小半径曲线桥梁设计方法分析

合集下载

互通区小半径曲线桥梁设计环节分析

互通区小半径曲线桥梁设计环节分析
摘 要: 随 着公 路 网络 不 断复 杂 , 互 通 区 小半径 曲线 桥 梁技 术得 到 了广泛 的普 及 。 本 文对 互通 区 小半径 曲线桥 梁的 设计 环节
进 行 分析 。分 析 了其 结构 受 力 系统 , 对 主 梁环 节的优 化措 施 进行 探讨 。 关 键词 : 互通式; 应 用 深化 ; 管理 应 用 ; 研 究 总结 ; 桥 梁设计 系统
实 现桥 梁 的整 体 稳定 性 的 提升 , 我 们 需 要 桥 梁 的计算设 计 过程 中 ,我们 要进 行其 通 刚度 。 恒 载状 态 下斜 拉索 索力 、 应力。 看 出 进行 桥 梁 的抗 扭 支撑 的树 立 , 促进 其 曲线 信 能力 的深 化应 用 , 实 现对公 路技 术条 件 、 恒载 状态 内外 侧 索力 不对 称 , 通 过不 对 称 桥梁 的稳定 性 的 提升 , 以满 足 实际 工 作 的 公 路交 通 条件 及 其 管 制条 件 的有 效 应用 , 索力 调整 主梁 的 恒载扭 矩 。 需要, 促 进 其 桥 梁 环 节 的有 效 应 用 , 保 障 保 证其 桥梁 的通信 能力 的有效 控 制 ,实现 5 主梁 环节 优化 其桥 梁 的端 部 支 座 的横 向受 力 的 均匀 性 , 对 相关 环节 的通行 能力 的控 制 。在计算 过 我们 也 要 进行 主 梁环 节 的 优化 , 通 过 在实际工作过程中, 我们要进 行其曲线梁 程 中, 我 们要进 行其 综 合测算 系统 的健 全 , 对 其 满 布膺 架 法 的应 用 , 实现 对 施 工工 期 桥 应 用 模式 的深化 , 实现 对 曲线 桥 梁 特点 实 现其 内部各 个环 节 的协调 。假设 主塔 为 的有 效控 制 ,保 证 其 浇筑 系 统 的健 全 , 促

试论互通区小半径曲线桥梁设计

试论互通区小半径曲线桥梁设计
点。
【 关键词 】 互通式 ; 道 ; 梁设 计 匝 桥
主塔上 塔柱间设一 箱形 三角块, 下部 互通 区小半径曲线梁桥 的设计非 常复杂 .它的预应力效 抵抗 斜索径 向水 平分力 , 中塔柱截面顺桥 向壁厚 6 e 横桥 向壁 0m, 应 、温度效应 以及活载的影响面加载都与传统 的直线桥梁不 内收为实体构件 。上 、 0 eI T , 0m。下塔柱实体块根部横桥 向长 同 借助高精度 的分析计算可 以 比较 准确 地掌握结构小半径 厚 10 I 中间三角块壁厚 8 e 4 顺桥 向宽 5 2 c 由于斜拉索径 向力的作用, 0 . m。 9 曲线外侧塔 曲线 梁桥 的受力特点 .进而针对 它独特的受力特点在设计施 1m, 工的过程 当中采用相应 的措施 .设计 出安全可靠并且经济实 柱为拉弯构件, 内侧塔柱为压弯构件 为解决外侧塔 柱受 曲线 拉问题。 在曲线外侧塔柱布置竖 向预应力 竖 向预应力布 置分 用的曲线桥梁。 为 2部分,高程+ 8 0 8.0 m处靠 内侧塔壁布置 8 1— 5 . 9+ 0 9 4 4 束 2 1互通 区小 半径 曲线桥 梁设计 的特 点 。 高程+ 1 1-5 . 9 3 . 6+ 0 0 m处靠外侧塔壁布置 0 9 曲线梁桥 的设计不 同于直线桥 . 对直线桥而 言 . 在主梁 自 7P 预应力钢 绞线 , c5 0 27 重以及 预应力钢束 的双重作用之 下 .荷载在横 向面上是对称 2 束 1 — 5预应力钢绞线 22互通 区小 半 径 曲线 桥 的 结 构 受 力设 计 . 的. 并不导致主梁的扭矩和扭 转变 但 是在曲线 粱桥 中情况则 曲线桥处于 “ 、 、 ” 弯 扭 剪 的受 力作用 之下 . 因此 在设 计 的 大为不同 . 自重 、 活荷载作用 以及 预应力导致 的扭矩 和扭转变 弯 扭 剪 的措 形是不可低估 的 预应力钢束径 向力 所导致的最大扭矩值甚 过程 当中要考 虑到 桥梁 的上下 部结构 抵抗 “ 、 、 ” 至能够达到纵 向最大弯矩值 的 5 % 除此之外 . 0 由于桥梁的下 施 曲线 桥的弯扭 刚度 比关系到结构 的变形状态 以及受力状 扭转 弯形越大 以及弯扭刚度 比越大时就要增 部支撑结构通常都是采用独柱支 承的方式 .因此桥梁 的抗扭 态 通常情况 下. 能力 比较 弱 .因此 出于对桥梁整体稳 定性 的考虑就需要在桥 大抗扭 刚度并 减小抗弯刚度 所 以在进行 配筋设计时可 以配 梁的两端设置抗扭支承 主梁 的扭矩 会导致端部支座 的横 向 置抗 扭箍筋 或者受力 钢筋 曲线桥 的截面主 拉应力要大 于直 其内 、 外梁受力 不均 . 以在 互通 区小半 径 曲线桥 的设 所 受力 不均 .严重 的情况下甚 至会 使桥梁一侧的支座 出现负反 梁桥 . 计 中 , 全 面地 考 虑桥 梁 的空 间 受 力 问 题 。 f 竖 向 刚 度 。 要 1 ) 主跨 力 曲线 粱桥 与直线桥受力 以及 变形 的差异导致 曲线梁桥在 跨 中最大活载时竖向挠度为 1 62说 明结构具有较好 的竖 向 / 1。 1 设计 时需要考虑到曲线桥梁 的具体特点 满 保证 了大桥建 成后轻 轨列车 曲线 桥 梁 的预 应 力 混 凝 土箱 梁 在 张 拉 纵 向力 筋 的过 程 当 刚度, 足地铁设计 规范 的要求 , 2侧 中 .腹板会造成横 向分力 .这样就容 易造 成腹板混凝土 的裂 行车 的舒适性 f1 向刚度及扭 转刚度 跨 中活载横 向位移 . 1l 0 m。 1 2 mm 7 缝 . 因就是径 向水平上的压力使得钢筋混凝土 的腹板超 载。 最 大 为 0 3 n 最 小 为 一 . 5 .跨 中 活 载 扭 转 角 最 大 为 原 . l 一 a 9 最 3 x 0 4r 3 a 超 载问题往往会破坏混凝土 .严重情 况下会导致混凝土 的崩 8 x O 5rd 小为一 .9 1— d 虽然地铁设计规范对于 但从计算结果可 以 裂. 预应力钢束拉直并从腹板 内溢 出 第二 . 因为 曲线桥梁 的 桥梁 的侧 向刚度和扭 转刚度没有明确规定, 两端 约束 比较 大, 所以在长期的温度变化作用之下 . 桥梁 的中 看出大桥具有很好的侧向和抗扭 刚度 。 匣载状态下斜拉索 应 看 通过不对称索力 间部分会缓慢地 向外侧转动和移 动 在降温的时候会 出现朝 索力 、 力。 出恒载状态 内外侧索力不对称 , — 圆心 向内的侧向位移 A1 :在升温的时候则会出现朝 圆心 向外 调 整 主梁 的恒 载扭 矩 根 据 有 限 变 位理 论 并 记 入 塔 梁 P A 对成桥 阶段空间整体弹性稳定性进行分析 结构 1阶失 的侧 向位移 A 2 如果支座 的形式 以及设置设 置不够合理 . 那么 效应 L 在升温 的过程 中.由于 支座 的摩擦 约束以及重力作用会导致 稳 时的变形见 图 7 结构 1阶失稳 表现为主孑 主梁弯 曲失 稳。 = 45 。 A > 2 长此以往 , IA 。 整个梁体就会不断地移动 。 最严重的情况下 稳定安全系数 n 2 .整体稳定安全系数较大 主梁 采 用 满 布 膺 架 法 施 工 , 节 省 工 期 , 、 塔 柱 与 主 梁 为 中 上 会导致桥梁 的倒塌 。第三 . 墩柱形式 、 座布置以及支撑横 向间 第 次张拉完毕后 主梁 距的设置不够合理 的话会导致支 座被 过早 破坏 .进而引起墩 同时进行浇注 。斜拉索采 用 2次张拉, 1 然后 一恒 、 恒索力全部张 二 柱 的开裂 。这些问题 往往都是梁体在预应力 、 自重和外部荷载 整体 落架, 进行 第 2次斜 拉索张拉, 拉到位 后期桥面铺装完 成后 。 无须进行大规模调索 的共 同作用下引起 的翘 曲以及扭转 造成 的 23互通 区小 半 径 曲线 桥 的 平 面 与纵 面设 计 . 2互通 区小 半径 曲线桥 梁的设 计 . 互通 区小半径 曲线 桥 的设 计要 达到高等 级公路 的要求 . 21 .互通式小半径 曲线桥设计依据 考虑 到互通式立体交叉 的重要性 以及桥梁 的交叉角度 、 地形 、 设计任何道路和桥梁前都要考虑 车载量的问题 互通 区 用地条件等方 面的因素 .还要适 应匝道上车流 的速 度变化以 小半 径曲线桥梁 的交 通量要考虑到 当地 的经济发展 趋势 . 应 当考 虑 到 设 计 年 限 内交 通 量 的正 常 增 长 要 根 据 交 通 工 程 学 保证车流 的安全通 畅。因此在设 计过程 中要保证平 面线形与 纵断面线形要尽 的原理计算交通量 。 包括实地 的调查 与统计 . 然后建 立模 型进 汽车速度的变化相适应 。至于纵面设计方面 . 可能地保持连续 。 设计 纵坡 要追求平缓 以避 免线形的突变 . 尽 行分析和预测 ,得出设 计年限 内年 的交通量来作 为桥梁设计 可能地采用较缓 的纵坡来保证行驶车流的安全 的依据。除此之外 , 在计算互通 区小半径曲线桥梁 的通行能力 总而言之 ,随着我 国现代化公路 以及城市 中立交桥数量 时还应当考虑到交 通条件 、公路技术 以及管制条件 等各个 方 l 曲线 梁桥 的应 用范 围也 E益广泛 . l 特别是在那些 面的 因素。这是因为桥梁 的通行能力要受到交织路段 长、 车道 的 E益增加 , 数以及连接部 的通行 能力等 方面制约 .所 以在要进行综合测 互通式立交的匝道桥设计当 中。互通 式立 交作为各个方 向的 车流转换的纽带 ,它的设计合理与否对 整个立交桥 以及相连 算。 假设主塔 为钻石形 结构,塔顶高程+ 99 9 塔根 高程+ 公路的交通功能都有着十分关键 的影 响 .因此必须做好互通 9 . m. 0 3 .1m,塔高 6 . 3 30 6 68 m。塔 柱横桥 向宽 22 9 . m,顺桥 向宽 40 区小半径曲线梁桥的设计工作。鬣 .~ 509 , 、 . m 中 上塔柱外侧设计 了 1 装饰 槽 为增加横 向刚度. ( 2 个 下转第 3 0页 ) 1

