Ｉ其他中横梁宽２０ｉ。Ｔ．ｎ
ｌ２５０
和主要技术特点。
１工程概况
正谊东互通式立交为沪陕高速公路与京沪高速公路立体交叉的互通式立交，用Ｂ匝道上跨主线采
的跨越方式。Ｂ匝道桥平面位于Ａ＝１０１的右偏、６ＩＴＡ＝１０１的左偏缓和曲线、６ＩＴＲ＝３０ｉ３ｎ的左偏圆曲
为双柱墩。支座的设置考虑到曲线梁桥平面内有１
线上。全桥共分４联，径组合：跨４×２０＋３×２０＋（Ｏ＋２×３３７＋３０）＋５×２，１．其中第３０ｉ宽２５ｍ，ｎ联为预应力混凝土连续梁，他均为普通钢筋混凝其土连续梁。项目所在区域地层依次为：素填土、土粉
图１第３联跨中截面（位：ｍ）单ｃ
本桥平面与下穿主线交叉角度较大，计采用设斜桥正做，＃墩位于主线中分带内，９墩设置９桥故＃
为独柱墩，本联内其余７、＃１＃１＃＃８、０、１桥墩均设置
锌金属波纹圆管。腹板束在梁的两端对称张拉，顶
底板短束在箱梁内设置齿块，两端对称张拉。张拉
控制应力 … ＝．５ｐ＝１９ａ０７ｆｋ５ＭＰ。３２４结构计算．
本桥平面位于曲线上，在沿跨长的各个控制截面上，承受弯矩和剪力外，承受一定的扭矩，除还故主桥采用单箱双室预应力混凝土连续箱梁，高梁

预应力混凝土连续曲线箱梁桥的支座反力研究

（ 4）
2 2 式中： A(θ ) = ( R + h ) 2 +h ′ + z′
B(θ ) = ( R + h ) h′ + h′ h′ ′ + z′ z′ ′
C( θ )= (R + h) 2 ( R + h )h ′ +2 h
2 2 + z′ (R+ h 2 h′ ′ )2 + 4 h′ 1 2
（ 2）
qβ( s ) = q β , x ( s) q β , y ( s ) qβ ,z (s ) qβ , x ( s) = qβ , y (s ) = qβ , z ( s) =
{
}
（ 3）
2 A(θ ) h′ B(θ )( R + h ) F 2 A (θ ) A(θ （ ) R + h h′ ′ ） + B(θ )h ′ F A2 (θ ) A(θ ) z′ ′ B(θ ) z′ F 2 A (θ )
海峡科学
研究论文 H A I X IAK E X UE
预应力混凝土连续曲线 [ 关键词 ]
陆清玉
采用通用有限元程序建立了混凝土连续曲线箱梁的空间受力模型, 对福州市湾边互通立交工程中一联曲线箱梁桥的
支座反力进行了计算, 探讨了其在自重状态下和考虑预应力状态下的支座反力分布 , 并对支座的合理布置提出了建议。预应力箱梁桥支座反力
y R b =1860MPa。预应力筋立面以及截面布置见图 2。各墩支座
式（ 1） ~式（4）中的预应力等代荷载是沿钢束的单位弧长计算，式中 F 为计算点处计入预应力损失后的索张力。在进行有限元计算时，考虑预应力筋的损失，得到每束预应力筋的等效集中荷载为 723.38kN（该值不用乘 n），而后将该预应力等效荷载施加到该束预应力筋相应空间的位置上。由于本文采用的是空间有限元模型，预应力的等效作用只要等效出竖直、水平均布荷载和端部集中压力，施加于结构中该束预应力筋相应空间位置和方向即可，而不必计算出等效弯矩、扭矩。本模型是将预应力筋分为 87 段，则预应力筋对梁体的作用等效为 88 个集中力，设相邻两段弧长为 li 和 li +1 ，则预应力筋在节点 i 处对混凝土作用的等效均布力可简化为集中力，对于每一等效集中力，找到集中力所在的单元， ANSYS 软件利用等参单元形函数，将该集中力等效到此单元的各个节点，转化为节点力，最后进行有限元计算。这种对集中荷载进行等效移植的办法能够较好地模拟预应力筋的空间作用，特别是当有限元单元划分较小时，其计算结果能够满足工程精度的要求。

