城市桥梁中小半径曲线梁桥设计分析

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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

小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析

小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析

小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析随着社会经济的发展和人们对景观的要求不断提升,城市中大量涌现出具有景观要求的桥梁。

但在受到城市交通功能和地形条件的限制时,时常会出现小半径的曲线桥梁。

这种小半径的曲线桥梁具有斜、弯、异形等特点,给桥梁设计和构造处理造成很大困难。

文章结合中山小榄镇某小区内车辆专用桥的设计,对小半径曲线梁桥的设计选型及结构分析进行探讨。

标签:Midas/Civil;小半径曲线梁桥;设计选型;结构分析1 工程概述本工程位于中山市小榄镇一新建小区内,供小区车辆进出车库专用,沿线跨越三条河涌。

由于前期建设方已委托进行景观专业设计,按照景观设计要求,进行桥梁结构设计。

同时根据现场地形条件、施工技术拟定桥梁方案。

桥梁全长219m,跨径多处于20m左右,全桥4联(21.088+18.521)+(17.994+17.225)+(环岛:16.062+7.172+9.671+9.335+12.379)+(20.387+19.980)m。

共桥梁全宽8.5m,其中环岛处最小曲线半径R=15.7m。

桥梁上部结构采用现浇钢筋混凝土,下部采用桩柱式桥墩、埋置式桥台、钻孔灌注桩基础。

全桥平面图如下所示。

上部结构箱梁横断面采用单箱双室,梁高140cm,箱梁顶宽830cm,两端悬臂各设10cm后浇段同护栏一起浇筑,底宽730cm,翼缘板悬臂长度100cm。

顶板等厚20cm。

底板厚度为40cm~20cm,腹板厚度60~40cm,横断面如下图所示:2 计算参数2.1 设计标准设计荷载:城-B级;温度荷载:结构体系温差±25度,梯度温度按照规范沥青铺装指标加载。

桥面净宽:7.5m。

设计车速:40km/h2.2 主要材料及计算参数3 结构选型与计算分析运用Midas/Civil软件,对结构各联均建立模型进行分析,尤其是第3联环岛,最小半径仅有17.5m,常规做法很难满足抗扭承载力要求,必须通过计算通过一系列构造措施进行调整。

211086347_浅论小半径曲线桥梁的设计

211086347_浅论小半径曲线桥梁的设计

144研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.03 (下)由于曲线桥预应力、温度效应、活荷载效应等因素的影响,与常规的线性、半径桥相比,其受弯扭耦合、翘曲等因素影响较大,对其上、下结构的构造和加固处理产生了较大的难度,而弯曲桥的特殊力学现象是由桥长、跨、半径、墩台、支座等因素综合影响的结果。

1 小半径曲线桥梁设计的力学特性曲线梁桥的受力性能,其弯曲半径对梁体的弯曲有一定的影响,从而使其发生弯曲,从而使其既受到弯矩的作用,又受到扭力的作用,这就是弯扭耦合。

弯曲扭转耦合的结果是,弯曲箱梁桥的受力性能主要表现在下列方面。

(1)外梁外力不均匀因外梁外力过大、内梁卸载等原因,导致梁桥外缘的弯曲应力比内缘大,外缘的变形比内缘大,内梁和外梁的内力分布不均匀,内梁和外梁的受力不均匀,在箱梁上引起内腹筋和外腹板的受力不均。