小半径曲线桥梁设计分析

小半径曲线桥梁设计分析

小半径曲线桥梁设计分析摘要:在进行市政桥梁工程建设时,小半径曲线桥梁经常会出现病害问题,导致桥梁工程应用寿命不断缩减。

以我国某一市政桥梁建设为例,在对病害问题进行分析时可以发现,这一项目原设计方案存在较多缺陷问题,因为桥梁设置形式与地理条件存在冲突,导致项目建设完成之后,内部缺陷问题比较严重,但未得到及时发现和解决,影响了桥梁项目运营效果。

企业也未对其进行及时维护,导致问题变得更加严重,因此需要做好桥梁改造处理。

本文就小半径曲线桥梁设计进行相关分析和探讨。

关键词:小半径;曲线;桥梁;设计分析近阶段我国在进行市政桥梁工程建设时,施工规模正在不断扩大,建设范围也在不断增加,这对桥梁设计工作开展提出了更高要求。

设计人员在对各种桥梁工程进行设计时,需要对区域内情况进行全面了解,在此基础上制作最优设计方案。

尤其是在对小半径曲线桥梁进行设计时,需要引进更加先进设计思维和技术,才能提高设计方案应用可行性和经济性。

设计人员还要做好传统小半径曲线桥梁设计改造,确保所有桥梁工程在运用时都能发挥更好效果,为我国居民出行提供更加优质服务[1]。

一、项目案例以我国某一市政小半径曲线桥梁项目设计为例,项目施工区域跨越山区小河沟,设计车道为三车道,荷载为公路一级,安全等级为二级,设计基准期为100年,桥面宽度为11.5米,环境类别为一级,结构重要性系数为1.0,桥梁位于平曲线上,圆曲线半径60米。

在对项目进行实际设计时,采用了重力式桥台和桩基承台基础,上部结构设计为16米左右,钢筋混凝土连续箱梁采用了现浇作业方式,桥梁长度为74米,使用了梁格法计算方式,各项参数验算均满足项目规定要求[2]。

二、小半径曲线桥梁设计方法(一)明确桥梁受力特点在对本项目进行设计时,会受到离心力作用影响,导致结构受力不均匀,因为桥梁支座外侧与内侧反力相差比较大,不同墩柱竖向力存在较大差异,桥梁墩顶不仅会受到与直线桥相同内力有效,还会因为运用力张拉和离心力作用影响,引发径向力。

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析摘要:文章通过一座预应力砼曲线梁桥实例,详细介绍了小半径曲线梁桥的结构受力特性,对小半径曲线梁桥设计过程中普遍存在的问题和加固方案进行了简述,希望可以为同行人士提供参考。

关键词:曲线梁桥;计算分析;加固方案1、引言随着国民经济和社会的发展,公路和城市中大量兴建互通式立交桥,由于受到交通功能的要求和地形条件的限制,立交桥上诸多匝道桥采用曲线构造。

这些桥梁线型变化多端,结构受力比较复杂,特别是小半径曲线梁桥,设计中应予以重视。

2、曲线梁桥特点小半径曲线梁桥主要有以下几个特点:1)由于曲率的关系,垂直荷载作用在曲线梁上时,同时产生弯矩、剪力和扭矩,并彼此互为影响,在曲线梁桥上的竖向挠度为弯曲与扭转两者竖向挠度的迭加。