大跨预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程控制关键问题研究

弛。锚头变形、筋回缩（虑反摩阻）６ｍ钢考取ｍ。其
精轧螺纹钢筋，标准强度为７５Ｍａ均为全预应力体８Ｐ，系。施工方法采用悬臂浇筑法，０号块采用墩旁托架浇筑，右边跨现浇段采用满堂支架施工，梁每个单左主
ＭＰａ的钢绞线，向预应力钢筋采用直径２ｌ高强竖５ＩｍＴ
每米局部偏差对摩擦的影响系数ｋ＝００１５，梁．０箱
用预应力钢绞线采用现行国家标准《应力混凝土用预
钢绞线》Ｇ／２４２０）松弛系数采用 Ⅱ级低松（ＢＴ５２－０３，
要求分成若干个受力节段，每个节段分３个工况，即空
挂篮就位，筑完毕节段混凝土，浇张拉预应力钢筋。全桥分４个Ｔ构，每个Ｔ构分１（２个悬臂施工段。边０１）界条件根据施工图和现场实际施工情况而定。模拟施
管的孔道摩阻系数肛为０１０１，．４～．７取＝０１，道．７管
＋６＋９５）ｉ，左右幅，幅路面净宽１。上８２＋５ｎ分单２ｉｎ部结构采用单箱单室，梁采用Ｃ０混凝土，置三箱５设向预应力体系，向、向预应力钢束采用直径６５２竖横１．低松弛的标准强度１８０ＭＰ、性模量质量具有较强的实际意义。
１工程概况

浅析曲线梁桥下部支承方式的设计

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１００Ｎ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００ｋ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１００Ｎ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Ｂ１ｍ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Ｒ７ｍ）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Ｂ１ｍ）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Ｒ７ｍ）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Ｅｈ在一般约Ｈ８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。Ｈ８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。０２３＋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￣＋０１３中段有Ｒ３ｍ桥梁中线）０２２＝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１５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２ｍ）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・ＫＭ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

曲线梁桥支座设计方法探讨

３１两端设置抗扭支承。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２２＋６ｍ，径为跨６ｍ＋６ｍ２半５３ｍ。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０４支点腹板厚０８ｍ，用斜腹板．５ｍ，．采

预应力混凝土曲线梁桥结构体系与设计课程论文——同济大学

3.2.4 曲线梁基本微分方程
考虑平衡方程，就可以得到曲线梁的位移、转角与外荷载之间的关系的基本微分方程，即符拉所夫方程：
EI IV EI x GI d '' EI w w EI IV GI d ' ' 2x m z r r r
EI GI EI m x EI GI d EI x 2 w IV 2d w '' IV x ' ' q y r r z r r
图 3-1 曲线梁坐标系及荷载分量示意图
8
同济大学桥梁工程系
图 3-2 曲线梁微段的截面内力示意图由力学知识可知，曲线梁桥的六个静力平衡方程如下：
Q X N z R q X 0 QY q 0 FX 0 Y z FY 0 N Q X q 0 Z F 0 Z z R M X 0 M X T Q m 0 Y X z R M 0 Y M Y M 0 Q X mY 0 Z z T M X mZ 0 R z
3.1.4 曲线梁桥支承方式的影响
曲线梁桥支承方式是影响曲线梁桥内力分布的主要因素之一，不同的支承形式将改变主梁的内力分布。这一点在曲线梁桥的设计中应该注意。 2.2.6 扇性惯矩 EI 的影响严格地说，曲梁除圆形或正方形的截面外，变形后截面不能保持为平面，在结构分析中要计入薄壁效应。
3.2 曲线梁桥基本微分方程的建立
L —— 缓和曲线原点到某点的曲线长；
C 2 —— 缓和曲线的参数。
2.3 曲线梁桥按材料种类分类
曲线梁桥根据其主梁材料的不同可以分为钢筋混凝土曲线梁、钢曲线梁桥、组合曲线梁桥和预应力混凝土曲线梁桥。

预应力混凝土曲线箱梁桥设计初探

预应力混凝土曲线箱梁桥设计初探摘要：随着公路及城市交通建设的快速发展，梁桥已成为一种较重要的桥型，尤其是曲线梁桥的应用。

本文介绍了曲线梁桥的力学特性，并结合工程实例，认真总结了曲线梁桥设计过程中注意的问题，涉及到支座预偏心的合理设置、结构分析、预应力束等技术问题，以期对设计人员有一定的参考作用。

关键词：曲线梁桥；结构受力；设计；扭矩；支座预偏心近年来，我国交通基础设施建设得到快速发展，曲线梁桥的应用己经相当广泛。

曲线梁桥的设置，使交通线路的规划能够很好的适应地形、地物限制的要求，使交通线路的布置趋于合理和科学。

但是，国内部分曲线梁桥的设计还存在一些问题，主要是扭矩、变形等方面的分析欠全面，支承等设计细节还存在不少问题。

本文将结合工程设计实例，针对曲线梁桥的设计问题进行探讨。

1 曲线梁桥结构受力特性曲线梁最主要的力学特性是“弯—扭”耦合作用，即曲线梁在承受竖向弯曲时，由于曲率的影响，必然会产生扭转；而在这种扭转作用下又将产生挠曲变形。

1.1 变形方面为弯曲和扭转两者的迭加，曲线梁中曲线外侧的挠度大于内侧的扰度。

在曲线梁的梁端可能出现“翘曲”。

当曲线梁的梁端处横桥向约束较小时，梁体有向曲线外侧滑移的趋势。

1.2 挠度方面在曲线梁桥中，无论荷载是否偏心都会产生弯矩和扭矩。

由于扭矩的作用，会出现曲线梁的外梁超载、内梁卸载的现象。

1.3 反力方面砼曲线梁桥的支点反力，有曲线外侧梁变大、内侧梁变小的倾向，当活载偏置或曲率半径、静荷载比较小时，内侧支座甚至会出现负反力。

2 工程实例2.1 工程概况某桥梁全长215m，宽10.5m。

上部结构为(2×45+30)m预应力砼箱梁+(27+33+35)m预应力砼箱梁；下部结构为柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。

