以工程实例浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计
曲线桥梁的设计计算
曲线桥梁的设计计算摘要：随着贵阳市的快速发展和道路等级的提高，曲线桥梁的应用越来越广泛，结合工程实践，对曲线桥梁设计计算进行分析，叙述箱梁构造，对几个重要荷载做计算以及结果分析、总结，以期为后续类似工程提供参考。
关键词：曲线桥梁；设计；计算1.工程概况贵阳市新建林城东路延伸段的立交节点—新添大道立交匝道桥，本匝道桥采用螺旋形，内外幅设置，本文以外幅第一联27.963+2x27m为工程实例，本联平曲线为半径50m的圆曲线加缓和曲线，竖曲线为凸曲线，上部结构为预应力混凝土现浇箱梁，中支墩固结，边支点采用支座，中支墩高度为70m和77m，桥墩采用3x5m矩形空心墩，承台桩基础。
1.结构计算上部结构箱梁按单箱单室设计，顶板宽10.2m，底板宽5.35m，悬臂长2m，腹板倾角76°，箱梁顶、底板平行设置，梁高2.2m。
端横梁宽度为1.2m，中横梁宽度为3.0m。
采用Midas/civil计算，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）为标准，按部分预应力（A类）混凝土结构进行验算。
横断面尺寸图2.1 本文针对在设计过程中的几个荷载做计算分析：1.风荷载由于桥墩最大墩高为77m，风荷载对上部结构箱梁和下部桥墩影响较大，现以此桥墩墩高计算。
根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 3360-01-2018）规定，横桥向风作用下主梁单位长度上的顺风向等效静阵风荷载为，1）——空气密度，2）——等效静阵风风速，，——等效静阵风系数，本联水平加载长度L=27.963+2x27=82m，根据本匝道桥的建设地点，地表类别判定为C类，根据表5.2.1， =1.465；——桥梁或构件基准高度Z处的设计基准风速，或——抗风风险系数，基本风速 =28m/s，根据表4.2.6-1， =1.02, Z=77+2.2=79.2m；根据表4.2.1，， ,根据表4.2.4，，，得出，；——地形条件系数，取 =1.2，——地表类别转换及风速高度修正系数，根据表4.2.6-2，得出， =1.238，得出，，取大值，3）——主梁横向力系数，可按下式计算，,B——主梁的特征宽度，B=10.2m，D——主梁梁体的投影高度，D=3.38m，得出， =1.8；桥梁的主梁截面带有斜腹板时，横向力系数可根据腹板倾角角度折减，横向力系数的腹板倾角角度折减系数可按下式确定：，=14°，得出， =0.93。
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。
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。
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
浅论小半径曲线桥梁的设计
浅论小半径曲线桥梁的设计摘要：随着我国现代化建设及交通事业的蓬勃发展,高速公路、山区公路、城市立交等的兴建,曲线桥梁得到了广泛的应用。
其结构线条平顺、流畅、明快,给人以美的享受。
在公路建设中,除特大桥梁外,一般要求桥梁的平面布置服从公路线形,在进行平、纵、横三方面综合设计时,应做到平面流畅、纵坡均衡、横断面合理,并避免长直线设计,此时,小半径曲线梁桥往往成为最优方案。
另外在山区公路展线、套沟,城市桥梁避开管线、文物,节省拆迁费用,减小建筑用地等方面有直接可观的经济效益。
文中将重点介绍曲线桥梁的受力特点以及设计过程中应注意的一些问题，并提出一些相应的措施。
关键词：小半径；曲线桥梁；偏心；翘曲1、概述小半径曲线桥梁的设计非常复杂，它的预应力效应、温度效应以及活载效应的影响面加载都不同于传统直线桥梁或者大半径桥，除受弯矩、剪力外，还存在弯扭耦合、翘曲现象的作用，给上下部结构的构造及配筋处理带来很大困难，并且曲线桥梁的特殊力学现象是由桥长、桥跨、半径、墩台、支座等多方面共同决定的，2、小半径曲线桥梁的结构受力特点2.1小半径曲线桥梁支座的布置形式曲线箱梁桥支座的布置型式通常采用三种形式：a.全部采用抗扭支承，b.两端设置抗扭支承，中间设单支点铰支承，c.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。