2)通常桥梁宽度与曲率半径之比增长越大,则箱梁断面内力之差就越大。

3)对于曲线梁桥,由于扭矩的作用,曲线外侧腹板内力大于内侧腹板,做单梁模型计算分析时应考虑足够的安全系数。

4)曲线桥与一般直线桥相比,需要加大箱梁横向刚度,增加横梁构造。

5)曲线梁桥的反力与直线梁桥相比,有外梁变大,内梁变小的趋势,因此在内梁中有产生负反力的可能。

6)下部受力计算复杂,由于内外侧支座反力相差较大,使各墩柱所受垂直力也不同,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。

3、设计实例某立交匝道中3孔1联预应力混凝土连续箱梁,沿道路中心线孔跨布置(34+42+33)m,其平面位于曲线上,道路中心线曲线半径R=66m,横向箱梁中心线距离道路中心线1.75m;箱梁端支座均采用双支座,支座间距3.6m;中间墩一个固结,一个墩顶设单向活动支座,均外偏箱梁中心线0.15m;箱梁平面线形及支座布置见图1。

图1 曲线箱梁平面布置图3.1 设计标准荷载标准:公路I级,2车道,40Km/h3.2 主梁构造主梁构造为单箱双室截面,梁高1.8m,顶板宽12.2m,底板宽8.057m,悬臂长度1.75m,腹板厚度0.45~0.65 m,顶板厚度0.25m,底板厚度0.22m,梁端支座顶设置端横梁,横梁厚度1.0m,中墩顶设置中横梁,横梁厚度2.2m,每孔箱梁跨中设置厚度0.25m厚横隔板。

小半径曲线桥梁设计问题的分析

小半径曲线桥梁设计问题的分析

关 键 词 : 半 径 曲线桥 ; 座 脱 空 ; 梁抗 扭 小 支 箱
中 图分 类 号 : 4 25 U 4 . 3
文 献 标 识 码 : B
文章 编 号 : 7 1 3—65 (0 2 0 0 8 0 6 0 2 2 1 )5— 08— 3
随着 我 国公 路事 业 的发 展 , 越来 越 多 的高速 公 路 在全 国建 成 , 由于高 速公路 是封 闭式交 通 , 与其 在 他道路 连 接时会 采用互 通式 立交 形式 。在互 通式立 交 中小 半径 曲线 桥 梁也 越 来 越 多 的遇 到 , 就是 弯 也
提下, 应尽 可 能减小 抗弯 刚度 、 大抗 扭刚度 。所 以 增
梁横 向扭矩 和扭转 变形 很大 。 由于 桥窄 因此宜采 用
独柱墩 , 但在 选用 支 承结 构 形 式 时应 视 墩 柱 高度 不 同而 确定 。较高 的 中墩 可采用 墩柱 与梁 固结 的结 构
支承形 式 。较低 的 中墩 可采用 具有较 弱抗 扭能 力的
支座 。
程序( 30 , V . ) 采用 曲梁 网格法划分单元 , 向模拟 纵 两 道纵 梁 。计 算 时 温度 模 式 按 箱 梁上 、 缘 升 降温 下
5C考虑 ,  ̄ 支座 沉 降按 5 m计 。通 过计 算 , 常使 用 m 正 状 态荷 载组合 Ⅱ的情况 下 , 过渡墩 支 承反力 为拉 力 。
数量 。
。 I
() 3 宜避 免设 置抗拉 支 座 , 考 虑采 用 桥 台 ( 可 或
过 渡墩 ) 支座 横 向间距 加大 的措施 。 () 4 弯桥设 计一 般采 用 现 浇钢 筋 混凝 土连 续箱 梁, 这涉 及到 桥 梁纵 向一 联 总 长度 的选 取 问题 。为 了避免 支座脱 空 问题 , 一联 的长度 宜短 不宜 长 , 长 最

试论互通区小半径曲线桥梁设计

试论互通区小半径曲线桥梁设计


要: 现代化公路 和城市立交 的数量逐年增加 , 弯梁桥 的应用 已经非常普遍 , 尤其 是在互 通式立交 的匝道
桥设计 中应用更为广泛 。互 通式立交是不 同方 向车辆进行 转换 的纽带 , 匝道是 互通式立交基本单元 , 多为小 半径 曲线桥梁 , 其设计合理对整个立交 以及与其相 连的快速道路 的交通功 能起着 至关重 要 的作用 。介绍 了
互通式小半径 曲线桥设计 的依据 、 基本原则 , 并指出在设计 中需要考虑 的主要 因素 。
关键词 : 匝道 ; 互通式 ; 桥梁设计
中图 分 类 号 : 4 2 U4 文 献标 识 码 : C 文 章 编 号 :0 8 3 3 2 1 )0—0 5 0 10 —38 ( 00 1 0 4— 1
21 00年 第 1 0期 ( 总第 20期 ) 0
黑龙 江交通 科技
HELONGJANG I L I JAOTONG J KE I
No 1 2 1 . 20
试 论 互 通 区小 半 径 曲线 桥 梁 设 计
殷 旭 东
( 中交 第 一 公 路 勘 察设 计 研 究 院 有 限 公 司 )
计之后 , 应该将三方 面综合考虑 , 进行综合全面的设计。 3 小半径 曲线桥 的结构受 力设计 梁 体的弯扭耦合 作用是 曲梁在外荷 载的作用下 , 同时产 生弯矩 和扭矩 , 并互相影 响 , 梁截 面处 于弯扭耦合 作用 的 使 状态 。曲梁桥的截面主拉应力一般 比相应的直梁桥大, 这也 是其独特 的受力特点 。内梁和外 梁受力 不均是 因为存在 较 大 的扭矩 , 产生外梁超 载 、 内梁 卸载 的问题。若是 出现这 种 问题 , 活载偏置时 , 内梁可能产生负反力 , 加之支座若不能 承 受拉力 , 就会梁体与支座脱离 , 支座脱 空” 即“ 。墩 台受力复 杂是由内外侧 支座 反力相差 大造成 的。弯桥下部 结构墩顶 水平力 , 了受 到内力 、 除 地震力等应力外 , 还有离心力和预应 力张拉产生 的径 向力 。所在小半径 曲线桥 的设计 中, 要全面 考虑桥梁整体空间受力情况 , 对此进行分析 、 计算 , 严格 按照 设计要求 。 2 互 通 区小 半 径 曲线 桥 的 平 面 、 面 、 断面 的设 计 纵 横 弯梁桥一般处 于 “ 、 扭 ”的复 合受力 作用 , 以在 弯 剪、 所 下部结构时必须要考虑到抵抗 “ 、 扭” 弯 剪、 的措施 。 互通区小半径 匝道 曲线 桥平 面线形设 计 。匝道桥 的设 设计上、 弯梁 桥的弯扭 刚度 比直 接关系着结 构的受力 状态和变 计要符合高等级公路 的路线线形要求 , 以匝道 曲线桥 的平 所 面线形设计要与匝道类 型、 等级相 适应 , 考虑 到互 通式 立体 形状态 。一般 的, 弯扭 刚度 比越大 , 扭转弯形越大 , 设计时就 交叉的重要程度 以及 地形 、 物、 地 条件 、 叉 角度等 因 要考虑整体结构能尽可能减小抗弯 刚度 、 地 用 交 增大抗扭 刚度 。在 素, 并要适应 匝道上行驶 车辆 的速度 变化 , 保证车 辆能 够连 进行配筋设计时要考虑扭 矩效 应 , 可配置抗扭箍 筋 , 或在腹 续、 安全的运行 。所 以在设计 时 , 考虑到 平面线 形与 汽车 板侧面布置受力钢筋 。另 一种行 之有效 的办 法是通过 预应 要 行驶速度的变化相 适应 , 以及 交通 量 、 视条 件 、 通 工程 规模 力筋的径向偏心距 来消除曲粱内某些截面过大的扭矩 , 改善 等。另外在平面线形设计中最重要的是 平曲线半径 、 曲线 主梁的受力状态 。在下部支 撑方 面 , 平 曲线桥可采用抗扭型支 超高等的问题 。一般地 , 确定 匝道圆曲线 半径 的大小 , 在考 承( 多支点 或墩 梁 固结 ) 和单 支 点 铰支 承。对 于较窄 的桥 虑立交形式 、 用地规模 、 拆迁数量 和工程造价等基础上 , 应与 ( 桥宽 B≤1 和 曲线 半径 较小 ( 2m) 一般 约 R≤10m) 曲 0 的 设计速度 、 高横坡度 以及行车安全和舒适性相适 应。平曲 线梁桥 , 超 其主梁扭 转作用较大 , 而加上桥窄 的原因 , 一般小半 线超 高一般 以匝道中心线作为 匝道超高 的旋转轴 , 沿超 高缓 径 曲线桥采用独柱式下墩 , 所以其选用支承结构形式时应视 和段逐渐变化 , 直至达到圆曲线 内的全超 高。小半径 曲线桥 墩柱高度不 同而确定 , 一般 的较高的中墩可采用墩柱与梁固 的超高按规范取值 一般都 在 8 以上 , % 而没 有路基 边坡 , 这 结的结构支承形 式 ; 而较低 的中墩可采用具有较弱抗扭 能力 在视觉上往往横 向坡度 比一般有 路基边坡 的匝道横 向坡度 的单点支承的方式 。除此之外 , 选择采用墩柱与梁 固结 的支 大。 承 形式 时 , 须 注 意 墩 柱 的 弯 矩 变 化 。一 般 墩 柱 较 矮 的 , 必 主 互 通 区小 半 径 曲线 桥 的 纵 面 线 形 设 计 。 匝 道 曲线 桥 及 梁的扭 转变形大 , 墩柱弯 矩也很 大 , 种情况就适合 采用矩 这 其同主线相连接的部位 , 纵断 面线形应尽 可能连续 , 免线 形 截 面墩 柱 。 避 形的突变, 设计纵坡应尽量平缓 , 最好只有一次起伏 , 避免多 次变坡 , 并尽 可能采用 较缓 的纵 坡 以保证 行驶 的舒 适与 安 参考 文 献 : 1 曲线梁桥计算[ ] 北京 : 民交通出版社 , 9 . M. 人 1 7 9 全, 加速上坡和减速下坡匝道严禁采用等于或接近于最大 纵 [ ] 孙广华. 2 混凝土弯梁 桥[ . M] 北京 : 人民交通 出版社 , 9. 16 9 坡值 。另外 , 纵断面线形必须 与平 面线形结合起来进行立体 [ ] 邵容光 .

