弯桥设计技术要点探讨

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经验交流:一点弯桥设计体会总

经验交流:一点弯桥设计体会总

经验交流:一点弯桥设计领悟总前一段做了一些弯桥,看了一些弯桥方面的资料,总结了一点东西,拿出来与大家分享。

非重力荷载下平面弯梁的内力及内力横向分配1.温度变化混凝土缩短混凝土缩短能够按规范折算成温度均匀下降来考虑。

可引起弯梁桥在水平面内的位移,这类位移属于弧线段膨胀或缩短性质的位移,它只涉及到曲率半径的变化,而圆心角不发生改变。

温度变化、混凝土缩短使弯梁桥产生的内力,除水平弯矩My、轴向力 Nz 外,还有径向的水平剪力Qx弯梁桥水平温度力的特点及其与下部结构的关系:1、弯梁桥在温度变化时,一般会产生水平内力;(桥越宽、半径越小、支座对水平位移的拘束越大,水平温度力越大。

设计中必定考虑这些力。

)2、温度变化使梁在支座上位移的数值很小;(在设计弯桥支座时,不要把它的横桥向位移固定死,只要让它发生很小一点横向位移,即可大大减小支座及梁的温度力。

)3、对于弯梁,即使顺桥向部署了足够多的自由滑动支座,梁内依旧可能会有轴向力(这类轴向力是各支座的径向拘束力在梁轴切线方向上的分力造成的);4、若是弯梁绕铅垂竖轴的转动位移在某个墩台上被固定死,这个墩台可能碰到很大的水平转动力矩。

当同一个墩台上设置多个制动支座时,会发生这类情况。

减小弯梁桥水平温度力的措施:1、放松一部分墩台支座的径向拘束;2、采用弹性水平拘束支座;3、对于环形立交桥,可考虑将环道设计成连续的闭合圆环。

2.太阳照射、支座不均匀沉降3.预加力和混凝土徐变这类力将引起切线方向的位移。

此时,曲率半径不发生改变,而圆心角却发生改变。

预独爱的问题1.孙广华的见解(1)若是曲线梁桥仅两端拥有较强的抗扭拘束,而中间各墩是没有抗扭约束的点铰式支座,则能够将各中间支座预设独爱,立刻点铰式支座的中心沿半径方向往曲线外侧搬动一较小距离(平时在几十厘米),从而大大降低梁端的内扭矩。

(2)在拥有刚性抗扭拘束的支座上设置独爱不能够改进梁内的扭矩。

但是,若是桥墩诚然与梁固结,只要墩较高较柔,预设独爱仍有改进桥梁内力、改进桥墩受力的收效。

关于斜弯桥的布设等问题的探讨

关于斜弯桥的布设等问题的探讨

关于斜弯桥的布设等问题的探讨作者:李碧芳来源:《城市建设理论研究》2012年第30期摘要:根据多年从事公路桥梁设计工作的经验, 总结了斜弯桥的布设方法, 本文主要对在斜弯梁桥的设计中应考虑和注意的一些问题进行了探讨分析。

通过实例的设计应用选择合适的桥型布置, 从而使斜交桥设计合理、施工方便、经济美观。

关键词:斜弯桥;布设;要点设计;Abstract: Based on the experience of many years engaged in the design of roads and bridges, and summarize the method of the oblique curved bridge laid paper mainly discussed some issues should be considered in the design of the the oblique curved beam bridge and attention analysis.Select the appropriate bridge design applications through the instance type arrangement, so reasonable skew bridge design,construction convenient, economic and beautiful.Keywords: oblique and curved bridge; laid; Important design;中图分类号;U674.34文献标识码:A 文章编号:引言斜弯梁桥在实际应用中,不仅能够很好的适应地形和环境的限制,而且由于其结构线条平顺、流畅、明快,给人们生活也增添了很多美的享受。

随着高速公路及其它高等级公路的迅猛发展,因而出现很多斜弯坡桥,要求公路设计特别注意线形美观。

桥梁结构设计第二讲弯桥

桥梁结构设计第二讲弯桥

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弯桥计算分析
第一节 平面弯桥的受力特点和 构造
一、弯桥的受力特点
1.由于曲率的影响,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,称之为“弯—扭”耦合作用;
2. 弯桥的变形比同样跨径直线桥大,外边缘的 挠度大于内边缘的挠度,曲率半径越小、桥 越宽,这一趋势越明显;
3.弯桥即使在对称荷载作用下也会产生较大的 扭转,通常会使外梁超载,内梁卸载;
F 2 2 [ D ] [ f] 1 1 [ D ] [ f] 1 [ D ] 2
k12[f]1[D]
k22 [D ][f] 1[D ]
2.单元等效节点荷载列阵
P{Q ,q,T,t,M ,m }T
R { R 1 ,R 2 } T { Q 1 ,M 1 ,T 1 ,Q 2 ,M 2 ,T 2 } T
1. 曲梁中的预应力初内力及等效荷载
初内力与等效荷载的关系
VN W NR0 M M T V N R Q M R 0 T M M Q L R 0 V M N W M R 0
N V M W L R 0
M N V M R Q N R 0

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由竖向力平衡
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弯桥设计技术要点探讨

弯桥设计技术要点探讨

弯桥设计技术要点探讨摘要:作者结合自己的设计经验,就弯桥设计中的侧向限位及支座偏心等技术要点做了相关分析探讨,对指导弯桥设计有积极的意义。

关键词:侧向限位,支座偏心,截面一、引言无论是在公路还是市政道路设计过程中,平面线形是衡量道路好坏的一个重要指标,综合考虑各方面的因素后,很有可能在道路的某一段需要设置弯桥。

但是弯桥的结构受力与直桥有很大区别,如若在结构分析时没有解决这些问题,便会造成运营不久就出现各种病害。

二、主要技术难点分析笔者从事路桥设计多年,自认为对弯桥设计有些心得,与大家分享。

2.1、侧向限位设置弯桥在运营过程中会向弯外侧“爬移”,所以无论是在最初设计还是出现病害后对主梁复位,都必须考虑侧向限位设施。

弯桥“爬移”问题主要表现在支座的横向支反力、竖向支反力、梁体的横向位移和扭转变形上,因此,设计合理的限位措施,就是要避免支座横向支反力过大、避免支座出现脱空现象、避免弯梁与桥墩出现较大的横桥向相对位移、避免弯箱梁的扭转变形过大。