近年来，在曲线箱梁桥工程实际应用中，两端为抗扭支座(双支座)，联内安置几个单点铰支座，即中支点下部采用独柱支承的曲线桥多次发生侧倾事故。
其主要原因多为主梁在偏心荷载作用下发生扭转，当转角大到一定程度时，支反力的下滑分力将超过支座侧向的约束能力，扭矩将全部转移到梁端造成曲线内侧支座脱空，主梁发生倾覆。
所以此类支座布置的形式在工程应用中已不多见。
对于小半径的曲线箱梁，通常全部采用抗扭支承。
通过内、外支座横桥向偏心的设置，来抵消主梁恒载因外弧半桥大于内弧半桥而产生的扭矩（如下图）。
即支座的偏心相当于将支座放在主梁的实际荷载重心线上。
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。
浅析曲线桥梁设计之我见
浅析曲线桥梁设计之我见0引言随着我国社会经济建设的快速发展，城市建设的脚步不断加快，城市的交通压力也日益凸显。
为了有效地解决这一问题，大力新修道路桥梁是唯一的选择。
然而就目前我国的道路桥梁设计水平而言，我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善。
特别是在曲线桥梁的设计阶段，这些问题相对而言更为突出。
这主要是因为曲线梁桥的设计过程中常常受到相当多的限制，例如道路地形、地物以及占地面积等多种因素都会对曲线桥梁的设计带来严重的影响，进而给曲线梁桥的主梁、墩柱造成严重的危害。
然而特别值得注意的一点是，在城市道路、桥梁的建设工程中，曲线梁桥是实现各方向交通连接的必要手段，因此，加强曲线桥梁的设计对城市道路的规划显得至关重要。
1现代化曲线桥梁设计的意义在城市建设中，现代化的曲线桥梁是一个城市的标志性建筑，是评判一个城市建筑水平的依据之一，因此对城市建设的发展而言，对曲线桥梁的设计研究显得意义重大。
特别是近几年，随着我国城镇化进程不断加快，曲线桥梁在现代化的公路及其道路交通中的数量也得到快速的增长。
然而针对目前我国曲线桥梁设计过程中存在的严重问题，在曲线桥梁的设计过程中，要想提高设计标准，需要桥梁设计人员从多方面进行全方位的考量，充分考虑曲线桥梁设计过程中，关于桥梁施工问题以及使用期安全性的问题等等。
针对其中存在的问题，进行点对点的优化，从根本上解决这一系列的问题。
为了保证桥梁结构的安全性，在桥梁设计过程中必须取用规定的安全系数和可靠的指标值。
2现代化曲线桥梁设计2.1 曲线梁的基本尺寸拟定在现代华曲线桥梁的设计研究过程中，对曲线梁基本尺寸的拟定是深入曲线连续梁桥设计研究的基本前提，换一句来说，只有确定好研究对象，才能对曲线桥梁的设计做进一步的研究。
与直线桥梁最大的区别在于，曲线桥梁的设计过程中必须充分考虑到桥梁受扭问题，这主要是因为曲线梁桥在实际的运作中，由于动载荷的改变，会在桥面上形成较大的扭矩，如果桥梁的抗扭能力达不到设计标准，将严重的威胁到曲线桥梁设计的安全性、可行性。
浅析现代化曲线桥梁设计
浅析现代化曲线桥梁设计随着改革开放的力度加大，城市车辆的高速发展，交通运输也就十分的紧张，现代化的桥梁设计也就显得尤为重要，现代化的曲线桥梁设计是实现各方向交通的必要手段。
本篇文章主要在结构设计，结构计算等方面进行探讨，叙述了现代桥曲线桥梁设计的主要技术特点，能够为桥梁设计提供设计借鉴。
标签：桥梁设计；结构体系；结构计算；技术指标引言在现代化的今天，桥梁的重要性不言而喻，它是交通的枢纽，在城市交通中的地位不可取代。
而在我国桥梁设计体系和理论等等都不够完善，在现代化曲线桥梁设计的领域有许多的不足之处，还有较大的发展空间。
在我国经常使用的桥梁设计是预应力混凝土曲线桥梁，能够承受弯矩和剪力，并且还能承受一定的扭矩。
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。
浅析公路曲线桥梁的结构设计
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
心 偏 移 截 面 形 心 （ 力 中心 ） 剪 的距 离 ｅ 然 后 在 重 心 位 置 施 加 竖 ，