桥梁工程中小半径曲线梁桥的设计要点

桥梁工程中小半径曲线梁桥的设计要点

桥梁工程中小半径曲线梁桥的设计要点摘要:随着我国城市交通压力的不断增加,大量的高架桥和立交桥被兴建,但是由于城市交通功能的要求和地形环境的诸多限制,这些桥梁多采用的是曲线型构造。

曲线型结构的桥梁受力比较复杂,其中以小半径梁桥最为特别,除了一般的受力外,还要承受扭矩和翘曲双力矩的共同作用,所以小半径曲线梁桥出现的问题较多。

本文就小半径曲线梁桥出现的问题做了相应的说明,并就这些问题进行了深入的探讨并着重说明了设计中要注意的要点。

关键词:桥梁工程;小半径曲线梁桥;设计要点Abstract: Along with the urban traffic increase of pressure, a lot of viaduct and flyovers be built, but because the city traffic function requirements and terrain environment many of the limitations of the Bridges take the form of a curve type structure. The structure of the bridge type curve stress is more complex, among them with small radius of the most special bridge, in addition to the stress of the general, but also bear torque and warp the joint action of double moment, so small radius of the problem of the curved girder Bridges is more. This paper is small radius of the problem of the curved girder Bridges related instructions, and these problems thoroughly discussed and the focus on the design to the main points of attention.Key Words: Bridge engineering; Small radius curve beam bridge; Design key points of the小半径曲线梁桥,虽说在现实生活中有了很广泛的应用,但是由于其承载量,预应力及温差引起的弯矩、扭矩等作用力的受力较复杂,因此很容易产生设计考虑不全面,支座脱空、移位甚至崩塌的问题,给人民生命财产安全带来了极大的隐患。

小半径曲线梁桥设计浅析

小半径曲线梁桥设计浅析

小半径曲线梁桥设计浅析摘要:结合四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计的一些对比计算,浅析小半径曲线梁桥在构造上需要注意的细节;关键词:小半径曲线预应力混凝土连续箱梁一、概述随着现代经济的发展和城市的扩张,城市中大量的立交桥开始兴建,但由于城市规划和地形条件的限制,立交桥的结构形式多采用曲线桥梁。

这些桥梁线型变化万千,结构受力复杂,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。

据统计,南方某市的多座立交桥中,大都存在大小不同的问题:有的曲线连续梁内侧端支座脱空;有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移;有的墩梁固结处在立柱顶部产生环形裂缝等等危及桥梁正常使用的现象。

这些现象的产生原因是多方面的,包括施工过程中的不当细节,但总的来说存在有设计过程中认识方面的失误,因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视,尤其是我国现行相关技术规范和设计计算理论有待进一步研究和完善。

本文结合笔者参与的四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计,浅谈小半径曲线梁桥的设计体会。

二、总体设计2.1设计标准1.设计荷载:公路-Ⅰ级;汽车荷载冲击系数1.05;总体计算时,弯矩偏载系数取1.15,剪力偏载系数根据各上部结构实际受力,采用不同的系数。

2.温度荷载:整体温差:升温20℃,整体降温25℃。

梯度温差:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4.3.10条取用。

3.桥面净宽:8.5m。

4.设计车速:40km/h。

5.抗震等级:按地震烈度-Ⅷ度设防(桥址区域地震基本裂度为Ⅶ度)。

6.二期恒载包括桥面铺装、泄水管、护栏等,以均荷载计入。

2.2设计要点1.桥梁上部结构为三跨一联预应力砼连续曲线箱梁,位于在圆曲线和缓和曲线上,曲线半径R=55m,设计线距外弧翼缘3.25m。

分跨布置为:25+25+25=75m。

箱梁高1.6m,单箱单室斜腹板断面,采用整联现浇,一次张拉钢束的施工工艺。

顶板宽8.5m,底板宽3.4m,箱梁翼板悬臂2.25m,腹板厚45cm,顶、底板厚25cm。

浅谈小半径曲线架桥施工技术分析

浅谈小半径曲线架桥施工技术分析

浅谈小半径曲线架桥施工技术分析摘要:结合箭沱湾互通F匝道桥梁首架T梁方向为施工实例,对30mT梁、最小半径300m、最大纵坡3.83%、横坡4%的小半径曲线架梁进行分析,桥梁工程中枢纽互通小半径架梁应用极为广泛。