引起爬移问题的荷载因素,诸如温度效应、车辆行驶作用等是由外界条件决定的,一般是人为不可以控制的;因而,侧向限位措施主要是从弯桥自身的构造着手,比如支座类型的选择、支座的布置方法、箱梁截面形式、下部结构的构造形式等等。

下面分别对一些限位措施进行介绍。

l)采用盆式橡胶支座。

盆式橡胶支座是钢构件和橡胶相组合而成的新型桥梁支座,具有承载力大、水平位移量大、转动灵活等特点。

支座按照使用性能分有三种型式,即双向活动支座、单向活动支座和固定支座,这三种型式的支座进行合理的布置后,能够很好地满足弯桥的变形特点,弯桥的受力、变形也比较明朗。

双向活动支座能够很好地放松对弯箱梁的约束,避免弯梁在平面内出现额外的内力;单向活动支座不仅能够给弯梁作导向作用,还可以约束弯梁的横向位移;固定支座以及单向活动支座能够很好地使得梁体与桥墩协调变形。

2)如果弯桥的下部结构为柔性墩,即墩身较高、平面抗推刚度较小、柔度大,而且横桥向设置了两根墩柱,这样的连续弯桥可以采用较多的单向活动支座和固定支座,甚至可以采用墩梁固结体系。

弯桥布置方法

弯桥布置方法

弯桥布置方法弯桥布置方法:让你的桥梁“弯”得漂亮又实用嗨,我的好朋友们!今天我要给你们分享一个超酷的秘籍——弯桥布置方法。

这可不是一般的知识哦,学会了能让你的桥梁建设水平瞬间提升几个档次!首先,咱们得搞清楚为啥要弄弯桥。

你想想,有时候直线的桥走起来多单调啊,而且遇到地形复杂的地方,弯桥才能更好地适应环境,就像我们人要根据不同的场合穿不同的衣服一样。

接下来,就是关键的步骤啦!第一步,勘察地形。

这就好比你要去参加一个派对,得先知道场地啥样,是宽敞的大厅还是狭窄的角落。

对于弯桥来说,要仔细看看周围的山川河流、道路走向,哪里高哪里低,哪里有障碍物。

我跟你们说,我有一次去勘察地形,差点掉进一个大坑里,把我吓得小心肝扑通扑通的!所以这一步一定要认真仔细,不然桥建歪了可就闹笑话啦。

第二步,确定弯桥的半径和弧度。

这就像给桥定个“身材曲线”,半径太小了,车子开上去会感觉像坐过山车;半径太大了,又浪费材料还不美观。

一般来说,要根据交通流量、车速还有地形来决定。

比如说,如果是在市区里,车流量大,速度相对慢,半径可以小一点;要是在高速公路上,那半径就得大一些,让车能顺畅地跑起来。

第三步,设计桥墩和桥台的位置。

这俩家伙可是支撑桥的“大柱子”,位置得放对。

想象一下,如果桥墩歪七扭八的,桥不就成了摇摇桥啦?所以要根据弯桥的弧度和受力情况,合理安排它们的位置,让桥受力均匀,稳稳当当的。

第四步,选择合适的桥梁结构形式。

这就像是给桥选一套“衣服”,有箱梁、T 梁、板梁等等。

不同的结构形式适用于不同的弯桥,要根据实际情况来挑。

比如说,箱梁的整体性好,适合大跨度的弯桥;板梁施工简单,适合小跨度的弯桥。

在布置弯桥的过程中,还有几个特别重要的点要注意。

一是要考虑桥梁的伸缩缝。

这就好比人的关节,得让桥有活动的空间,不然热胀冷缩,桥可就“生病”啦。

二是排水问题。

可别让雨水在桥上积成小池塘,那车开过去不得溅一身水啊。

三是要注意美观。

毕竟桥也是城市的一道风景线,弯得好看才能让人赏心悦目。

小半径连续弯桥设计探讨

小半径连续弯桥设计探讨
生 的效 应 。 ( )当 3 。 西 4 。时 , 有 截 面 内力 均应 按 空 3 0< ≤ 5 所 间 程序进 行 分析 。
()当 > 4 。 , 按 空 间程 序 分析 外 , 应 考 4 5时 除 还 虑 翘 曲约束 扭转 的影 响 。
( )当采用 具 有 相 当抗 扭 刚 度 的 闭 口截 面 曲线 5 梁桥 , 其扭 转跨 径 所 对 应 的 ( 曲跨 梁 段 ) 心 角 < 1 。 圆 2 时 , 以按 直线桥 进 行分 析E 。 可 3 2 小半 径弯 梁桥 主要设 计 内容 .
施 的需求 为城 市立 交 、 高架桥 的发展提 供 了 良好 的社 会环 境 。 由于受地 形 、 物 、 下 管 线 及 占地 面积 等 地 地
诸 多条件 的 限制 , 为 城市立 交 中实现 道路 转 向功能 作 的小 半径 曲线 匝道 桥 , 来 越 受 到 路 线 设 计 人 员 的 越
青 睐 ¨。 工 程背 景 : 一枢 纽 互 通 B D 匝道 桥 , 、 因需跨 越 地
图 2 B D 匝 遁 主 梁 断 面 图 、
2 小半径弯桥结构 特点
2 1 内外侧 梁受 力不 同 .
面辅道 系统和高架 主线桥 , 由于受到周 边地 块 的限制 ,
该 联 跨径 组 合 需 为 3 3m+ 5 l 3 平 曲线 半 径 5n+ 3m、 R一10m, 宽 l. l 0 桥 O 9n。因 匝道 桥 位 于第 3层 ( B匝
3 5m、 中梁 高 为 2 5 m; 部 除 支 点 附 近 加 厚 至 . 跨 . 腹
3 小半径 弯桥设计
3 1 分析 模型 探讨 .
7 [ , 0C n外 其余 为 5 m; 底板 厚度 为 2 m。 0c 顶 5c