直 向下偏心均布荷载 ｑ ，并在剪力 中心位 置施加竖直 向上 的均
。：
３Ｌ＋ ２ （ Ｌ ）
！ ±
（ １ ）
然也不能反映箱 梁的畸变和翘 曲，但 是能反映箱 梁的弯扭 作用 及 内外等效梁格的受弯程度 的差异 ， 且对于一般的设计 ， 计算 其 精度是足够的。
２１ 实例 桥梁 概 况 ．
跨 径 ３ ２ ｍ 钢 筋 混 凝 土 箱 梁 ， 线 半 径 Ｒ ６ ｍ， 梁 宽度 ｘ０ 曲 ＝０ 桥
建材发展 导向 ２ １ 年 ０ ０１ ５月
路桥 ・ 航运 ・ 交通
浅 析公 路 曲线桥 梁 的结构 设计
李华 明
摘 要 ： 文总结了曲线桥梁的结构和 受力特 点， 本 并对其 计算方法进行 了介绍 。 使用单梁法和梁格法两种实用计算方法， 曲线箱梁 对
桥实例进行 内力分析 ， 对计算 结果进行分析和总结 ， 出改善弯梁受力措施 的有益建议 。 提 关键词 ： 曲线梁 ； 向爬移 ； 横 腹板剪力法 ： 支座脱空
地等方面 ， 用 曲线桥 梁也都有 直接 可观 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
桥梁设计当中对曲线梁的立交匝道桥的优化设计
由恒载 （ 含收缩徐变 ） 、 汽车活载 （ 最小 ） 、 温度梯度 （ 最 小 ） 、整体温 差 （ 最 小 ）和 支座沉 降 （ 最 小 ）所 引起 的各部 位 反力 和弯矩 见表 ｌ 。表 ｌ同 时列 出 了内力组合 下各 部位 的 反力和弯矩 （ 组合系 数为 １ ． ０ ） 。
表１ 设置 抗扭支 座曲线 粱反 力和弯矩 计算结 粜
３ ｍ ×２ ５ ｍ 。主 梁 为 单箱 单 室 ，斜 腹 板 ，梁 高 １ ．８ ｍ 。箱 梁顶 板宽 ８ ｍ 、底 板 宽 ４ ｒ ｎ 、箱 梁 翼板悬 臂 １ ．６ ｍ 。腹 板 由跨 中的 ４ ０ ｃ ｍ变化 到顶 部的 ６ ０ ｃ ｍ ，顶板 厚 ２ ５ ｃ ｍ 、底板 厚 ２ ２ ｃ ｍ 。支 点 处设 横隔梁 ，中横 隔梁宽 ２ ．０ ｍ 、端 横隔梁 宽 １ ．２ ｍ 。箱梁
粼 畿 《 挽妇 ｝ ） 内 辩瓣建赞
文献标识号 ：Ａ
文章编号 ：２ ３ ０ ６ — １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３）０ １ — ０ ０ ９ ５ — ２
座 曲线 梁 三 维 模 型 。
溉Ｉ 宽鲰 搋援受照） 澈 艘《 嫩搬 霞燎） 内侧为誉 黼动雯藤
辨铡 禳 肉麟辩滔瓣ｌ 觉 壤 图 ２ 设 置 抗 扭 支 座 曲 线 粱三 维 模 型
３ ０ ｌ ６ １ ４ ３ ３ ． ０
—５ ｌ ∞ ａ 一 ５ ３ ４ （ １ ． ０ —１ ０ （ １ ０ ． ３ —１ ２ ５ ８ ． ０ —７ ９ １ １ ． （ 】 一 ６ ７ ９ ． ０ ０ ０ ～ ５ ８ ｌ ０ — ５ ０ ６ ０
２ ０ ０ ４《 公路 桥 涵设 计 通 用 规 范》 ： 桥 面 净 宽 为 ８ ｍ ： 设 计 车 速 ４ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 。桥梁 上 部 结构 为 三跨 一 联普 通 钢筋 混 凝土 连 续
曲线上桥梁设计方法浅谈
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。
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
对曲线连续梁桥设计的探讨
对曲线连续梁桥设计的探讨摘要: 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，文章作者根据多年工作经验，且结合某工程实例，对曲线连续梁桥的设计进行的探讨。
关键词: 曲线连续梁桥梁格法扭矩设计一、曲线梁桥的受力特点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。
在该扭矩作用下, 内外支座反力产生较大的差异, 甚至会产生负反力, 所以内力、支座反力须经过空间模型计算确定。
此外, 在曲线预应力混凝土连续梁中, 预应力束的平弯和竖弯将在竖直平面和径向平面内产生相应的作用力, 竖直平面的作用力除了提供抗弯承载能力外, 还会耦合扭矩; 径向平面的预应力将产生绕截面形心轴的的扭矩, 由于连续梁正弯矩段要长于负弯矩段, 因此预应力作用会使梁体向外侧翻转。