在动载荷作用下,梁的支承部分会产生负向反作用力,严重时会导致梁与支撑分离。

(2)箱梁桥的挠曲变形曲线通常大于同直径的弯桥,其弯曲变形是由弯矩和扭力叠加而成。

(3)横向水平力车辆在曲线梁桥上行驶时,会对桥面产生水平的离心力,这是一种很好的方法。

预应力、混凝土收缩徐变和温度的改变,不仅会引起桥面的纵向水平力,而且还会引起横向的水平力。

由于外部载荷作用于桥梁,其横向水平力将导致梁身的截面力矩和桥墩的弯矩增加,从而导致桥面的侧向位移和侧向偏移。

(4)弯曲变形和变形对弯箱式桥梁来说,在弯曲和扭耦合作用下,其整体截面应力比直线桥梁要大,尤其是在弯曲和变形的影响下,这种问题更严重。

但其计算结果一般仅占基础弯矩和纯扭剪应力的5%~10%,经初步估计,在设计时可采用加横梁的方法,尽量减少断面的变形。

2 工程案例以江苏省常州市金坛区金坛高铁为例,采用3×25m 的连续梁桥作为研究对象。

项目地处江苏省金坛城区西南部、小桥村以南、金坛高铁枢纽金坛高铁站附近,地处常州市北部G233,S241东侧,金龙路以南,万嘉路以西。

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。

小半径连续曲线箱梁桥设计要点

小半径连续曲线箱梁桥设计要点

小半径连续曲线箱梁桥设计要点摘要:直线梁桥复杂,为保证结构安全,其设计时需验算的内容较直线桥多,尤其是箱梁剪扭组合验算及腹板束防崩设计,应引起设计人员足够的重视。

本文结合某小半径连续曲线箱梁桥的工程例子,按梁格法进行建模计算,并且总结了结构构造的处理措施。

关键词:小半径;弯梁桥;梁格法;空间分析;1 前言曲线梁桥在公路和城市立交桥的设计中,因为适应的方向线具有良好的能力,减少障碍,改变人力和材料成本,再加上曲率半径小,造型美观等优点,是一种广泛使用的桥型。

由于地形条件和线性约束,对曲线梁桥小半径曲线的出现是必然的,曲线梁桥与直梁桥的几何特性相比,具有更复杂的几何特性、决定了期更复杂的受力和变形特点。

小半径曲线梁桥不仅具有弯矩,扭矩,曲线梁桥的耦合作用,而且还有弯矩、扭矩的耦合作用,这给弯梁桥的结构设计及计算分析带来较多的困难和不便。

在本文中,结合小半径连续曲线箱箱梁匝道桥的工程实例的半径,通过计算和分析梁格法建模,结了结构构造的处理措施。

2 工程概况某匝道桥跨径组成为4 ×25m,桥宽为16m。

桥面铺装采用10cm 厚的水泥混凝土。

桥梁平面位于R =58m 的圆曲线及 A =40m 的缓和曲线上。

纵断面位于纵坡为1. 42% 和- 3. 96% ,半径为1500m 的竖曲线上。

桥梁设计荷载等级为公路-Ⅰ级。

以此为背景,通过结构计算分析,总结曲线箱梁受力特征,探讨其受力特点及构造处理。

3曲线梁上部结构受力特点立交匝道桥受多种因素的限制,桥面宽度窄且多为小半径曲线桥,而且设置较大超高值;为了与两侧衔接,匝道桥往往设置较大纵坡且长度较大,因此匝道桥具有斜、弯、坡、异形等特点,给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。

弯扭耦合效应是曲线梁桥力学性质的最大特点,曲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梁桥大得多,这是曲梁独有的受力特点。