中小跨径弯斜桥设计探讨

中小跨径弯斜桥设计探讨

中小跨径弯斜桥设计探讨摘要:随着我国经济的发展,交通运输业也得到了巨大的发展。

桥梁身为交通运输中的重要组成部分,在设计时不仅仅需要具有实用性,还需要具有一定的美学性。

中小跨径弯斜桥是弯斜桥梁的一种,在设计时需要考虑多种因素,并且遵照其设计原则制定设计流程。

本文将结合实例对中小跨径弯斜桥的设计进行探讨。

关键词:中小跨径;弯斜桥;设计前言:中小跨径弯斜桥的设计是一个系统的工程,它具有着灵活性与复杂性的特点。

其灵活性体现在它在满足其基本功能后,整体的外观形式具有多样性,在设计及施工时可以采取多种方法,而它的复杂性体现在对中小跨径弯斜桥进行设计时需要考虑周围的客观环境,气候的影响以及桥跨的机构类型等。

从这两种特性入手,我们可以进行相对具体的分析。

一、中小跨径弯斜桥设计思路中小跨径弯斜桥在形式的选择上应该根据地势、地以及平曲线半径等多种因素进行考虑,桥梁的平面布置要满足整体线型布置的要求,让桥梁与履行形成协调的配合。

在其设计时应该注意到其受力特征、标高、中线的控制以及影响因素[1-2]。

(一)中小跨径弯斜桥受力特征中小跨径弯斜桥受到荷载作用,因为曲率的影响会发生扭转与翘曲变形这样的现象,桥梁同时承受着剪、弯和扭的共同作用,因此,对于它们的互相耦合作用需要在对中小跨径弯斜桥进行设计时重点关注。

(二)标高、中线的控制在中小跨径弯斜桥设计时,应该对标高、中线的控制有所重视,因为纵断面上存在竖曲线与纵坡度、横断面上存在单项坡度与桥面超高,平面上又存在着平曲线,因为这些情况的出现,对于标高及中线精确程度的控制是十分复杂的。

所以,在中小跨径弯斜桥进行具体的设计时,应该对这一方面进行反复的审核,进行反复地检查,并且按照严格的要求对此进行控制。

(三)中小跨径弯斜桥影响因素中小跨径弯斜桥的影响因素包含多种,需要对自然因素和施工方法、类型选择上都进行充分地考虑。

如桥梁所处位置的自然地理特征会对桥跨的设计产生制约的作用,而对墩台的布置方向等方面也有着影响,像一般的简支梁就很适合本文所分析的中小跨径弯斜桥。

弯桥T梁设计心得

弯桥T梁设计心得

某20mT形梁桥(弯桥)设计心得1,设计前注意事项1.1准备参考资料(已有图纸,2本规范,百度)。

1.2明确设计内容。

1.3了解设计大概顺序及易出错细节。

1.4对CAD几个常用命令的熟悉。

L:直线O:偏移+数据REC:矩形E:删除RO:旋转MI:镜像M移动DI:测量TR:裁剪EX:延伸CO:复制ED:编辑PO:点A:圆弧RE:刷新2,开始顺序2.1浏览参考图纸,了解布置与格式。

常用线宽:0.18 用于细线如标注线等。

0.30 用于粗线,如轮廓线等。

字体:根据图纸设定,如仿宋。

自高根据具体情况确定。

2.2平面布置布梁2.3图测水平面的各种距离参数。

2.4将需要数据汇总,学习理解高程表。

并带入测量数据,得到纵坡等参数。

2.5立面布置,根据高程表,平面布置图,通用图进行高程计算。

2.6盖梁和桥台的配筋,材料明细。

2.7桥墩,垫石,挡块以及其他附属设施的配筋。

(参考已有图纸布置)。

2.8注意对设计过程中常用的规范内容做总结。

3,重点内容3.1平面布梁内容:主梁长,悬臂长。

3.1.1要求:以20mT梁为例,布梁时,梁长范围在19~21m范围内,梁翼缘悬臂长度应小于等于 1.4m,在此要求下布置主梁,并测出角度。

主梁垂直间距根据通用图确定,采用为2.4m。

3.1.2方法:1,根据控制尺寸要求,控制主梁平行且水平间距为2.4m,通过调整主梁与盖梁角度以及主梁在盖梁上的水平位置来使主梁满足以上要求。

2,平面布梁完成后,参考实例,绘制《T梁布置图》,并根据已有资料,完成《曲线要素表》。

3.1.3注意:1,各主梁平行,所以应注意调节时与盖梁夹角相等2,当主梁角度变化时,与盖梁相交的角度会随之变化,应注意盖梁端部主梁的支撑情况,适当延长或减小盖梁的长度。

3.2,测量平面尺寸当平面布梁满足以上要求,尺寸确定时,测量相关的平面尺寸3.2.1方法:在CAD图形中,逐跨测出尺寸:各条主梁水平投影长,主梁与垂直方向夹角,主梁在盖梁投影的斜间距。

经验交流:一点弯桥设计体会总

经验交流:一点弯桥设计体会总

经验交流:一点弯桥设计体会总前一段做了一些弯桥,看了一些弯桥方面的资料,总结了一点东西,拿出来与大家分享。

非重力荷载下平面弯梁的内力及内力横向分配1.温度变化混凝土收缩混凝土收缩可以按规范折算成温度均匀下降来考虑。

可引起弯梁桥在水平面内的位移,这类位移属于弧线段膨胀或缩短性质的位移,它只涉及到曲率半径的变化,而圆心角不发生改变。

温度变化、混凝土收缩使弯梁桥产生的内力,除水平弯矩My、轴向力Nz外,还有径向的水平剪力Qx弯梁桥水平温度力的特点及其与下部结构的关系:1、弯梁桥在温度变化时,一般会产生水平内力;(桥越宽、半径越小、支座对水平位移的约束越大,水平温度力越大。