二、曲线梁桥的设计计算模型曲线箱梁的常用计算方法有曲线梁法(空间梁单元法)、梁格法、有限单元法(板壳元、三维实体元) 等。
应用板壳单元模型或实体单元模型分析,其计算结果准确、可靠, 但建模过程繁琐、分析费用较高、在一般通用的分析软件中较难实现预应力筋的模拟。
梁格法的等效梁格与曲线箱梁间有恰当的等代关系, 且具有概念清晰、易于理解的特点, 其内力计算结果对弯扭耦合作用有较高的灵敏度, 能较好地反映弯桥纵横向受力的特点, 且可以直接用于按规范检算截面, 因而得到普遍欢迎。
空间单梁模型具有建模简单方便的优点, 但其不能反映各腹板的受力差异,一般用于较大曲线半径的弯桥计算分析。
浅谈曲线桥梁设计
浅谈曲线桥梁设计摘要：随着我们国家社会经济的不断发展，交通事业正处于快速发展阶段。
因此曲线梁的桥梁设计应用越来越广泛，以往设计人员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，在桥梁上部进行曲线调整，以达到与路线线形一致。
这些严格意义上说都不是曲线桥。
笔者根据工程实际的情况，通过本文对于小半径曲线桥存在几个问题，提出一些切实可行的处理方法，以供大家参考和借鉴。
关键词：桥梁设计；支座脱空；箱梁抗扭随着我们国家社会经济的不断发展，交通事业正处于快速发展阶段。
因此曲线梁的桥梁设计应用越来越广泛，以往设计人员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，在桥梁上部进行曲线调整，以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。
曲线梁由于增加了恒载偏载、活载偏载、离心力、温度效应的平面影响等多种复杂荷载工况，其受力非常复杂，以致出现支座脱空、桥墩开裂、箱梁梁体横向爬移等病害，甚至出现过桥梁垮塌的严重事故。
因此在设计过程中重视小半径曲线梁桥受力特点，有针对性地采取措施尤为重要。
一、支座脱空工程实际事例及处理方法某互通式立交工程的桥孔布置为4×(4×30)=480m，共计16孔，等截面预应力混凝土连续梁。
箱梁采用单箱单室截面、等高度腹板，跨中设置了一道中横隔梁。
本桥平面处于一个R=400m的右偏圆曲线开始，中间一个R=125m的左偏圆曲线和一个R=400m的右偏圆曲线终止，其终点以及圆曲线之问采用缓和曲线连接。
上部结构预应力混凝土箱梁左右腹板为等高度。
桥面横坡由箱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=125m的平曲线内，这2联内的中墩墩顶支座设置了向曲线外侧18cm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。
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
［］ １ 谌润水 ， 胡钊芳． 公路桥梁荷载试验［ ． Ｍ】 北京： 民交通出版社． ０ ． 人 ２ ３ ０ ［］ ２交通部 部颁标准． 公路 旧桥承载力鉴定方法 （ 试行）ｓ． ［】 北京： 人民交通
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
曲线桥设计浅谈
曲线桥设计浅谈摘要：在现今公路，城市高架桥和立交桥设计中建设中，部分桥梁在布线时受平面线形的影响而位于平曲线内。
针对此情况，本文对弯桥设计中主要考虑的一些因素作出阐述，可供设计人员进行弯桥设计时，阐述其结构特点及常出现的病害、设计特点及构造原则，并针对支座、预应力等方面提出可行的设计方法。
关键词：预制版梁；曲线箱梁桥；支座；预应力；设计近来我国交通行业越来越受到重视，交通事业的迅猛发展，使国内公路工程建设进入黄金时代。
公路、城市道路等级不断提高，在设计总体布局方面要求桥位确定、桥梁设计应服从路线线形标准设计。
所以为了满足布线时的平曲线形指标，就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段，使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。
