连续弯梁桥设计

桥 ，有 两 种 类 型 中间 支 承 方 式 ：多 支 点
弯 梁桥 的结 构 设计 要 点
的箱 形截 面
抗扭 型 支 承 和 单 支 点 铰 支承 。 支 承 方 式
也会 产 生 较 大 的 扭 转 ，通 常 表 现 为外 梁 宜 选 用 低 高 度 梁 、抗 扭 惯 矩 较 大 的确 定 ，应 遵 循 以 下 原 则 ：较 宽 的 桥 ． 超载 ，内梁 卸 载 。
调 整扭 矩分 布 。 在 曲线 梁 的轴 线 两侧 ，分 别采 用不 同 的预 应 力钢 束 ，通
地 将 空 间 问 题 转 化 为 平 面 问 题 进 行 设 过 由于 预 应 力 偏 心 形 成 内扭 矩 ，来 调 整
计 ，而 是 要 结 合 桥 梁 自重 、预 应 力 的 影 响 以及 荷 载 等 进 行 详 细 的 受 力 分 析 ．对 空 间 受 力特 点 给 予 充 分 的考 虑 。 曲线 梁 的 扭 矩 分 布 。 ０弯 梁 桥 的不 同支 承 方 式 ．影 响 着 整 桥 的 上 、 下 部 结 构 内 力 。 对 于 弯 梁
粱 体 的 弯 翘 耦 舍 荷 载 的 作 用 下 ． 弯 梁 桥 的 曲 梁 同 时 产 生 弯 矩 和 扭 矩 ．二 者 互 相 产 生 影 响 ，使 得 截 面 主 拉 应 力 远 远 大 于 相 应
∞通 过 调 整 独 柱 的 支 承 偏心 ．改 善
主梁 受力 。
将 影 响 整个 桥 梁 的 受 力 。所 以 ，弯 梁 桥 力 、地 震 力 以外 ，还 有 离 心 力 和 径 向 力 设 计 时 ，需特 别认 真考 虑扭 矩 对 其 进 行 等 。 在 弯 梁 桥 的结 构 设 计 中 ．不 能 简 单 全 面 的分 析 和 计 算 。 ④ 由 于 弯 梁 桥 的 变 形 比 同样 跨径 直 线 桥 要 大 得 多 ．外 边 缘 大 于 内边 缘 ．而 且 对 于 曲率 半 径 越 小 桥 越 宽 的弯 梁 桥 ， 这 一 趋 势 就会 越 明显 。 。即 使 在 对 称 荷 载 作 用 下 ，弯 梁 桥
座 反 力 时 ，必 须 对 预 应 力 效 应 的 影 响 给 设 置横 隔板
予 充 分 的 考 虑 。在 设 计 上 避 免 在 小 半 径
弯梁上采用预应力连续梁的结构形式 ，
在 进 行 弯 梁 桥 截 面 的 设 计 时 ，应 矩 形 截 面 墩 柱 。 在 弯 梁 桥 的 桥 跨 范 围 内 设 置 一 些 横 隔
国 经 济 发 展 和 人 民生 活 带 来 了极 大 的损 计 理论 与计 算 方 面 通 过 常 年 深 入 的 研 发 次 内 力 而 改 变 弯 梁 桥 结 构 的 内 力 状
失 和 伤 害 。与 直 梁 桥 受 “ 、 剪 ”作 用 弯 的 不 同 ，弯 梁 桥 处 于 弯 、 剪 、扭 、 异
增 大 ，就 会 明 显 偏 离 设 计 值 ． 从 而 造
和 发展 ，虽 然取 得 了 许 多 可 喜 的 成 就 ，
顺 流 畅 ，线 条 明快 大 方 、 整体 系统 意境 成 合 拢 困 难 ．合 拢 后 主 梁 线 形 也 会 因 混 凝 土 收 缩 、徐 变 等 参 数 计 算 不 准 确 而 导 致 偏 离 设 计 值 ．对 预 应 力 损 失 、
置较大的刚度。
大 。 因此 ，在 满 足 竖 向 变 形 的 前 提 下 ， 设计 时 以 减 小 抗 弯 刚 度 、增 大 抗 扭 刚 度
墩 ．则 可 采 用单 点 支承 的方弯梁 桥 预 应 力效 应 会 对 支 反
以避 免 由 于预 应 力 的 张 拉所 产 生 的 弯 梁 板 ，用 以 加 强 横 桥 的 刚 度 ，提 高 全 桥
结 语
对 连 续 弯 梁 桥 结 构 受 力 特 点 进
变形 、移 位 等 情 况 发 生 。
稳 定 性 。 为 减 少 应 力 集 中 ．设 计 时 应