但小半径曲线架梁施工过程中仍然存在架桥机倾覆、高处坠落、起重伤害、物体打击、机械伤害等安全风险,时常会发生因架梁机过孔操作不规范,架桥机扭转半径小受力不均匀导致的失稳倾覆事故,造成重大的人员伤亡及财产损失,因此为进一步加强小曲线半径架梁安全质量可靠性,本文采用模拟计算最不利架桥机过孔架梁施工过程,通过最不利曲线半径受力计算方式验算,确保架梁过程安全稳定,本项目通过此方法,顺利完成最小半径300m的架桥工艺,安全系数高。

关键词:枢纽互通匝道曲线桥、小半径、大横坡、大纵坡、高墩1引言小曲线架桥一般设计在桥梁工程枢纽互通施工中较为常见,施工工艺成熟。

但是,小半径曲线架梁施工过程中仍然存在架桥机倾覆、高处坠落、起重伤害、物体打击、机械伤害等安全风险,本文结合箭沱湾枢纽互通F匝道桥小曲线半径、横坡大、纵坡大、高墩架桥技术,采用模拟计算最不利架桥机过孔架梁施工过程,提高稳定性系数,进而形成安全措施,完善施工工艺,为类似工程提供参考。

2工程概况箭沱湾枢纽互通F匝道位于洛碛镇箭沱湾村,箭沱湾枢纽互通连接渝长高速和和渝长复线高速。

桥梁中心桩号为 FK0+411.3,孔径布置为10×30m,桥梁全长为 307m。

桥梁墩台均采用右偏角90°正交,墩台径向布置。

本桥位于互通区,桥面变宽,最小半径300m,最大纵坡3.83%,横坡4%。

第二联为3*30m预制T梁、第四联为4*30m预制T梁,30mT梁共35片。

为便于施工设置一个预制场集中预制,预制场设置于箭沱湾互通主线路基上(K75+990-K75+661.5),整体互通T 梁首架方向F匝道桥,主要以30mT及20mT梁为主,详见表1表1 T梁设计参数表3施工方法3.1 架桥机检查每次梁体架设前需对架桥机进行全面检查,主要检查项目如下:(1)检查两个主导梁间联接钢架是否可靠,查看联接各节导梁的销栓口是否销紧、销死。

小半径曲线梁桥设计的探讨

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


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 。

小半径曲线钢-混组合连续梁设计浅析

小半径曲线钢-混组合连续梁设计浅析

1 ) 小 半 径 曲线 钢一 混 组合 梁 与预 应 力混 凝 土 箱 梁
样, 具 有 支 反 力 分 配不 均 匀 、 容 易 出 现支 座脱 空 的
混组合梁位置) 上 跨 五环 路 、 I K 0 + 7 9 4 . 2 7处 上 跨 D 匝 现 象 。 2 ) 中墩 墩顶 的负弯 矩较 大 , 容 易 出现墩 顶 混 凝 土
梁高 2 . 0 m( 其 中钢 箱梁 高 1 . 6 m) 。 结 构 自重 轻 、 构件 截 面尺 寸小 、 梁高 低 、 施 工 周 期短 和 单 箱 三室 , 组 合 梁 沿 结 构 中心 线 每 隔 3 . 8 m 设 置 1道 横 隔 便 于交通 疏导 等特 点 。
五环 处 的钢 一 混组 合 梁 为 例 , 运用有限元计算软件 M i d a s / C i v i l 2 0 1 2对 其 进 行 建 模 和 计 算 分 析 , 为解 决 类 似 桥 梁 设 计 提 供

定 的参 考 。
关键 词 : 桥梁 ; 小半 径 曲线 钢 一 混组 合 梁 ; 荷 载效 应 ; 结 构 计 算 中 图分 类 号 : U 4 4 2 . 5 文 献标 志码 : B 文章 编号 : 1 0 0 9 — 7 7 6 7 ( 2 叭4 ) O 2 — 0 0 5 2 — 0 3
An a l y s i s o f S t e e l - c o n c r e t e Co mp o s i t e Co n t i n u o u s Cu r v e d Be a m wi t h S ma l l Ra d i u s
( 3 x 3 0 ) m 预 应 力混 凝 土 箱梁 + 2 x 在 我 国桥梁 建 设 中 曲线 梁 已被广 泛 采用 , 而且 为 预应 力 混凝 土 箱 梁+ ( 4 x 3 0 ) 1 3 " 1 预应 力混 凝 土箱 梁+ ( 3 0 + 3 3 . 4 4 2 + 3 0 ) m预 应 了节 约用 地 、 减 少 征地 拆 迁 , 曲线 桥 的 半径 已接 近 路 线设 计 的极 小值 。 同时在施 TT期 、 施T交 通组织 允许 力 混凝 土 箱 梁 + ( 3 0 + 4 0 ) m钢一 混组合梁+ ( 3 2 + 2 8 )m ( 3 0 + 3 8 + 3 0 ) I T I 预 应 力 混 凝 土 箱 的情 况下 , 设 计人 员 一般 多采 用 较为 经济 的预 应力 混 预 应 力混 凝 土 箱 梁 + 凝 土连 续 曲线箱 梁 。 但 实 际施T 中 , 多遇 到施 丁T 期 、 梁+ ( 4 x 3 0 ) m预应 力 混凝 土箱 梁 ; 下部 结构 为板 、 柱 式 柱式 桥 台 , 钻孔灌 注桩 基础 。 施 工 交通 组 织要求 比较严 格 , 桥 下净 空 限高 以及 不能 桥墩 . 上跨 五环路的钢一 混组合 梁位于整个 I 匝道 的 1 8 ~ 中断 地面 交通 等 特殊 情况 , 这 时 采用 满 堂 支架 的现浇 箱 梁较难 满足要 求 , 而钢 一 混 组合 梁桥 能很好 地解 决这 2 0号 墩轴 之 间 , 该 梁 段 的 曲线 半径 为 3 5 m, 桥 面 宽度 1 . 5 m, 布 置 2个 车 道 , 单 向横坡 4 %, 结 构 采 用 些 问题 。 相 比预应力 混凝 土梁 桥 , 钢一 混组 合 梁桥 具有 均 为 1

小半径曲线桥梁设计方法分析

小半径曲线桥梁设计方法分析

小半径曲线桥梁设计方法分析摘要本文结合多年工作实践,主要介绍小半径曲线桥梁的力学特性,分析曲线桥梁存在的病害及成因,提出了小半径曲线桥梁设计应该注意事项。

关键词曲线桥梁;设计方法;特性;成因近年来,随着经济的快速增长,城市交通的发展也越来越迅猛,由于受原有地物或地形的限制,以及城市交通功能的需要,小半径曲线桥梁在城市立交中应用越来越广泛。

因曲线桥梁受力复杂,设计及施工难度大,很多建成后的曲线桥梁在运营的过程中也逐渐出现了很多病害。

本文结合多年的设计经验,提出小半径曲线桥梁设计中应该注意的几点事项。

1曲线桥梁受力特性1)梁体的弯扭耦合作用。

曲线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的状态,其截面主拉应力往往比相应的直线梁桥大得多,这是曲梁独有的受力特点。

曲线梁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。

2)内梁和外梁受力不均匀。

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。

3)离心力作用。

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。

曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直线桥一样有制动力、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。

因预应力钢束所具有的空间曲率,使得预应力束对于梁体将有水平径向力,这种径向力将对梁体的剪切中心产生扭转,而该扭转的存在又会使得曲线梁中产生附加的弯矩和扭矩,即在曲线梁中产生更显著的“弯、剪、扭”效应。