设计中必须考虑这些力。

)2、温度变化使梁在支座上位移的数值很小;(在设计弯桥支座时,不要把它的横桥向位移固定死,只要让它发生很小一点横向位移,就可大大减小支座及梁的温度力。

)3、对于弯梁,即使顺桥向布置了足够多的自由滑动支座,梁内仍然可能会有轴向力(这种轴向力是各支座的径向约束力在梁轴切线方向上的分力造成的);4、如果弯梁绕铅垂竖轴的转动位移在某个墩台上被固定死,这个墩台可能受到很大的水平转动力矩。

当同一个墩台上设置多个制动支座时,会发生这种情况。

减小弯梁桥水平温度力的措施:1、放松一部分墩台支座的径向约束;2、采用弹性水平约束支座;3、对于环形立交桥,可考虑将环道设计成连续的闭合圆环。

2.太阳照射、支座不均匀沉降3.预加力和混凝土徐变这类力将引起切线方向的位移。

此时,曲率半径不发生改变,而圆心角却发生改变。

预偏心的问题1.孙广华的观点(1)如果曲线梁桥仅两端具有较强的抗扭约束,而中间各墩是没有抗扭约束的点铰式支座,则可以将各中间支座预设偏心,即将点铰式支座的中心沿半径方向往曲线外侧移动一较小距离(通常在几十厘米),从而大大降低梁端的内扭矩。

(2)在具有刚性抗扭约束的支座上设置偏心不能改善梁内的扭矩。

但是,如果桥墩虽然与梁固结,只要墩较高较柔,预设偏心仍有改善桥梁内力、改善桥墩受力的效果。

弯桥直做折做弯做

弯桥直做折做弯做

弯桥直做折做弯做什么是弯桥?弯桥,又称为曲线桥,是一种弯曲的桥梁结构,通常用于跨越河流、山谷等自然障碍物,以及利用地形起伏来连接不同高度的地面。

弯桥的设计原理弯桥的设计中,主要考虑以下几个因素:•曲线半径:弯桥的曲线半径决定了桥梁的弯曲程度和平滑程度,对桥梁的舒适度、通行能力和美观程度有很大影响。

•桥梁高度:桥面高度会影响桥梁的稳定性和舒适度,同时还要考虑跨越物和通行车辆的需求。

•车道宽度:桥面宽度与通行车辆的宽度相适应,如果车道宽度不足,将会影响车辆的通行和安全。

•弯道半径:弯度过大会影响通行速度和车辆转弯的稳定性,在设计弯道时需要充分考虑通行车辆的类型和转弯半径要求。

弯桥的施工方法弯桥的建造通常使用钢筋混凝土、钢结构等材料,在施工时需要考虑以下几个步骤:1. 建立桥墩和墩台桥墩和墩台是支撑桥梁的基础,需要在合适的位置、合适的高度进行建造。

建造桥墩时,需要先进行基础处理,然后进行模板搭建和浇筑混凝土等操作。

墩台的建造则需要注意墩台的高度、面积和强度等因素。

2. 搭建临时支撑在施工过程中,需要搭建临时支撑来支撑桥梁的重量,以避免过度变形或坍塌。

支撑的位置和形式需要根据桥梁结构和建造进度调整。

3. 安装主梁主梁是桥梁的负荷承载部分,需要按照设计要求进行安装。

在弯桥的安装过程中,需要根据弯度和曲线半径的要求,进行适当的模板和脚手架搭建,从而确保主梁的安装质量。

4. 安装荷载面板荷载面板是所谓的桥面,承担了桥梁通行车辆的重量和冲击力。

在安装荷载面板时,需要根据桥梁的曲线半径和弯度要求,进行合适的调整和施工。

折做弯做在实际建造中,为了避免弯桥的结构复杂性和施工难度,有时也会采取折做弯做的方式来满足曲线要求。

折做弯做的桥梁结构比较简单,施工难度也较小,但不同于直桥的线性形态,折做弯做的桥梁更为曲折、富有动感,同时也需要进行合适的设计和施工。

总结弯桥作为一种非常特殊的桥梁结构,属于大型桥梁建设范畴中的一项重要内容。

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略大跨度桥梁作为现代桥梁工程中的重要组成部分,具有跨度大、结构复杂、技术难度高等特点。