同时从桥梁美观学考虑，曲线桥梁在整体布置方面要求更高。
因此曲线桥梁的设计计算就显得尤为重要。
高速公路、城市立交桥和高架桥日益增多，要求路线线形顺畅，桥梁服从路线走向，因此，弯桥的设计修建与日俱增。
弯桥的应用不仅大大减小了桥梁与道路连接部分线路的长度，很好地适应桥址受地形地物限制的需要；还大大改善了改善道路线形，而且由于其线形平顺、流畅，给交通行车带来方便，有着广阔的前景。
弯桥结构总的受力特点是在竖向荷载作用下发生弯曲时还伴随着扭转，因此一般采用箱形截面。
弯桥在扭矩荷载作用下发生扭转时还伴随着弯曲，导致弯扭耦合，其受力情况要比正交桥复杂，需要考虑空间的受力特性，而不同型式的弯桥又有各自不同的特点，给结构分析和设计带来了一定的难度。
曲线弯桥的受力特性主要取决于曲率的大小，除上述弯桥总的受力特点外，一般还具有以下特性：（1）弯桥的挠曲变形值一般要比相同跨径的直桥大。
弯桥的挠曲变形一般与跨长l、曲率半径R、中心角α 以及弯曲与扭转的刚度比EI/GK 和纯扭转与弯扭的刚度比GK/EIω 有关，并与荷载的形式等有关；（2）通常弯桥的桥面宽度与曲率半径之比越大，其与相当的直线桥的断面内力之差就越大，应力分布就越不均匀；（3）对于弯桥，由于扭转力矩的作用及截面翘曲的存在，扭转和翘曲产生的应力使得弯梁的受力十分复杂；（4）弯梁桥的反力与直桥相比，有外梁变大、内梁变小的倾向，故在内梁中产生负反力的可能；尤其在曲率半径较小时，更容易产生负反力。
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。
标签：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。
2.2下部受力复杂由于每个桥墩的内部和外部的支座反力有明显差异，垂直力有明显不同。
弯桥的墩顶水平力，与直桥的制动力，内力，温度变化等引起的地震力相差不大，但也存在径向力，径向力主要由离心力和预应力张拉所产生。
基于上述的曲线梁桥的受力特点，可以得出在单立柱支承曲线梁桥结构设计中，配合其全面的整体空间受力计算分析，只采用横向分布的简化计算方法，不能满足设计要求。
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以工程实例浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计摘要: 本文以工程实例，浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计。
关键词: 道桥设计; 曲线梁设计; 普通钢筋混凝土结构
abstract: this article with the project example, the design of curve and bridge on bridge design.
keywords: bridge design; curve beam design; common reinforced concrete structure
中图分类号：k928文献标识码： a 文章编号：
在我国，城市道桥的建设快速发展，其中曲线梁桥在城市道路立交匝道桥中得到了越来越广泛的应用。
采用曲线桥的匝道结构具有以下特点: 匝道的宽度比较窄; 受平面布置的影响，多采用小半径并设置较大超高值; 多采用独柱墩等。
一、工程概况
该匝道曲线桥梁设计方案是：桥面净宽为8m，采用10cm沥青铺装，设计车速40km/h，设计的荷载为公路—ⅰ级，温度荷载为结构体系温差±25 k。
桥梁上部结构为三跨一联普通钢筋混凝土连续曲线箱梁，位于圆曲线上，曲线半径为54m。
跨径组合为3 m×25 m。
主梁为单箱单室，斜腹板，梁高1.8 m。
箱梁顶板宽8m、底板宽4m、箱梁翼板悬臂1.6m。
腹板由跨中的40cm变化到顶部的60cm,顶板厚25cm、底板厚22cm。
支点处设横隔梁，中横隔梁宽2.0 m、端横隔梁宽1.2 m。
二、初步设计
根据工程的实际情况,工程师多次实地考察，初步决定全桥采用抗扭支座。
支座形式布置如下:曲线内侧左侧中支座采用固定支座;曲线外侧左侧中支座采用横向位移单向支座;其余支座曲线内侧采用单向活动支座，外侧采用双向活动支座。