弯 梁桥 结构 受 力特 点
。与 直 线 桥 相 比 ，弯 梁 桥 的 支 点 反
选 用 具 有较 强 的 多 柱 或 多 支座 的抗 扭 中
弯 梁 桥 的 弯 扭 刚 度 比 这 一 重 要 技 墩 较窄 的桥 ，采 用独 柱墩 。应 根 据墩 术 指 标 ．直 接 影 响 弯 梁 桥 结 构 的受 力 状 柱 高 度 不 同 ．选 用 不 同 支承 结 构 形 式 。 态 和 变 形 状 态 。 曲率 因素 可 导 致 扭 转 变 对 于 较 高 的 中墩 ，采 用 将 墩 柱 与 梁 固
计 中应 对 弯 梁 受 力 的 特 殊 因 素 进 行 专 横 桥 向 约 束 较 弱 时 ，梁体 即 向 弯 道 外 侧 业 研 究 对 结 构 内 力 进 行 合 理 优 化 ． 消除设计隐患 。 “ 移 。 爬
内粱 锋 匆 不 均
同 等 跨 径 的 直 桥 多 以 外 ． 还 应 配 置 较
还 没 有 使 用 就 出现 这 种 状 况 ，甚 至 出
的 。 同 时 ，弯 梁 桥 因受 到 强 大 的扭 矩 作 应 在 弯 梁 腹 板 的 侧 面 ． 布 置 受 力 钢
现 整 桥 倾 覆 的 苗 头 。 因 此 ， 弯 梁 桥 设 用 而发 生扭 转 变 形 ，产 生 翘 曲 ， 当梁 端 筋 。 除 了 其 截 面 的 上 下 缘 钢 筋 也 应 比
的 发 展 ，连 续 弯 梁 桥 结 构 桥 梁 ， 因其 跨 桥 梁 、 道 路 的 连 接 长 度 ．还 能 巧 妙 地 适 合 的 现 象 普 遍 存 在 。 对 于 中 、 小 跨 度 径 大 、 曲率 半 径 小 、桥 型 轻 Ｉ 等 优 势 修 建 数 量 逐 年 增 多 。设 计 中所 广 泛 采 用 应地形 地物而降低工程造价。多年来 ， 的 桥 梁 ，这 些 偏 差 对 它 们 不 会 造 成 重
杂 ．设 计 过 程 中 ， 曲 率 半 径 、 混 凝 土
弹 性 模 量 等 根 据 规 范 或 设 计 经 验 设 定
的 设 计 参 数 ． 与 实 际 情 况 不 能 完 全 吻
设 计 中 ，是 被 应 用 较 广 的 一 种 桥 型 ．随 发 展状 况
着 我 国 高 等 级 公 路 建 设 需 要 和 科 学 技 术
力 ，有 外 侧 变 大
内侧 变 小 的 趋 势 ．
内侧 会 产 生 负 反 力 。
作 为保 持全 桥稳 定 的 重 要 构件 一 形 ．弯 扭 刚 度 比 越 大 ．扭 转 变 形 就 越 结 起 来 的结 构 支承 形 式 ：对 于 较 低 的 中 弯 梁 桥 的 中横 梁 ，与直 线 桥 相 比 ，需 设
台 力
荷 载 作 用 下 ， 由于 弯 梁 桥 曲率 的 影 响 ．发 生 竖 向 弯 曲 时 ．梁 截 面 会 产 生
内 外 侧 支 座 反 力 的 巨 大 反 差 ． 加
扭 转 。 弯 桥 与 直 桥 不 同 扭 转 力 矩 和 截 大 了各 墩 柱 所 受 的垂 直 力 的 差异 。 弯桥 面翘 曲 的 作 用 所 引 起 的 翘 曲 扭 转 扭 矩 ， 下 部 除 了 制 动 力 、 温 度 变 化 产 生 的 内
时 ．支 座 不 再 承 受 拉 力 梁 体 与 支 座 就
两端 抗 扭 支承 来 传 递 由此 弯 梁产 生 的 扭 矩 过 大 。 为减 小 弯梁 桥 的梁 体 受扭 后 对 整 桥 的 结 构 所 产 生 的 不 利 影 响 应 采
用 以 下 方 法进 行 调 整
会 出现 脱 离 ，即 “ 座 脱 空 ”现 象 。 支
多的抗扭箍筋。
独柱 支承 构造
城 市 立 交 桥 设 计 中 ， 弯 箱 梁 桥 的 中墩 构 造 ，大 都 采 用独 柱 支 承 结 构 。 在 外 荷 载 作 用 下 ．由 于 上 部 结 构产 生 的 扭
由 于 弯 梁 桥 存 在 较 大 的 扭 矩 ． 外