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 。

小半径钢筋混凝土曲线梁桥设计浅析

小半径钢筋混凝土曲线梁桥设计浅析
曲线梁 桥设计 中遇 到 的一些 实际 问题进 行分析 与论 述 。
3钢筋混凝土曲线梁桥设计 中的几个 问 题及 解决方法
下文 对 钢筋 混 凝 土 曲线 梁 桥 设计 过程 中的支 座 偏 心 调整 、 支承 形式 选 择 、 座脱 空 、 向位 移 、 台计 算 支 横 墩 模 型等 一些 实际 问题进行 论述 , 并浅谈 个人 在 设计 中的
应 用 己非常普遍 。尤 其在 立交 的 匝道设 计 中应用 最广 。
由于受 地形 、 地物 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 :
综合 以上 曲线 梁桥 受 力特 点 ,故 在 曲线 梁 桥 结构 设21 年第4 01 期
小半径钢筋混凝土 曲线梁桥设计浅析
方水平 许友梅 ( 西 省 交 通 设 计 院第 一 设 计 所 ) 江
摘 要 :文章在阐述曲线梁桥受力特点的基础上, 对钢筋混凝土曲线梁桥设计过程中的支座偏心调
整 、 承 形 式选 择 、 座脱 空 、 向位 移 等 一 些 实 际 问题进 行论 述 , 支 支 横 并提 出 了一 些 解 决 方 法 。
常 宽度与 曲率 半径之 比越 大 , 则与有 相 同数量 的直线 桥 固结 等方 式 。采 取不 同的支承 方式 对 曲线梁 桥 的上 、 下 的断面 内力之 差就 显得越 大 l。再则 桥梁 下部 结构采 用 部 结构受 力影 响很 大 , 对不 同 的桥梁 结构 应选 用对 结 6 ] 针 独 柱支承 方式 时 ,支 承 点的位 置对 结构 受力 尤 为重要 。 构受 力有 利 的支承方 式 。 过 以往 的 曲线梁 桥 设计经验 通 此外 由于 独柱支 承 曲线梁 桥 中间支 点抗 扭 能力弱 , 以 发现 不 同的支 承 方 式主 要 影 响主 梁 的扭 矩值 和扭 矩 沿 所 必 须在桥 梁两端 部 设置抗 扭约 束 , 以增 加桥梁 的整体 稳 梁 纵 向的 分布规 律 , 以及主 粱 的扭转 变形 和墩柱 的 受力

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。

城市小半径曲线连续钢箱梁设计

城市小半径曲线连续钢箱梁设计

通工程中,并且取得了很好的使用效果。

再者,由于钢箱梁自重较轻,同等跨径时可采用较小的梁高,梁体外观轻盈,可取得较好的景观效果。

1连续曲线钢箱梁的主要特征根据以往城市立交桥设计经验,跨径30~60 m 连续钢箱梁时一般可满足立交桥的总体布置要求,对于这些中等跨径的钢箱梁可采用等高度断面[1]。

与混凝土连续箱梁不同,连续钢箱梁有以下一些明显的特点:①钢结构的自重质量较轻,其单位面积质量要远远低于混凝土连续结构;②钢材凭借其较强的抗拉压性能,可通过调整钢板的厚度来满足受力需求。