图1 箱梁外形图介绍第二联27+33+35m预应力砼连续箱梁，第二联位于圆曲线上，R=122m，箱梁梁高1.8m，顶面宽10.22m，底面宽6.22m，悬臂板宽度为2.0m，采用C50砼现浇。

预应力混凝土曲线梁桥受力性能参数化分析研究

曲线梁桥支墩处的扭矩分布。
关键词：曲线梁桥；参数化设计；曲率半径；边中跨径比；受力性能中图分类号：Ｕ４４８．２１文献标识码：Ａ文章编号：１００６－３５２８（２０１４）０４－－０１１０－０３桥梁半宽，为曲线梁半径。当￡２／６Ｒ＜１．０时，可按直线桥计算其结构内力和变形；当Ｌｉ／ｂＲ＞１．０时，则必须按曲线梁桥来进行计算与分析。另外，如果曲线梁曲线半径Ｒ＞９０ｍ时，对于纵向弯矩的计算可近
２０１４年第４期
李群锋：预应力混凝土曲线梁桥受力性能参数化分析研究
由于曲线梁桥结构在荷载作用下存在 “ 弯扭耦合” 效应… ，因而其整体结构力学性能与直线桥有很大的不同。曲线梁桥结构的设计早期一般采用 “ 曲梁直做 ” 的方法，其分析方法采用直线桥分析方法。随着曲线梁桥工程实践的增加，一些国家的设计规范对曲线梁桥按直线桥分析的前提条件进行了相应的规定，如美国、加拿大、日本等国的曲线梁设计相关规定。其中，加拿大安大略省公路桥梁设计规范（简
摘要：结合曲线梁桥实际工程，运用大型通用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ提供的参数化设计
语言，对一座跨径布置为３×３０１ＴＩ，桥宽为１２ｍ的预应力混凝土曲线梁桥在不同曲率半径

预应力混凝土曲线箱梁桥支座布置型式探讨

众所周知，曲线梁与直线梁的主要区别在于曲
线梁具有如下特征：ａ外缘弯曲应力大于内缘弯曲应）
力；ｂ外缘挠度大于内缘挠度，且随着曲率半径的减）小，挠度差不断增大；Ｃ无论采用何种支座布置方）
应用。但曲线箱梁作为一种空问结构，在荷载、预应力、温度徐变中等产生的弯矩、扭矩、剪力、轴
预应力混凝土
曲线箱梁桥支座布置型式探讨
陈小兵，丁建明，戴松柏ｚ，周朝明
（．１东南大学交通学院，江苏南京２０９１０６；２芜湖市公路管理局，安徽芜湖２１０）．４００
｜
Ｉ
摘要：预应力混凝土曲线箱粱桥始终处于弯扭耦合作用的状况下。扭矩过大时会使曲线箱梁桥产生内侧支座脱空、粱体
加固维修，造成不良的社会影响。本文将首先简要
由内外缘自重差异引起；对于预应力曲线箱梁，除了内外缘自重差异产生扭矩外。预应力钢束在空间
方向的分布对于剪心（即扭转中心）会产生很大的力矩，且为主要扭矩（参见图１。）
力及二次矩等作用下受力十分复杂。很难直接计
案，曲线梁内总存在扭矩；ｄ各主梁恒载内力不均）匀，因此，曲线梁总是处于弯、扭耦合的受力状态下。
对要
算，若设计考虑不周，会发生支座脱空、移位、崩脱等事故，导致在＿施＿结束后不久就需要进行丁程［

曲线梁桥检测方案探讨

浆材。
３结束语
综上所述，虽然火体积混凝ｌ很容易产生裂卜
裂缝。对于表面裂缝为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响，一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝，可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除，至看不见裂缝为止，凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。在处理较深的裂缝时，一般是在混凝土已充分冷却后，在裂
土。对比较严莺的裂缝可以采取水泥灌浆和化学
灌浆。水泥灌浆适用ｌ裂缝宽度在０５ｆ．ｍｍ以上时，对于裂缝宽度小于０５ｍ时应采取化学灌．ｒａ
２大体积混凝土的裂缝检查与处理．６
对于混凝土裂缝，应以预防为主，为此需要
的常见病害现象可归纳为以下几种：（）上、下部结构出现裂缝，包括梁体出１
现裂缝，墩盖梁出现裂缝，桥墩柱出现环向裂缝。曲线梁桥设置双支座抗扭墩盖梁，由于一侧支座脱空，另一侧支座受力过大而引起盖梁开裂，另外墩梁固结处在立柱顶部（与梁底衔接处）会产
缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明：只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝产生。
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曲线梁桥检测方案探讨
王甫友
郑连生
方式。