弯梁桥 结 构 受 力特 点
究 和探 索 ，已 经 获 得 了 自动 化 程 度 较 高 态 。 设 计 缺 陷 会 给 施 工 和 交 付 使 用 带 的 电 算 程序 应 用等 成 功 的经 验 。 来 危 害 ， 常 见 的 有 弯 桥 主 梁 的 横 向 侧 移 量 过 大 、 因 横 向 刚 度 不 足 而 引 起 的
弯 梁 桥 以其 桥 梁 轴 线 可 服 从 和 满 足 路 线 大 影 响 ． 但 对 于 大 跨 度 连 续 弯 梁 桥 ．
的 箱 形 截 面 除 了具 有 抗 扭 强 度 和 刚 度 要 求 ．获 得 顺 畅 线 形 的特 性 ．被 桥 梁 技 特 别 是 采 用 悬 臂 施 工 的 桥 梁 往 往 由 大 、整 体 稳 定 性 好 等特 点 ．还 具 备 材 料 术 人 员 在 国 内高 架 桥 和 立 体 交 叉桥 的规 于 这 些 偏 差 的 存 在 和 累积 影 响 ．施 工
规 划 设 － Ｈ－
≈
，
连续弯梁桥设计
文坤 Ｉ 王
Ｉ置 ｌ
弯 梁 桥 在 高 速 公 路 和 城 市 立 交 桥
连 续 弯梁 桥 的 发 展状 况 以及 存 在 的 问题
弯梁 桥 的应 用 ．不仅 大大 减 少 了
于 弯 箱 梁 桥 地 形 及 结 构 受 力 情 况 复
形 ” 等 复 合 受 力 状 态 。所 以 对 弯桥 结 构 进 行 深 入 的 研 究 从 理 论 上 获 得 关 键
存在 的 问题
目 前 ， 国 内 对 于 连 续 直 梁 桥 的
扭 曲 变 形 、 伸 缩 缝 剪 切 破 坏 等 ． 特 别
技 术 的突 破 已成 为越 来 越 多 的桥 梁 专 研 究 较 为 成 熟 而 对 大 跨 度 连 续 弯 梁 是 部 分 弯 梁 桥 建 成 后 刚 开 始 使 用 就 出 家 和 学 者 共 同 研 究 和 探讨 的课 题 。 桥 的设计 和施 工监 控 的研 究不 足 。 由 现 梁 体 沿 径 向 外 移 的 现 象 ． 有 些 甚 至
利 用充 分 、 节 省 桥 下 空 间 等 优 点 。 我 国
弯 梁桥 经过 了十 几 年 设 计 和 建 造 的 探 索
划 和 设 计 中广 为应 用 。 弯梁 桥 的应 用 ，
大 大 改 善 了道 路 的 整体 功 能 ．其 线 形 平
过 程 中 ．主 梁 的 线 形 随 着 悬 臂 长 度 的
为原 则 。 为此 ．宜 选 用 低 高 度 梁 和 抗 扭 柱 与 梁 固 结 的 支 承 形 式 时 ．必 须 注 意 墩 柱 的 弯 矩 变 化 ，即 在 主 梁 的 扭 转 变 形 过 大 ，而 同 时 墩 柱 弯 矩 也 很 大 时 宜 采 用
力 的 分 配 产 生 较 大 的影 响 ， 因此 计 算 支 惯 矩 较 大 的箱 形 截 面 。
但 由于 弯 箱 梁 桥 结 构 受 力 复 杂 、桥 型 结 生 动 ，给 人 以 美 感 ，因此 有 着 广 阔 的应 构 设 计 不 完 善 等 原 因 ，在 弯 梁 桥 的 施 工 用 前 景 和 发 展 空 间 。 特 别 值 得 一 提 的
或 使 用 过 程 中已 发 生 过 多次 事 故 ，给 我 是 ．我 国 在 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 的 设 施 工 荷 载 和 温 度 等 的 计 算 偏 差 还 会 引
弯 梁桥 的特 征
弯 梁 桥 设 计 应 打 破 直 线 桥 梁 设 计 思 路 ， 掌 握 弯 梁 桥 所 具 有 的 典
型 特 征
梁 超 载 、 内梁 卸 载 的现 象 使 支 点 反 力有 外 侧 变 大 ， 内 侧 变 小 的趋 势 。 内 、外
梁 的 支 点 反 力 相 差 达 到 某 一 临 界 状 态 矩 无 法通 过 中 间 支承 ，而 只 能通 过 弯 梁