2现实中曲线桥梁存在的病害及成因1)曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移。

支座布置不合理。

小半径曲线梁桥计算分析论文

小半径曲线梁桥计算分析论文

小半径曲线梁桥计算分析摘要:针对曲线梁桥受力的复杂性采用空间梁单元法和梁格法对某一小半径弯桥进行建模计算,并对结果进行对比分析和总结,得出两种方法在设计计算中各自特点,可供工程技术人员设计时参考借鉴。

关键词:曲线梁桥;耦合扭矩;空间梁单元法;梁格法abstract: based on the complexity of the curved girder bridges stress by spatial beam element method and a small radius of grillage method a curved bridge model calculation, and the results are analyzed and compared, it summarizes the two methods in the design and calculation of their own characteristics for the engineering and technical personnel design for reference.keywords: curve beam bridge; coupling torque; space beam element method; grillage method中图分类号:u448文献标识码:a 文章编号:1 引言随着我国交通运输事业的迅速发展以及城市化进程的加快,在公路互通和城市立交中运用曲线梁桥是实现交通联结的必要手段。

曲线梁桥可改善城市交通的紧张状况,有效解决周围环境的限制(例如地下管线、地下文物及沿街建筑干扰),实现各方向交通道路联接,从而节省投资,提高环境美观性和协调性。

相对于直线桥而言,小半径弯桥因受弯、扭耦合效应的影响,使其结构受力、支座反力以及挠度变形更为复杂,从而引起设计人员更大的关注。

2 弯梁桥受力特点及分析方法曲线梁桥的受力特点主要有以下三点[1]:(1)在外部荷载作用下,梁截面内产生弯矩的同时,必然伴随产生“耦合扭矩”,即所称的“弯-扭”耦合作用。

小半径曲线桥梁设计要点探析

小半径曲线桥梁设计要点探析

小半径曲线桥梁设计要点探析一、小半径曲线桥梁的结构受力特点小半径曲线桥梁由于主梁的平面弯曲使得下部结构墩柱的支承点不在同一条直线上,形成了其独有的受力特点:(1)主梁受曲率影响,梁截面发生竖向弯曲的同时会产生扭转,而产生的弯矩和扭矩相互影响,使梁处于弯扭耦合状态;(2)由于弯扭耦合作用,弯桥的变形比同跨径的直桥要大,主梁外边缘的挠度大于内边缘的,而且曲率半径越小,桥越宽,这一趋势越明显。

同时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;(3)曲线桥梁上汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力,也会造成曲线梁桥向外偏转并增加主梁扭矩和扭转变形。

另外,曲线桥梁即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭矩,该扭矩通常会使得外梁超载,内梁卸载;(4)主梁的扭转传递到梁端部时,会造成端部各支座横向受力分布严重不均,通常呈曲线外侧支反力变大,内侧变小的趋势,有时内侧支座甚至会出现负反力。

(5)曲线桥的中横梁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。

(6)采用连续梁体系的曲线桥,预应力效应对支反力的分配有较大的影响,在计算支座反力时必须考虑预应力效应的影响。

二、小半径曲线桥梁的设计要点(一)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(如下图):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。

小半径曲线桥梁架设施工工法

小半径曲线桥梁架设施工工法

小半径曲线桥梁架设施工工法一、前言小半径曲线桥梁架设工法是一种在建设桥梁时应用的施工方法,它具有许多特点和优势。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,以期为读者提供有用的参考信息。

二、工法特点小半径曲线桥梁架设工法具有以下特点:1.适用于曲线半径较小的桥梁,解决了传统架桥方法在小半径曲线施工中的困难。

2.能够实现迅速架设桥梁,缩短施工周期,提高工作效率。

3.采用预制梁进行架设,可以减少现场施工对交通的影响,降低施工噪音和环境污染。

4.具有较高的安全性能,可以有效保障施工人员的安全。

三、适应范围小半径曲线桥梁架设工法适用于小半径曲线桥梁的施工,尤其适用于城市道路、高速公路等交通要道的桥梁工程。

它适用于各种不同类型的桥梁,包括钢筋混凝土桥梁、钢桁梁桥、箱梁桥等。

四、工艺原理小半径曲线桥梁架设工法的工艺原理是基于预制梁的快速安装和桥墩的迅速建设。

首先,根据实际工程要求,在现场制作预制梁。

然后,通过使用专用的设备将预制梁安装到桥墩上,形成桥梁结构。

在整个施工过程中,需要采取一系列的技术措施,确保工程质量。

五、施工工艺小半径曲线桥梁架设工法的施工工艺包括以下几个阶段:1.桥墩建设:先施工桥墩的基础,然后进行墩身的浇筑和构建。

保证桥墩的稳定和强度。

2.预制梁制作:根据设计要求和施工方案,制作预制梁。

采用预制梁可以提高施工效率和质量。

3.预制梁安装:通过专用设备将预制梁安装到桥墩之间的空间中,形成桥梁结构。

4.连接与验收:在预制梁安装完成后,进行梁体的连接和验收工作。

确保桥梁的整体性和安全性。

六、劳动组织在小半径曲线桥梁架设工法中,需要组织一支高效的施工队伍。

根据施工计划,合理安排人员的分工和工作任务。

确保施工过程的顺利进行和工艺要求的满足。

七、机具设备小半径曲线桥梁架设工法所需的机具设备包括:1.钢筋加工设备:用于预制梁的钢筋加工和加固。

小半径平曲线段内大跨径连续刚构桥梁的设计计算

小半径平曲线段内大跨径连续刚构桥梁的设计计算
S ma l l Ra d i u s F1 a t Cu r v e S e gme n t
马 荣明 , 何 艳
( 1 . 云南交通职业 技术学 院, 昆明 6 5 0 5 0 0 ; 2云南省公 路开 发投 资有 限责任公司, 昆明 6 5 0 5 0 0 )
M A Ro n g - ui r n g , HE Ya n 2 ( 1 . Yu n n a n J i a o t o n g Co l l e g e , K u n mi n g 6 5 0 5 0 0 , C h i n a ;
一 丽
【 中图分类号】 T U 4 4 8 . 2 3
【 文献标志码】 B
【 文章编号】 1 0 0 7 — 9 4 6 7 ( 2 0 1 7 ) 0 2 — 0 1 1 5 - 0 2
[ D OI ] 1 0 . 1 3 6 1 6 / j . c n k i . g e j s y s j . 2 0 1 7 . 0 2 . 0 3 2
2 Y u n n a n P r o v e l o p me n t I n v e s t me n t Co . L t d . , Ku n mi n g 6 5 0 5 0 0 , C h i n a )
【 摘 要 】 在高速公路 工程施 工过程 中, 护筒立 交匝道桥梁 由于受到 了曲线的影响, 施工安全风 险增加 , 施工难度增 大, 为
了保证工程的顺利开展, 需要做好 小半径平 曲线段 内大跨径连续 刚构桥 梁的设计和计算。论文 以实际工程为例, 对桥梁结
构设计进行 了介绍 , 对边跨 连续梁的受力情 况进行 了分析 , 并根据计算结果对受力体 系进行 了 优化 。

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点作者:邓天琦来源:《建筑工程技术与设计》2014年第35期【摘要】随着我国基础建设投入不断加大,交通运输事业不断发展,尤其是高速公路、城市立交和高架道路日益增多。