③钢箱梁采用工厂加工制作,临时墩支撑,分段吊车安装就位,施工方便快捷,对现况道路交通影响小。

④钢箱梁梁高较小,可取得较好的景观效果。

尽管钢箱梁优点众多,但其加工复杂,技术要求高,需要专业的加工队伍,且造价和后期维护费用较高。

2小半径曲线钢箱梁的常见病害及成因小半径曲线钢箱梁作为曲线梁的一种,自然继承了曲线梁的不足和缺点,同时因其自身的特殊性,其常见病害表现在如下几个方面[2]。

(1)梁体向曲线外侧径向侧移。

曲线匝道桥一般都是单向行驶,在活载的离心力和制动力作用下,主梁容易产生向曲线外侧及汽车制动力方向的水平错位。

当支座布置不合理时,在上述径向力和切线力作用下,严重时可使主梁滑落。

(2)梁体曲线内侧支座脱空及整体倾覆。

钢箱梁相对混凝土梁自重较轻,当支座设置不合理时,可提供的抗扭能力低,在车辆活载作用下曲线内侧的支座往往会出现脱空现象。

在极端偏载情况下甚至可能出现梁体整体倾覆的现象。

现实中经常出现重车列队偏载在一侧行驶或停车的情况,最终导致梁体整体倾覆。

摘要 对于受地形、地表及地下构筑物限制的城市桥梁,曲线钢箱梁因交通影响小且施工工期较短而成为首选。

曲线钢箱梁受力复杂,与直线桥梁相比更具设计难度,一旦设计不合理,将会对后续使用产生一系列后果。

本文通过分析曲线钢箱梁的受力特征、常见病害及成因,结合某小半径曲线钢箱梁的实际设计案例,对其设计要点进行探讨,以期为同类型曲线钢箱梁的设计提供借鉴和参考。

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。

小半径曲线预应力连续梁设计

小半径曲线预应力连续梁设计

标准合用文案小半径曲线预应力连续梁设计要点词:小半径曲线,预应力连续梁,构造设计1.归纳昆山合兴路南延接小虞河工程跨规划合兴西路采用三跨变截面预应力混凝土连续梁。

桥梁所在的道路中心线位于波折半径为 200m的圆弧上。

沿道路中心线方向连续梁跨径部署为 35+60+35m。

主梁采用少支架现浇施工,一次落架。

桥梁总部署图如图1.1.图2.设计标准(1)道路等级:城市次干路(2)设计速度: 40km/h(3)设计荷载:城 -A 级,每幅桥按 3 车道考虑。

(4)桥面宽度:双向四车道 +非灵巧车道,全宽。

3.设计参数3.1 构造构造桥梁分两幅部署,左右幅之间留2cm变形缝。

左幅箱梁中心处曲线半径为,右幅箱梁中心处曲线半径为。

中跨圆心角为 17.2 °,边跨圆心角为 10.0 °。

主梁采用单箱双室、斜腹板箱形截面。

跨中梁高为,墩顶梁高,梁高按二次抛物线变化。

每幅桥梁顶板宽,翼缘悬臂长,腹板斜率 2.7:1 。

顶板厚 25cm;跨中底板厚 25cm,中支点底板厚 80cm;跨中腹板厚 50,中支点腹板厚70cm。

中支点横梁厚,边支点横梁厚。

中跨设4 道跨间横隔板,横隔板间距12m;边跨设两道跨间横隔板,横隔板间距 10m。

左幅主梁跨中及墩顶截面见图 3.1~3.2 。

图 3.1 跨中截面图 3.2 墩顶截面3.2 预应力部署主梁采用单向预应力。

纵向预应力采用高强度低废弛钢绞线,标准强度1860MPa,腹板钢束采用 12Φ,顶、底板钢束采用 9Φ。

腹板束采用两端张拉,顶、底板束采用单端或两端张拉。

图 3.3 墩顶钢束横断面部署图 3.4 中跨跨中钢束横断面部署3.3 支座部署由于本桥曲线半径较小,构造在荷载作用下,扭矩较大,为改进支座受力,各墩采用双支座。

支座采用盆式橡胶支座。

中支点支座横向中心距,边支点支座横向中心距。

4.构造计算4.1 计算模型采用 Midas Civil2012 软件并考虑曲线因素,建立曲线单梁模型。

小半径曲线梁设计体会

小半径曲线梁设计体会

小半径曲线梁桥设计体会关键词:小半径曲线桥梁;直线桥梁;预应力混凝土结构;箱梁;立交桥;1引言随着国民经济和社会的发展,城市中需要大量兴建高架桥和立交桥,但由于城市交通功能的要求和地形条件的限制,多采用曲线桥梁和匝道桥。

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,除承受弯矩、剪力外,还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用。

据有关报道,深圳市40座立交桥中,有19座立交桥存在大小不同的问题,产生问题的原因是多方面的,有的在连续梁曲线内侧端支座脱空;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(与梁底衔接处)产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。

但总的来说属于在探索和设计过程中认识不足和尚未认识的失误。

因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视,当务之急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。

本文结合南方某市立交桥的设计,浅谈小半径曲线梁桥的设计体会。

2总体设计2.1 设计标准1.设计荷载:城-A级;2.温度荷载:结构体系温差±15度,箱梁顶板日照升温10度。

3.桥面净宽:8.0m。

4.设计车速:40km/h。

5.抗震等级:按地震烈度-8度设防(桥址区域地震基本裂度为7度)。

2.2 设计要点1.桥梁上部结构为四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,曲线半径最小为60米。