其设计要点和优化策略对于保障桥梁的安全和稳定具有重要意义。

本文将探析大跨度桥梁设计的要点和优化策略,旨在为大跨度桥梁的设计提供参考。

一、大跨度桥梁设计的要点1. 结构稳定性大跨度桥梁跨度大,结构复杂,因此结构稳定性是设计的重点之一。

在设计过程中,需要充分考虑桥梁结构受力特点,采取合理的结构形式和构造方式,确保桥梁能够承受各种外部荷载和环境影响而不失稳定性。

2. 材料选择大跨度桥梁通常采用混凝土、钢材等材料进行构造。

在设计过程中,需要根据桥梁的实际工作环境和受力情况,选用合适的材料并进行合理的组合,以确保桥梁具有足够的承载能力和使用寿命。

3. 抗风性能大跨度桥梁容易受到风力的影响,因此抗风性能是设计的重要考虑因素。

在设计过程中,需要通过风洞实验等手段分析桥梁在风载作用下的响应情况,采取相应的措施提高桥梁的抗风性能。

4. 地震防护大跨度桥梁设计还需要考虑地震的影响。

在设计过程中,需要根据桥梁的地理位置和地震烈度等因素,合理确定桥梁的抗震设防要求,并采取相应的结构措施和材料措施,提高桥梁的抗震性能。

5. 施工工艺大跨度桥梁的施工工艺具有一定的复杂性,需要充分考虑桥梁结构的实际情况和施工条件,合理确定施工方法和工序,确保施工的安全性和有效性。

二、大跨度桥梁设计的优化策略1. 结构优化大跨度桥梁的结构优化是设计的关键环节。

通过采用先进的结构优化方法,如有限元分析、参数化设计等,对桥梁结构进行优化设计,使其在保证强度和稳定性的前提下,达到结构轻量化和材料节约的效果。

2. 材料优化大跨度桥梁的材料优化是提高桥梁整体性能的重要手段。

通过选择新型材料、改进现有材料性能、优化材料组合等方式,提高材料的强度、耐久性和抗腐蚀性能,以达到延长桥梁使用寿命和减少维护成本的目的。

3. 抗风性能优化大跨度桥梁的抗风性能优化是确保桥梁安全稳定运行的重要保障。

弯桥和平桥的设计教案

弯桥和平桥的设计教案

【前言】弯桥与平桥是桥梁工程中常见的两种桥型,其设计直接关系到桥梁的承载能力和使用效果。

本篇文章将就这两种桥型的设计教案进行讲解,解析它们各自的设计思路和要点,并结合具体案例进行说明。

【一、弯桥的设计教案】1.设计目标弯桥的设计目标是行车舒适、结构安全、工程经济。

由于其跨径较大,需要保证桥梁的整体稳定性和承载能力。

2.设计思路(1)选择桥位:考虑到弯桥跨度较大,且需要保证行车舒适性,应选择路线转弯处设置弯桥,以缓解行车速度和减轻车辆冲击,提高行车安全性。

(2)确定桥形:弯桥的桥形可以选择钢桁斜拉桥、悬索桥、梁桥等不同类型的桥型,根据地形地貌、车流量、结构材料等综合因素进行选择。

(3)计算荷载:确定弯桥的设计荷载,考虑到桥梁的使用环境和预期使用寿命,同时保证桥梁的承载能力。

(4)确定结构参数:确定桥型、跨度、跨数、桥宽、主梁高度、截面尺寸等结构参数,使其能满足设计荷载的要求。

(5)选取材料:根据结构参数和设计荷载等要求,选取材料和规格,同时兼顾工程经济。

(6)施工方案:制定施工方案,包括工序、施工方法、施工时间、安全措施等。

3.设计要点(1)弯桥在设计时要考虑桥梁的整体稳定性,选择合适的材料和结构形式。

(2)弯桥的结构参数的选择要考虑到各种因素的影响,如车辆行驶速度、桥梁跨度、荷载等,以确保桥梁的稳定性和承载能力。

(3)弯桥的施工方案要合理,施工前要统筹考虑各种环境因素和施工条件,制定适宜的施工措施,以提高施工效率和确保施工安全。

4.案例分析以潍坊通济河大桥为例,该大桥设计跨度为165m,采用的是两座双层钢桁斜拉桥形式,每层四个钢梁,橙色的桥墩上绕着高速公路匝道。

在该项目中,设计人员结合当地特点,采用了合适的桥型和材料,确定了合理的结构参数和施工方案,从而保证了大桥的设计质量和工程效果。

【二、平桥的设计教案】1.设计目标平桥的设计目标是行车舒适、结构安全、施工便捷。

由于其跨度相对较小,需要保证桥梁的承载能力和使用效率。

小半径混凝土弯桥受力分析及设计要点

小半径混凝土弯桥受力分析及设计要点

小半径混凝土弯桥受力分析及设计要点作者:李玲来源:《西部论丛》2019年第30期摘要:本文将结合实际工程经验,对小半径弯梁桥的受力特点进行分析,并总结了设计时需要注意的几个要点。

关键词:弯桥;受力;设计在城市及公路立交匝道中,通常需布设半径小于250m的曲线桥梁,这类桥梁一般桥面宽度较窄,且设置较大超高和较大纵坡值,使其具有弯、坡的特点。

匝道桥桥梁上部常用钢筋混凝土箱梁、预应力混凝土箱梁、钢箱梁、钢-混叠合箱梁等结构,与直线桥梁相比,箱梁构造及设计方法均存在较大差异,本文主要对小半径混凝土箱梁受力性能进行分析,并根据实际工作经验对设计要点进行总结,以供探讨。

1.弯桥的受力性能分析1.1“弯—扭”耦合作用由于曲率的影响,使曲线桥梁呈现出空间受力的特点,在外荷载作用下,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,称之为“弯—扭”耦合作用。

使得弯桥即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭转,通常会使外梁超载,内梁卸载。

1.2弯桥的变形弯桥的变形比同样跨径直线桥大,由于耦合扭矩的存在,使得外边缘的挠度大于内边缘的挠度,梁体在端部截面上可能会出现翘曲现象。

曲率半径越小、桥越宽,这一趋势越明显。

1.3支撑反力分布不均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。

而弯桥中预应力效应对支反力的分配有较大影响,计算支座反力时必须考虑预应力效应的影响。

1.4梁的横桥向“爬移”温度影响力除对主梁应力有影响外,对平面外变形有很大影响,曲线内、外腹板温差影响不可忽略,当梁端横桥向约束较弱时,会使梁产生横桥向“爬移”的趋势。

弯梁桥的支承系统设置除保证平面内的受力和变形外,应特别注意对平面外变形的约束。

2.小半径弯桥的设计要点基于弯桥的受力特点,使得弯桥的设计计算与直线桥不同,有一些需要特别关注的地方。

2.1计算方法弯桥具有空间受力的特点,基于传统杆系模型已经不能真实模拟弯桥的受力。

弯桥设计

弯桥设计

弯桥设计弯桥,变宽桥在城市立交中占相当大的比例,而且相对于普通直桥来说,弯桥的受力和变形更加复杂,简化处理很难保证精度,而且在设计过程中构造上的调整对于结构受力的影响很难量化,通常都需要试算-->调整--->再试算----->再调整,要保证弯桥的结构安全和经济,是项比较麻烦,依赖经验的工作.以下是些个人总结:1.弯桥的受力特点----->弯扭耦合作用,EI/ET最好尽量的接近,过大的刚度比会导致跨中扭矩的增大从而降低结构的费效比。

所以,在设计过程中,保证纵向抗弯刚度的时候将EI设置过大2.内外梁受力不均,当车辆偏载时,因为实际跨径的不同,外梁相对内梁有很大的弯扭矩差。

设计过程中以最大内力为控制的话,将造成费效比降,如果分别设计的话,导致设计施工过程的复杂化,所以这个问题也是弯桥设计过程中的控制问题之一。

3.弯桥的变形和直桥有很大区别,弯桥的变形主要是相对圆心的,径向和切向变形。

所以在设计过程中有关桥梁变形的设计,内力,都和普通直桥有很大区别,是注意事项之一。

4.弯桥的支座设置。

直桥的支撑体系很简单,主要向下构传递竖向反力,而弯桥就不同,弯桥支座的设置直接影响着抗扭墩处,及跨中扭矩,抗扭支座的设置以及单支座偏心的设置都可以很有效的降低跨中扭矩,优化结构受力性能,节约材料和成本。