为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,曲线梁桥的建造需求变得越来越多。

然而,小半径曲线桥梁在设计时存在许多不容忽视的控制要点,如不充分考虑它空间受力的特性,将会使曲线桥在使用过程中出现严重的病害,如支座脱空、侧向位移甚至侧向倾覆等。

本文将针对这些问题以及问题产生的原因进行分析,为曲线桥梁的设计积累经验。

【关键词】小半径;曲线桥梁;偏心一、小半径曲线桥梁的结构受力特点小半径曲线桥梁由于主梁的平面弯曲使得下部结构墩柱的支承点不在同一条直线上,形成了其独有的受力特点:(1)主梁受曲率影响,梁截面发生竖向弯曲的同时会产生扭转,而产生的弯矩和扭矩相互影响,使梁处于弯扭耦合状态;(2)由于弯扭耦合作用,弯桥的变形比同跨径的直桥要大,主梁外边缘的挠度大于内边缘的,而且曲率半径越小,桥越宽,这一趋势越明显。

同时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;(3)曲线桥梁上汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力,也会造成曲线梁桥向外偏转并增加主梁扭矩和扭转变形。

另外,曲线桥梁即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭矩,该扭矩通常会使得外梁超载,内梁卸载;(4)主梁的扭转传递到梁端部时,会造成端部各支座横向受力分布严重不均,通常呈曲线外侧支反力变大,内侧变小的趋势,有时内侧支座甚至会出现负反力。

(5)曲线桥的中横梁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。

(6)采用连续梁体系的曲线桥,预应力效应对支反力的分配有较大的影响,在计算支座反力时必须考虑预应力效应的影响。

二、小半径曲线桥梁的设计要点(一)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(如下图):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。

小半径曲线桥梁架设施工工法(2)

小半径曲线桥梁架设施工工法(2)

小半径曲线桥梁架设施工工法小半径曲线桥梁架设施工工法一、前言小半径曲线桥梁架设施工工法是一种常用于修建弯曲道路的施工技术。

通过合理的工艺原理和施工工艺,能够有效地实现桥梁的架设,并保证施工质量和安全。

二、工法特点小半径曲线桥梁架设施工工法具有以下特点:1. 适用于弯曲道路:该工法适用于修建弯曲道路上的桥梁,能够满足道路设计的要求。

2. 灵活性高:施工过程中可以根据实际情况进行调整,能够适应不同的桥梁形状和尺寸。

3.施工周期短:采用小半径曲线桥梁架设施工工法可以缩短施工周期,提高施工效率。

4. 施工成本低:与传统的桥梁施工工法相比,小半径曲线桥梁架设施工工法具有较低的施工成本。

三、适应范围小半径曲线桥梁架设施工工法适用于以下场景:1. 需要修建弯曲道路的桥梁。

2. 需要缩短施工周期的工程项目。

3. 对施工成本有限制的项目。

四、工艺原理小半径曲线桥梁架设施工工法的工艺原理是基于桥梁的结构特点和施工需求,结合实际工程情况而制定的。

主要包括:1. 桥梁设计与施工工艺的联系:根据桥梁的设计要求,确定适用的施工工艺,确保施工的稳定性和质量。

2.技术措施的采用:结合实际工程情况,采取合理的技术措施,包括预制构件制作、桥墩的施工、主梁的安装等。

3. 实际应用分析:通过实际工程案例分析,总结出适用于小半径曲线桥梁架设施工的工艺原理,为实际工程施工提供指导。

五、施工工艺小半径曲线桥梁架设施工工法的施工工艺包括以下阶段:1. 桥面预制:根据桥梁设计要求,制作预制桥面构件,并进行质量检查。

2. 桥墩施工:根据桥梁设计图纸,先进行桥墩基础的施工,然后进行桥墩本体的施工。

3. 主梁安装:根据桥梁设计图纸和现场情况,进行主梁的安装,保证主梁的稳定性和安全性。

4. 螺栓连接:在主梁安装完成后,进行螺栓的连接,确保主梁与桥墩之间的结构稳定。

5. 桥梁调整:进行桥梁的调整工作,保证桥梁的水平和垂直度达到设计要求。

6. 防护措施:采取防护措施,对施工中的安全隐患进行排查和处理。

浅析小半径曲线梁桥的设计要点与构造措施53

浅析小半径曲线梁桥的设计要点与构造措施53

浅析小半径曲线梁桥的设计要点与构造措施摘要:总结了曲线梁桥的受力特点和关键问题,主要是弯扭耦合效应下结构呈现出来的受力行为。

针对小半径曲线梁桥的设计,从线形设计与优化、宽跨比设计、断面设计与构造、支撑方式选择等方面,详细讨论了设计要点和构造处理方法,提高小半径曲线梁桥的设计安全性与稳定性。

关键词:桥梁工程;施工;安全问题;稳定性;管理措施1前言在我国公路建设迅速发展的背景下,桥梁的设计线形需要更好地适应道路路线规划需求,这使得出现了诸多曲线桥梁结构,特别是城市立交及山区公路的设计建造中,曲线的半径很小。

曲线梁具有显著的弯扭耦合特性,即在竖向荷载作用下梁桥不仅发生弯曲变形还有扭转效应,这使得弯桥相对直桥受力更为不利。

在施工过程中,曲线梁外侧荷载要高于内侧,导致容易发生翻转引起施工安全,需要采用临时措施确保其稳定;运营过程中,活载作用下内梁卸载外梁超载,会导致支座脱空严重的引起桥梁倾覆失稳,例如近年来国内发生的多起重车作用下曲线梁桥倾覆倒塌事故[1][2]。

因此,需要掌握曲线梁桥的受力特点和荷载传递机理,特别是针对小半径曲线梁桥结构。

在设计中针对小半径曲线梁桥提出设计方法与要点,通过构造处理方法确保桥梁的整体稳定性,这对于保障桥梁工程作为公路交通运输的生命线节点非常重要。

2曲线梁桥的受力特点及关键问题曲线梁桥相对于直桥结构最显著的就是弯扭耦合效应,无论是恒载还是活载作用下,曲线梁呈现出来的荷载传递机理和受力表现型式都与弯扭耦合效应相关。

需要指出的是,小曲线梁桥将弯扭耦合效应推到极限状态,过小的曲线半径一方面使得行车安全性难以保证,另一方面使得外梁超载严重而内梁卸载显著,极容易发生横向失稳。

2.1内外梁承载与受力的不均匀性曲线梁在结构自重荷载作用下,内外梁的弧线长度不同,外梁跨度显著大于内梁,使得外梁在结构自重作用下变形要大于内梁,内外梁变形的不一致性就产生了向外扭转变形的趋势,即弯扭耦合效应。

因此,在施工过程中如果是小半径曲线梁桥,起吊和安装过程中如果不进行横向支撑处理,会发生梁体翻转问题,产生施工安全风险。

小半径曲线范围铁路桥梁的布置及设计

小半径曲线范围铁路桥梁的布置及设计

小半径曲线范围铁路桥梁的布置及设计摘要:针对小半径曲线范围铁路桥梁设计而言,其构造要求和受力上在一定程度上都要比常规的桥梁的上部结构和墩台的设计复杂。

所以本文主要针对小半径曲线范围铁路桥梁在设计过程布置设计等进行论述,从而能够让相关的设计人员熟悉以及了解小半径曲线铁路桥梁的相关布设内容,希望能够给与同行业人员提供一定价值的参考。