分跨布置为:30.0m+40.0m+32.0m+29.0m=131m。

主梁为单箱单室箱梁,梁高在第一跨由1.5m渐变为2.1m,在第三跨又由2.1m渐变为1.5m;梁高为跨径的1/19。

顶板宽8.0m,底板宽4.0m,箱梁翼板悬臂2.0m,腹板厚50cm,顶.底板厚20cm。

支点处设横隔梁,中横隔梁宽2.0m,端横隔梁宽1.0m。

(箱梁跨中横断面见图一)箱梁跨中横断面小半径曲线梁桥的构造形式与直线梁桥有不少相似之处,但由于它是曲线梁桥,其结构受力的特点不同,在构造处理上也相应有其较多特点。

有关城市小半径曲线桥梁设计方法探索

有关城市小半径曲线桥梁设计方法探索

1 、 引 言
随 着社 会 经济 的 发展 , 以及科 学 技 术 的进 步 , 国家 开始 加 大 社 会 基础 设 施 建设 , 城市需 要 大量 高 架桥 、 立交 桥 。 然而, 由于城 市 交通 功能 的 特殊 要求 ,
以及 城 市地 形 条件 的一 些 限制 , 导 致城 市 交通 大 多是 采用 曲线 桥梁 的 没计 方
臼曩田圈
路桥建设
有关城 市小半径 曲线桥梁设计 方法探 索
摘要: 近 些年 来 , 随着社 会 经济 的 不 断发展 , 城 市 交通 也 得到 快 速 发展 。 然 而 , 由于 受到地 形地 物 的 限制 , 同时结 合城 市 交 通 的 发展需求, 小半径 曲线桥梁的应用变得越来越广泛。尽管如此, 小半径 曲线桥梁受力复杂、 设计施工难度大, 因此建成以后依然存在
2 . 3离心 力作 用
负反力, 这 时假 如 支 座无 法 承受 住 拉力 , 就 有 可 能导 致 梁 体 和支 座 的 脱离 的 许 多 相 似之 处 , 然 而 由于其 是 曲线 桥 梁 , 结 构受 力 的特 点也 多有 不 同 , 因此 在
矩会互相影响, 使得梁截面始终处于弯扭耦合的状态。小半径 曲线桥梁的截 面主 拉应 力 和直线 桥 梁相 比较 而 言要 大很 多 , 这 是 小半 径 曲 线桥 梁所 独 有 的 特点。 曲线 桥梁 在 承受 较 大的扭 矩 作用 时 , 会 产 生一定 程 度 的扭 转变 形 , 其 曲 线 外 侧的 竖 向挠度 不 小 于同跨 径 的直 桥 的挠度 。除此 之 外 , 由 于受 到 弯扭 耦 合 的作 用 , 在 曲线桥 梁 的 梁端 有 可能 存 在 翘 曲 ; 如 果 梁端 横 桥 向 的 约束 不 是

小半径曲线梁桥计算分析

小半径曲线梁桥计算分析

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
keywords:curvebeambridge;couplingtorque;spacebeamelementmethod;grillagemethod
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弯角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)在外部荷载促进作用下,梁横截面内产生弯矩的同时,必然充斥产生“耦合扭矩”,即为所指的“弯角-抖”耦合促进作用。

因此在曲线梁桥中,宜采用抗炎抖刚度很大的横截面型式。

(2)在结构自重作用下,除支点截面以外,弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度,而且曲线半径愈小这种差异愈严重。