所以,支撑体系也是弯桥设计控制因素之一。

5.弯桥设计过程中工况的考虑。

城市桥梁中,小半径桥梁的比例很大,而且半径通常是小于250米的,活载的冲击,离心,偏载;温度,沉降都是桥梁结构稳定的很不利因素,而且预应力的布置也是需要非常小心的问题。

所以说弯桥的荷载不能像直桥一样考虑过于简单,得细致,其中任意一项的疏漏或粗心大意都可能导致桥梁侧翻,开裂,从支座上滑移。

6.弯桥计算模型的建立和试算过程。

最好建梁格模型,用MIDAS和桥博等简单软件对比计算,先建不调扭得模型,算出最大不利荷载,然后增加抗扭墩和偏移支座逐步调整内力分布,调整独柱墩偏心的时候注意抗扭墩内侧支座不要出现负反力,最好留点余地,以防规范以外的重车偏载引起桥梁侧翻,特别是大纵坡加超高的。

弯桥的设计要点

弯桥的设计要点

弯桥的设计要点独柱支承的曲线梁桥设计何维利(北京市政工程设计研究总院)【摘要】本文论述了曲线架桥设计过程中所遇到的一些实际问题,并提出了一些解决方法。

介绍了曲线桥梁的受力特点论述了曲线梁桥调整墩柱偏心的平衡设计方法,分析了不同支承形式和预应力钢束对曲线梁桥受力的影响,另外对曲梁桥的施工和构造要求进行了论述。

【关键词】曲线梁桥平衡设计最大扭转角扭转变形预应力钢束径向力一、概述目前曲线梁桥在现代化的公路及城市道路立交中应用已非常普遍。

尤其在立交的匝道设计中应用最广。

由于受地形、物和占地面积的影响,匝道的设计往往受到多种因素限制。

这就决定了匝道桥具有以下特点:首先匝道有别于主干道所以匝道桥的宽度比较窄,一般匝道多为一或两车道。

宽度在6~11m左右。

第二,由于匝道用来实现道路的转向功能在城市中立交往往受到占地面积的限制,所以匝道桥多为小半径的曲线梁桥,平曲线最小半径可在30m左右,曲线匝桥上多设置较大超高值。

第三,在大型立交中匝道的规模有时也在增大,匝道桥往往设置较大纵坡,匝道不仅跨越下的非机动车道,有时还需跨越主干道,这就增大了匝道桥的长度。

在曲线梁桥下部结构设计时,为减少占用土地、改善下部结构布局、增加视野和桥形美观,其下部墩往往往采用独柱承方式。

这种形式的曲线梁桥受力状态较为复杂,所以在设计过程中,必须对其结构受力特点有充分的了解,全面综考虑各种因素对主梁及撤往的不利影响。

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中发生事故;其中有的引起主梁开裂;有的引起墩柱开裂;还有的引起主梁向外偏转或向内偏转而使支座脱空;有的经全桥拆除;给国家造成巨大经济损失。

综上所述,对于独柱支承曲线梁桥的设计,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与论述。

二、独柱支承曲线架桥结构受力特点曲线梁桥受力特点是相对于直桥而言的,由于主梁的平面弯曲使得下部结构墩往的支承点不在同一条直线上,从而造曲线梁桥的受力状态与直桥有着很大差别。

关于斜弯桥的设计等问题探讨

关于斜弯桥的设计等问题探讨

关于斜弯桥的设计等问题探讨摘要:随着路桥行业在迅猛发展,结合多年公路桥梁设计工作的经验,本文对在斜弯梁桥在设计过程中需要考虑以及注意的问题进行探讨分析。

通过实际工程的应用,选择适宜的桥型方案保证桥梁设计更合理、施工更方便以及经济和美观。

关键词:斜弯桥;桥跨布设;斜弯桥设计要点随着基础建设的发展,人们对桥梁的美观和安全使用要求也越来越高。

伴随高等级公路的快速发展,斜弯坡桥被广泛应用于工程中。

斜弯梁桥在日常中能够很好的适应地形和环境的限制,但是斜弯桥形状的特殊性让很多设计着觉得棘手,其实斜弯桥的基本设计原理与一般桥梁并无多大差别。

为满足公路线形要求,桥梁布跨要求应合理的设计,符合工程适用性、经济性要求。

一、公路斜弯桥设计要点1、斜弯桥梁的一般布设在弯道的斜交桥梁设计中,一方面,需经济、适用、美观,并与周围环境相协调。

另一方面,桥型布置应和公路路线线形一致、协调,桥梁应采用结构简单,构件类型少,利于机械化的生产装配等条件。

桥梁布置孔数在1~3孔时,墩台一般采用平行布置,上部预制构件为平行布置,优点在于同一孔上部预制构件统一尺寸。

在桥梁位于曲线半径较小的弯道上时,采用平行布置会有少许偏差,对于3孔桥墩宜按折线形平行布设。

桥台前后的轴线和路线的斜交角不同导致其前后孔墩台柱距、尺寸、支座位置有差别,构造尺寸和斜角也不一致,设计上相对琐碎,施工较不方便。

斜交桥梁孔数在3孔以上时,墩台一般采用法向布置,上部预制构件一般采用单孔桥面布置梁板的片数,上部预制构件采用径向布设,各梁板轴线端部分布在同一半径上,同时,同一孔的各片梁板布置不平行情况,应对进行铰缝宽度调整;主要使下部构造统一尺寸,保证支座位置、桥墩帽梁尺寸、柱距均相同,因此,斜交桥梁布置多孔时,墩台一般宜采用法向布置,对设计和施工较为方便。