关键词:小半径;曲线范围;铁路桥梁;设计分析引言在一些车站以及枢纽站线,由于在一定程度上受到地形限制或者是拆迁成本等的制约,线路需要设置相对较小的曲线半径。

对于小半径曲线的桥梁设计要考虑桥梁上部结构和下部结构的设计,小以及对梁缝进行合理的控制和设计。

一般情况下需要进行特殊设计,这样做的目的不仅能满足铁路自身的正常运营,同时还能够满足其养护需要。

如果在设计的过程中存在着不合理问题,例如:无法进行架梁或者是梁体倾覆等一系列比较重大的事故,这就需要我们对小半径曲线范围内的桥梁设计进行较为系统的认识以及了解,只有这样才能够让桥梁在设计的过程中不仅具有合理性、安全性,同时也具有科学性。

一、单线桥梁在曲线上的布置原则1、梁的布置:为了使梁上受力接近均衡,曲线上桥梁的中心线(梁的中心线)一般均采用平分中失(f)法或切线法布置(图1-1),视其跨度及所在曲线半径来确定。

梁与梁间及梁与台间内侧道碴槽最外边缘的最小空隙即梁缝,当跨度L≤16m时为6cm;当跨度L≥20m时为10cm;不等跨时采用10cm,当不等跨均小于16m 时,采用6cm。

在坡道上的梁应考虑坡道布置对空隙的影响;大跨度梁尚应考虑预留拱度和荷载(恒载、远期活载、冲击力等)引起梁的伸缩。

在曲线上的梁布置办法采用f1=f/2~0之间的任何数值时,不需要检算梁的强度。

如采用0>f1>f/2,则必须根据其相应的超载系数,验算内外梁的强度。

在不等跨梁的配合中,比较合理的曲线布置,按大跨梁要求来确定偏距E值。

对于跨度L≤16m的梁,一般中失很小,如按小跨的要求确定E值,则大跨梁的中失稍大于f/2,而超载系数增加有限,不必验算梁的强度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

小半径曲线桥梁设计方法分析
摘要本文结合多年工作实践,主要介绍小半径曲线桥梁的力学特性,分析曲线桥梁存在的病害及成因,提出了小半径曲线桥梁设计应该注意事项。

关键词曲线桥梁;设计方法;特性;成因
近年来,随着经济的快速增长,城市交通的发展也越来越迅猛,由于受原有地物或地形的限制,以及城市交通功能的需要,小半径曲线桥梁在城市立交中应用越来越广泛。

因曲线桥梁受力复杂,设计及施工难度大,很多建成后的曲线桥梁在运营的过程中也逐渐出现了很多病害。

本文结合多年的设计经验,提出小半径曲线桥梁设计中应该注意的几点事项。

1曲线桥梁受力特性
1)梁体的弯扭耦合作用。

曲线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的状态,其截面主拉应力往往比相应的直线梁桥大得多,这是曲梁独有的受力特点。

曲线梁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。

2)内梁和外梁受力不均匀。

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。

3)离心力作用。

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。

曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直线桥一样有制动力、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。

因预应力钢束所具有的空间曲率,使得预应力束对于梁体将有水平径向力,这种径向力将对梁体的剪切中心产生扭转,而该扭转的存在又会使得曲线梁中产生附加的弯矩和扭矩,即在曲线梁中产生更显著的“弯、剪、扭”效应。

2现实中曲线桥梁存在的病害及成因
1)曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移。

支座布置不合理。

全联支承体系抗扭能力及水平方向抗滑动能力弱。

在曲线梁桥的中墩和桥台处不应全部设置为活动支座,应至少设置一个中墩设置固定支座,在桥台于主梁侧面宜设置防侧滑装置。

这一点主要是因为采用没有水平位移约束的活动支座时,曲线梁在汽车活载的离心力和制动力长期反复作用下容易产生主梁向曲线外侧及汽车制动力方向的水平错位,一般匝道桥都是单方向行使,所以这种作用力总是朝着固定方向。

当中墩采用多向活动的盆式支座或球形支座且支座不能保证水平放置时,在主梁
纵坡的影响下,主梁易产生向下的滑动,这种滑动与汽车制动力一致时就更加剧了主梁的水平错位。

这种变形如任其发展下去是十分危险的,由于主梁的偏移改变了各支承与主梁的原有位置,使主梁向外偏转倾向更加严重,主梁扭矩也在增加,严重时可使主梁滑落。

2)梁体曲线内侧支座脱空。

当圆心角大于30°时仍按直线桥考虑,计算误差大。

支座布置不合理。

中间墩设置单支座,无抗扭能力,导致端支座承担的扭矩大,当端横梁宽度不够时,就会出现支座脱空现象。

对梁体内预应力产生的扭矩缺乏足够的认识。

3)主梁横向裂缝和腹板斜裂缝。

计算分析误差:相对而言箱形截面预应力混凝土梁式桥腹板的受力状况是比较复杂的。

一般在整体分析时只考虑了弯曲正应力、弯曲剪应力和自由扭转剪应力,而忽略约束扭转产生剪应力和翘曲正应力、畸变应力及剪力滞效应。

4)墩梁固结处在立柱顶部(与梁底衔接处)产生水平环向裂缝。

曲线桥墩墩顶水平力的分配非常复杂。

在求温度零点时,曲线梁桥不能象直桥一样,只考虑一个方向力的平衡,而必须考虑两个方向的平衡;各墩顶处支座的类型和位置不一致,部分支座可能已处于临界滑移状态,其余支座还未达到临界状态;各支座的约束方向以及各墩柱不在同一平面内,使得水平力求解非常困难。

5)支架跨塌。

对曲线梁的扭转对支架作用缺乏足够的认识,未考虑支架的扭转变形,导致支架的承载能力不足或失稳。

3设计注意事项
3.1计算分析
加强结构计算分析,除正常的荷载计入外,还应计入扭转产生的剪应力和翘曲正应力。

优化预应力束线形,以减小扭矩。

3.2构造设计
合理布跨,可以适当控制边跨跨径,使边跨跨径与中跨比较接近。

当受实际条件限制,边跨跨径与中跨差距较大时,也可考虑采取其他一些措施,比如调整边跨与中跨的自重等。

有条件时尽量采用小跨径。

尽量布设抗扭支座,以减小扭矩,控制支座的最小压力,也可调整墩柱偏心以消除主梁扭转引起支座负反力。

若仍不能消除主梁扭转引起支座负反力时,可根据扭转方向采取在主梁内侧加配重砼的方法予以解决,也可采用拉力支座。

在曲线梁桥截面设计时,要在桥跨范围内设置一些横隔板,以加强横桥向刚度并保持全桥稳定性。

在截面发生较大变化的位置,要设渐变段过渡,减小应力集中效应。

在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应,弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋,其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线桥多,且应配置较多的抗扭箍筋。

加强防崩钢筋设计,以防预应力束过大径向造成腹板崩裂。

合理布设单向活动支座位移方向。

中墩和桥台处不应全部设置为活动支座,应至少设置一个中墩多向固定支座,在桥台于主梁侧面宜设置单向活动支座或设置防侧滑装置。

墩高较高或纵坡较大时应优先考虑墩梁固结。

4结语
在小半径曲线桥梁结构设计中,应根据其结构受力特点,对其进行全面的整体的空间受力计算分析,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弯扭刚度比越大,由曲率因素而导致的扭转弯形越大,因此,对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下,应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。

参考文献
[1]杨永贤.小半径预应力混凝土曲线桥梁抗扭设计方法探讨[J].公路交通技术,2010,5:45-48.
[2]孙广华.曲线梁桥计算[M].1997.。

相关文档
最新文档