(3)对于两端均由抗炎抖支座的弯角梁桥,其外弧侧的支座反力通常大于内弧两端,曲率半径r较小时,内弧两端还可能将发生正数反力。

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。

浅析小半径曲线桥梁的设计要点

浅析小半径曲线桥梁的设计要点

设备 要 进行 定 期检 查维 护 ,防止 漏油 污染 路 面 。
3 结 论
综 述 .高速 公 路 桥 梁伸 缩 缝 的安 装对 车 辆 行 驶 的平 稳 性 起 着 极 为重 要 的 作 用 若 是 伸缩 缝 施 工 质 量不 合 格 .便 会 对 行 车 安全 造 成 影 响 ,同 时还 会 影 响桥 面 的 使 用 寿命 ,为 此 ,在 伸 缩 缝施 工 中 ,必 须 了解 并 掌 握 施 工技 术 要 点 以此 来 确 保 施工 质 量 .从 而
结 合 现 场 施 工 地 形 和 施 工 技 术 对 桥 梁 施 工 方 案 进 行 拟 定 。 其 桥 梁 总 长 度 约 为 220m . 全 桥 共 4联 (1 7.995+1 7.22) + (21.O89+1 8.522)+ (20.388+1 9.981) + (环 岛 : 16.063+7.173+9.672+9.336+12.378)m ;桥梁 宽 度约 为 9m,其 环 岛处 曲线 半 径 为 17....,桥梁 上 构 为钢 筋 砼现 浇箱 梁 .下 构 为柱 式 墩 、埋 置式 台。
■曰囫 小半径曲线梁桥;设计;要点
在 社会 经 济 快 速 发 展 .城 市 交 通 建 设 需要 大 量 的 高 架桥 、立 交 桥 但 受城 市 地 形 条 件及 交通 功 能 需 求 的 限制 ,大 部 分采 用 曲 线 桥 梁 。本 文 在 设 计 小 半径 曲线 梁 桥 中应 用空 间有 限 元 法 .探 讨 在 不 同 荷载 效 应 力 作 用 下其 结 构 的性 能 ,研 究 桥 梁 受 力情 况 ,并 提 出若 干 设计 心得 。
箱 梁 横 断 面 采 用 单 箱 双 室 . 梁 高 1_4m ,箱 梁 顶 宽 8.3m 悬 臂 长 1 m . 箱 梁 底 宽 6.3m ,顶 板 厚 度 为0.2m ,底 板 厚 度 是 0.2~0.4m.腹 板 的厚 度 为O.4~0.6m。

简析互通区小半径曲线桥梁设计

简析互通区小半径曲线桥梁设计

简析互通区小半径曲线桥梁设计我国各城市人口及车辆呈逐年上升趋势,这对城市出行交通造成了极大的压力。

在交通量集中的交叉路口设置互通式立体交叉,是减缓交通拥堵的有效方法。

受到互通区规模的限制以及定向匝道设计要求等,小半径曲线桥成为一种普遍存在的结构形式。

1、什么是互通区小半径曲线桥梁所谓的互通区小半径曲线桥梁主要指的是桥梁互通区域内桥平面线呈某一种曲线形状的桥梁。

一般从桥梁的平面线形来看,互通区小半径曲线桥梁大多数位于桥梁曲线的圆点之上,而少部分桥梁也会位于缓和曲线上。

另外,互通区小半径曲线桥梁一般分为扇形曲线桥梁与斜交曲线桥梁两种。

但由于斜交曲线桥梁设计施工工艺较复杂,因此目前国内城市建设中多数采用扇形曲线桥梁设计方案。

2、互通区小半径曲线桥梁的设计原则一般来说,无论是城市中哪种桥梁的设计,都必须首先考虑桥梁所能承载的车流量负荷,而对于互通区小半径曲线桥梁设计,更应该将对车流量的承载能力作为首要的考虑条件以及桥梁设计的基本原则。