斜弯桥在左右幅分离式的设计中,左右幅桥墩台一般应分开设计,特别在曲线半径相对小、斜交角度较大时,桥梁左右幅的墩台尺寸相差较大,应采用不同的参数控制和对梁进行尺寸计算,推算桥梁左右幅各自的斜交角后,再对设计进行细化,使桥墩台左右幅布置的误差相应减小。

平面弯桥的设计计算

平面弯桥的设计计算

平面弯桥的设计计算平面弯桥是一种常见的桥梁形式,通常用于跨越河流、山谷和道路等地形。

它具有较高的承载能力和稳定性,设计计算是确保桥梁的安全运行的关键环节。

本文将从桥梁设计参数、弯桥计算方法和相关设计规范三个方面来探讨平面弯桥的设计计算。

一、桥梁设计参数1.跨径:桥梁的跨径是设计计算的基础参数,它指的是两个支墩之间的水平距离。

跨径越大,桥梁的自重和荷载会更大,所以在计算时需要格外注意。

2.桥墩和桥面:桥墩是桥梁的支撑结构,通常由柱子或墙体组成。

桥面是通行道路的平台,也承受着车辆、行人和货物等荷载,所以在计算中需要考虑它们的承载能力。

3.基础:桥梁的基础是支撑整个结构的关键,它包括基础底板、墩柱基础和桥墩基础等部分。

基础的稳定性和承载能力是保证桥梁安全运行的重要因素。

二、弯桥计算方法1.静力计算法:静力计算法是常用的弯桥计算方法,它假设桥梁在荷载作用下处于平衡状态,通过解析力学方程求解桥梁的应力和位移分布。

这种方法适用于桥梁的小变形和小位移的情况。

2.有限元法:有限元法是一种数值计算方法,通过将桥梁分为若干小单元,建立相应的数学模型,利用离散化的方法求解桥梁的应力和位移。

这种方法适用于桥梁的大变形和大位移的情况。

3.动力计算法:动力计算法是考虑桥梁动态响应的计算方法,它利用振动理论和结构动力学知识,通过模态分析和响应频谱法计算桥梁的动态响应。

这种方法适用于桥梁受到地震等外部激励或考虑车辆荷载振动的情况。

三、相关设计规范1.公路桥梁设计规范:公路桥梁设计规范是中国桥梁设计的基本规范,其中包含了桥梁设计的基本原则、设计荷载、计算方法和结构设计等内容。

2.土木工程建设物设计规范:土木工程建设物设计规范是对土木工程设计的基本规定,其中包含了弯桥的基本设计要求、荷载标准和结构设计等方面的内容。

3.国际桥梁设计规范:国际上也有很多国家和地区制定了桥梁设计规范,如美国公路和交通协会(AASHTO)的规范和欧洲标准(EN)等。

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弯桥设计技术要点探讨
摘要:作者结合自己的设计经验,就弯桥设计中的侧向限位及支座偏心等技术要点做了相关分析探讨,对指导弯桥设计有积极的意义。

关键词:侧向限位,支座偏心,截面
一、引言
无论是在公路还是市政道路设计过程中,平面线形是衡量道路好坏的一个重要指标,综合考虑各方面的因素后,很有可能在道路的某一段需要设置弯桥。

但是弯桥的结构受力与直桥有很大区别,如若在结构分析时没有解决这些问题,便会造成运营不久就出现各种病害。

二、主要技术难点分析
笔者从事路桥设计多年,自认为对弯桥设计有些心得,与大家分享。

2.1、侧向限位设置
弯桥在运营过程中会向弯外侧“爬移”,所以无论是在最初设计还是出现病害后对主梁复位,都必须考虑侧向限位设施。

弯桥“爬移”问题主要表现在支座的横向支反力、竖向支反力、梁体的横向位移和扭转变形上,因此,设计合理的限位措施,就是要避免支座横向支反力过大、避免支座出现脱空现象、避免弯梁与桥墩出现较大的横桥向相对位移、避免弯箱梁的扭转变形过大。

引起爬移问题的荷载因素,诸如温度效应、车辆行驶作用等是由外界条件决定的,一般是人为不可以控制的;因而,侧向限位措施主要是从弯桥自身的构造着手,比如支座类型的选择、支座的布置方法、箱梁截面形式、下部结构的构造形式等等。

下面分别对一些限位措施进行介绍。

l)采用盆式橡胶支座。

盆式橡胶支座是钢构件和橡胶相组合而成的新型桥梁支座,具有承载力大、水平位移量大、转动灵活等特点。

支座按照使用性能分有三种型式,即双向活动支座、单向活动支座和固定支座,这三种型式的支座进行合理的布置后,能够很好地满足弯桥的变形特点,弯桥的受力、变形也比较明朗。

双向活动支座能够很好地放松对弯箱梁的约束,避免弯梁在平面内出现额外的内力;单向活动支座不仅能够给弯梁作导向作用,还可以约束弯梁的横向位移;固定支座以及单向活动支座能够很好地使得梁体与桥墩协调变形。

2)如果弯桥的下部结构为柔性墩,即墩身较高、平面抗推刚度较小、柔度大,而且横桥向设置了两根墩柱,这样的连续弯桥可以采用较多的单向活动支座和固定支座,甚至可以采用墩梁固结体系。

使得弯梁的平面内变形受到支座及其桥墩的约束,利用桥墩的平面抗推刚度来降低梁体的平面内变形,同时也利用桥墩自身的柔度来适应梁体的变形,从而达到梁体和桥墩的共同变形。

利用高墩的柔性,这种协调变形是能够很好地发挥的。

3)减小下部结构的抗推刚度。

随着桥墩高度的减小,弯桥下部结构的抗度刚度逐渐增大,可能会有部分支座出现平面支反力过大,以及墩底弯矩过大而出现墩底拉应力超出混凝土的抗拉强度的情况。

此时,可以采取减小下部结构抗推刚度的方法,增加桥墩的柔度。

具体的做法是:(1)优化基桩的布置,在满足其承载力的基础上,可以将群桩改为单排桩;(2)如果采用单排桩的下部结构柔度仍然不能满足要求,可以进一步采取取消承台的做法。