支座横向间距2.2 m。
由恒载(含收缩徐变)、汽车活载(最小)、温度梯度(最小)、整体温差(最小) 和支座沉降(最小)所引起的各部位反力和弯矩见表1。
表1同时列出了内力组合下各部位的反力和弯矩(组合系数为1.0)。
内力类型
边支点反力/kn
边支点切向水平反力/kn
中支点弯距/kn.m
由表1结果可以看出:
1.内力组合下，曲线内侧边支点反力呈负值，说明支点脱空;
2.整体温差的升降对支座水平力影响最大，达到35.0 kn。
选用gpz(ii)2.5dx支座,其水平抗力为250kn，支座的选用满足要求;
3.外侧腹板中支点弯矩为内侧腹板处的1.18倍，这个数值与采用单梁计算的1.14倍的放大系数差别不大。
由初步设计的结果可以看出，曲线梁的弯扭组合作用明显。
曲
线梁所受外力均与曲线梁桥上相邻两支点的连线不在同一平面内、所有外力将绕该连线发生扭转而产生附加扭矩有关。
在相同跨径条件下，随着曲线梁半径的减小,该附加扭矩作用更大。
这一附加扭矩对外边梁有加载作用，对内边梁有卸载作用。
外边梁跨中位移较内边梁大，在梁端出现以外侧支点为中心的翘曲，随着扭转位移的增大，梁端内侧支座脱空。
三、优化设计
1.优化设计措施
为减小附加扭矩作用、避免支座脱空，通常采用以下措施: 将中间独柱墩的支座向外侧设置一定的预偏心,其原理是减小外力到相邻两支点的连线距离，从而减小附加扭矩;设置抗扭墩,减小“抗扭跨径”,将中墩设置成墩梁固结以及增加抗扭墩支座间距;将梁体的附属结构设置在内弧侧;桥台上内弧侧的支座设计为拉压支座等。
由于外边梁长度较大，故在温度荷载及混凝土收缩徐变作用下，外边梁的纵向变形较内边梁大; 在受到横隔梁及外部横向限位措
施的约束作用下，最终这些变形将向横向位移转变。
如果结构没有足够强的横向约束措施，再加上桥面行车的离心力作用，梁体将发生横向爬移。
设计时应充分估计横向爬移的作用。
若向内侧滑移，会受到梁端伸缩缝位置处其他梁体结构的限制;如果向外侧滑移，则限制因素很少，并且水平力还存在二次力效应，通过一段时间的积累，可
能会使曲线梁桥在横桥向产生较大的位移，最终导致结构的破坏。
所以在中墩设置径向约束，必要时可在墩顶设置限位挡块或采用墩梁固结的措施来限制曲线梁桥的梁体径向位移。
经过试算最终采用预偏心和墩梁固结等措施，预偏心值为0.55。
2.优化设计的有限元实体计算
采用第2节同样的内力组合，对采取设置预偏心和墩梁固结优化措施后的曲线梁进行有限元实体计算。
各部位反力和弯矩计算结果见表2。
表2各部位反力和弯矩计算结果
内力类型
边支点反力/kn
边支点切向水平反力/kn
中支点弯距/kn.m
由表2 可以看出:
（1) 内力组合下，各部位的支点反力均为正值，说明支座未脱空。
内力组合下，水平抗力为106.6kn，选用的支座能满足要求;
（2) 墩梁固结结构，能显著减小支点负弯矩;同时，受到约束，温度力的作用反力有所增加，其中温度梯度作用的变化最为显著;
（3) 预设墩偏心，能显著减小自重扭转作用，提高了自重对边支座的压重作用。
3.优化设计的空间梁单元计算
以同样内力组合计算的三维空间梁单元结果与实体计算进行对比，整体温差采用整体升温25k计算。
结果见表3。
由表3 对比结果可知:
（1)三维梁单元的计算未考虑实际重心位置外偏导致的扭矩，支点反力偏差较小;三维实体方法计算，则能充分考虑这一因素，计算结果较为合理。
（2)通过对比，三维实体计算结果与三维梁单元计算结果相近，计算结果可靠。
四、结束语
1.曲线梁设计的关键是避免支座脱空，最有效的方式是设置预偏心。
对曲线半径较大、扭矩效应不大的曲线梁，抗扭支座或墩梁固结是解决支座脱空的有效措施。
2.横向偏移大多数是由温度力引起的，且是不可逆转的，为避免支点处的横向水平力超过支座能够提供的水平抗力，须设置足够的径向约束措施，防止横向爬移。
3.根据采用预偏心和墩梁固结措施后的对比计算发现，由于约束过多，温度力会相应增大，因此如设计采取墩梁固结形式时应慎重。
4)三维实体计算更具有可靠性。
空间单梁计算可以简化曲线梁
计算，但应考虑竖向弯矩的增大系数及截面实际重心位置外偏导致的扭矩。
参考文献:
［1］肖杰.连续粱曲线支座反力的分析［j］.中国市政工程2008(6):81－83．。