首先,在设计中要求互通区小半径曲线桥梁的设计与车流量、车速及区域环境因素相匹配。

例如:对地理环境及地下水质等条件相对较好的区域,在设计时就可以适当地提高要求,从而使车辆通行时能够提高车速。

而对于地质环境及其它因素较差的区域,则要适当地降低要求。

另外,与车辆行驶速度快慢的直接关系因素在于匝道的形式和立交桥的形式,因此在设计中要根据区域车辆行驶的环境因素进行考虑。

例如:如果在设计中采用定向连接设计或半定向连接设计时,则车速可以高一些。

而在设计中采用环形匝道设计时,则外环道的车速可以高一些,而内环道的车速则要低一些。

其次,在互通区小半径曲线桥梁的匝道交通量的设计中,要充分考虑到城市未来建设的发展能力以及交通量的增长来进行分析。

同时,匝道交通量的设计还应该根据交通工程学的设计原理,对互通区桥梁地理位置进行调查、取证、分析,并建立初步的桥梁设计模型,以便更加准确地计算出未来桥梁使用年限内对平均交通量的承载能力。

小半径曲线梁桥弯曲效应分析

小半径曲线梁桥弯曲效应分析
总 第 2 3期 5 21 0 2年 第 4 期
交 通


Tr n p r a i n S in e& Te h o o y a s o t t ce c o c n lg
Se ilN o. 3 ra 25 N o 4 A u 201 . g. 2
小 半 径 曲线 梁 桥 弯 曲效应 分 析
行全 面 的整体 的 空 间受 力 计 算 分析 , 虑 曲率 半 考 径、 跨径 、 支承 等 的 影 响 , 采 用横 向分 布 等简 化 仅 计算 方法 , 不能 满足设 计要 求 。
文 中采用 大型 空问有 限元 分析 软件 MI AS D / C VI I L进行 结 构 有 限 元 分 析 。分 析 中在 不 改 变
力 特点 。首 先对 直 桥 而 言 , 主梁 自重 和 预应 力 在 钢 束作 用下 , 由于荷载 是对 称 的, 主梁 并不 产 生 对 转 矩 和扭转 变 形 。但 是 在 曲线 梁 桥 中, 由于 自重
பைடு நூலகம்
固结支 承形 式下 曲线 弯梁 桥 的 内力 和变形 与 曲率 半径 R大小 的关 系 , 同类 型 桥梁 的设计 提 出相 对
心 布 置 , 会 造 成 曲 线 梁 桥 向 外 偏 转 并 增 加 主 梁 也
某 匝道桥 为 3 5i 3跨现 浇预应 力混 凝 土 ×2 n 连 续梁 桥 , 于半 径 为 2 0I 的 圆 曲线 上 。上 部 位 5 I T
采 用 单 箱 单 室 截 面 , 顶 宽 8 3m, 图 1 下 部 梁 . 见 。
图 l 主梁 截 面 图 ( 位 :m) 单 c
桥跨 和 桥梁结 构 尺 寸及 支 承 形式 的前 提 下 , 了 为
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城市桥梁中小半径曲线梁桥设计分析
摘要:混凝土曲线梁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、梁体外移、翻转、裂缝和崩脱等病害,严重影响曲线箱梁桥的正常运行。

通过调节支座布置型式,可以使曲线梁中的扭矩分布合理,具有一定的现实意义。

关键词:桥梁;箱梁;曲线梁桥;偏心支座
1.概述
目前曲线箱梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加,应用已非常普遍。

尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。

因预应力混凝土曲线箱梁具有较大的抗扭刚度、较好的适应地形地物、线条平顺流畅等优点,在公路立交及城市高架桥的曲线桥上得到了广泛的应用。

但曲线箱梁作为一种空间结构,在荷载、预应力、温度徐变中等产生的弯矩、扭矩、剪力、轴力及二次矩等作用下受力十分复杂,很难直接计算,若设计考虑不周,会发生支座脱空、移位、崩脱等事故,导致在工程施工结束后不久就需要进行加固维修,造成不良的社会影响。

据有关报道,深圳市40座立交桥中,有19座立交桥存在大小不同的问题,产生问题的原因是多方面的,有的在连续梁曲线内侧端支座脱空;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(与梁底衔接处)产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。

但总的来说属于在探索和设计过程中认识不足和尚未认识的失误。

因此针对小半径曲线梁桥进行设计分析,对工程设计和施工都具有很大的意。

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