4)设置弹性侧向支承。

桥台一般设置在与路堤相连的地段,即使是柱式墩台,由于高度非常有限,其抗推刚度是非常大的,特别是一些重力式桥台本身就是刚性的。

因此,如果在弯桥的桥台处设置了单向活动支座或者固定支座,桥台处的梁体在横向可以被视为不可动的,梁端没有横向位移,相应端部的单向活动支座或者固定支座的平面支反力就会很大。

对于该种情况,可以采取在梁端的梁体与防震挡块之间设置侧向弹性支承,即利用弹性支承来代替下部结构(桥台)的柔度,这不仅能够减小梁端支反力,还能够使得顺桥向各墩台的刚度协调,从而减小弯梁的横向位移。

侧向弹性支承的构造可以选择矩形四氟滑板橡胶支座,这种侧向支座能够满足梁体在纵向自由滑动,其技术参数主要控制了侧向弹性压缩量和承载力。

2.2、优化结构受力体系
弯桥由于弯扭耦合作用,使结构受力很复杂,在结构设计时,合理的选择设计参数,可达到优化结构受力的效果。

一般有以下方法:
1)选择合理的支承方式
弯桥的不同支承方式,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:
(1)在弯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的提高主梁的横向抗扭性能,保证其横向稳定性。

(2)在弯桥的中墩支承处可采用的支承形式很多,应根据其平面曲率、跨径、墩柱截面和墩柱高度及预应力钢束作用力的不同来合理地选用支承方式。

经常采用的支承方式有:
a)墩顶采用方板或圆板橡胶支座,这种方式适用于中墩支反力10000KN以
下弯桥梁,板式橡胶支座能够提供一定的抗扭能力,对梁有较弱的扭转约束,水平方向容许有剪切变形。

b)对于中墩支反力接近或超过10000KN的弯桥可采用单向、多向活动或固定的盆式支座或球形支座。

这种支座可根据其受力需要固定或放开某方向的水平约束,但是这种支座对主梁的扭转没有约束,这时主梁在横向和纵向可自由扭转。

c)采用双柱中墩,或在选用矩形宽柱上设置双点支承。

这种支承方式对主梁可提供较大的扭转约束。

d)采用独柱墩顶与梁固结的方式,墩柱可承担一部分主梁扭矩,对主梁的扭转变形有一定约束。

(3)对于较宽的桥(约桥宽B>12m)和弯半径较大(一般R>70m)的弯桥,由于主梁扭转作用较小,桥体宽要求主梁增加横向稳定性,故在中墩宜采用具有抗扭较强的多柱或多支座的支承方式,亦可采用墩柱与梁固结的支承形式。

(4)对于较窄的桥(约桥宽B8m)可采用墩柱与梁固结的结构支承形式。

在较低的中墩(一般约H<5m)可采用具有较弱抗扭能力的单点支承的方式。

这样可有效降低墩柱的弯矩和减小主梁的横向扭转变形。

但这两种支承方式都需对横向支座偏心进行调整。

(5)墩柱截面的合理选用。

当采用墩柱与梁固结的支承形式时就必须注意墩柱的弯矩变化。

在主梁的扭转变形过大同时墩柱弯矩也很大(一般墩柱较矮的情况下)采用圆形截面墩柱固结是不经济的。

首先,墩柱受力过大,配筋不易通过,仅仅加大墩柱直径,会使墩柱刚度增加很多,在预应力径向力作用下墩柱径向弯矩和在温度荷载作用下纵向弯矩都会增加,合成后的弯矩会更大,更不利于墩柱受力。

其二,圆形截面墩柱对主梁的扭转约束相对较小,不利于减小主梁的扭转变形。

但对于上述情况的弯桥如采用扁高矩形截面墩柱时,就可有效避免以上不利情况的发生。

因为扁高矩形截面沿主梁纵向抗弯刚度较小,而沿主梁横向抗弯刚度较大,这样既减小了墩柱的配筋又降低了主梁的横向扭转变形,更适合其受力特点,从而达到墩柱与主梁两全其美的效果。

(6)在弯桥的中墩和桥台处不应全部设置为活动支座,应至少设置两个中墩多向固定支座,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,弯梁在温度及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弯外侧及汽车制动力方向的水平错位。

2)调整支座偏心改善结构受力
(1)预设支座偏心来改善弯桥内力的原理很简单。

中间支座为点铰式弯桥,其最大扭矩集中在梁端附近,若使中间支座向弯外侧偏离,中间支座竖向反力对弯梁剪切中心的偏心力矩将使弯梁产生分布的内扭矩(边跨内扭矩最大),且符号与无偏心时扭矩相反,中间支座无偏心时外荷载产生的扭矩与中间支座偏心力矩
产生的扭矩叠加,使梁端截面的扭矩绝对值减小。

但同时,其它截面的扭矩绝对值可能会有所增加。

适当的选取支座偏心值,可使最大正扭矩与最大负扭矩的绝对值接近相等。

通过调整支座预偏心,使弯梁内扭矩绝对值的最大值降低,全桥扭矩分布均匀。

这样可以充分利用了混凝土截面提供的抗扭刚度,节约抗扭钢筋的数量。

同时也减小了桥台的扭矩值,简化桥台及及其支座的设计。

因此,预设支座偏心是一种不需增加任何投资而达到改善内力,节约材料目的的好办法。

三、结束语
弯桥设计在重难点在于对弯桥的力学性能的正确把握。

由于设计软件更新的日新月异,很多年轻的设计人员淡化了对结构的力学分析,加之现代社会对设计提出“重生产,提效率”的要求,结构分析日益不受重视。

但对于路桥设计人员,力学分析才是立足之本,也只有这样,才能更好的与社会接轨,与生活和谐。

参考文献:
【1】何维利. 独柱支承的曲线梁桥设计[J]北京建筑工程学院学报, 2001, (S1) .
【2】吕建鸣. 弯箱梁桥三维仿真分析[J]工程设计CAD与智能建筑, 2001, (06) .
【3】张伟. 弯梁桥的加固施工[J]桥梁建设, 2001, (04) .。

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