曲线梁桥设计计算分析
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下 也 会 产 生 较 大 的扭 矩 ， 通
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病害 ， 包括梁体产 生扭转变形 、 侧 向变形 、 外沉 内翘 、 “ 爬坡” 现象等…。要避免曲线梁桥 出现病害 ， 保证桥
梁安全运 营， 必 需了解 曲线梁桥 的受力特点 ， 正确进
桥宽度一般较小 ， 端支承 的间距 不大， 若存 在较大 的 扭矩将使 内侧端支座产生 负反 力 ， 支座脱空 ， 同时靠
常会使 曲线外侧主梁超载 ， 内侧 主梁卸 载 ， 内外侧主
ＺＨＡＯ Ｚｈ ａ ｎ—ｗｅ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｆｅ ｎ ｇ—ｍｉ ｎ
（ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｈｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ Ｗ ｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ １ ５ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
梁产生应力差别。（ ４ ） 支承反 力有 曲线外侧 变大 、 内 侧 变小 的倾 向， 当活载偏置时 ， 内侧支承甚 至可能产
生负 反 力 ， 同时 也应 防止 外 侧 支 座 超 载 。 （ ５ ） 中 横 梁
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｎ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｄ ｇ ｉ ｒ ｄ ｅ ｒ Ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ； Ａｃ — ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｒｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ， ｉ ｔ ｇ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｄ ｂ ｅ ａ ｍ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ； ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ — ｔ ｉ ｃ ｓ ；ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ．
曲线 梁 桥 设 计 计 算 分 析
赵站伟 ， 刘锋民 （ 武汉市公路勘察设计院， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ １ ５ ）
摘要 ： 通过 实 际项 目内的工 程 计算和 设 计 ， 介绍了 曲线梁桥 的受 力特 点和 设 计 要 点 ； 通过运用不 同 的计算 方法 进行 结 果 验 证 对 比， 得 到 了 与理 论 相 符 合 的理想 结果 。 关 键词 ： 曲线梁桥 ； 力 学特 征 ； 设 计要 点
不 至于 过 大导 致 伸缩 缝 破 坏 ， 一 般 在 梁 的两 端 设 置 能
引言
曲线梁桥以其 因地制宣 、 整 体桥 型美 观 、 结构轻
盈等特点 ， 近年来在我国发展迅速 。但 曲线梁桥与同 等规模直线桥 比较 ， 受力较复杂 ， 设计 和施工难 度增 大 。有不少的 曲线梁 桥在运营 中也逐 渐 出现 了较 多
近端支承的梁体也要承受较大的扭矩 。 在 曲线半径较 大时建议不设计 中间独柱 墩的多
行 曲线梁桥简化分析计算 ， 才能判断数值分析结果的
正确与否。采用同济 大学 开发的“ 桥梁博士 ” 和北京 迈达斯技术有限公司开发 的“ ｍ ｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ ” 对工程进行
中图分 类号 ： Ｕ ４ ４ ８ 文献标 识码 ： Ａ
了计算 ， 得到 了与理论相符 的结果 。
１ 曲线梁桥的力学特征
曲线梁 桥 最 主要 的受 力 特 性 是 ， 主 梁 截 面 在 发 生
竖 向弯 曲时 ， 由于 曲率影 响 ， 必然产 生梁体 的“ 弯 一 扭” 耦合作用。与相 同跨径直线 梁桥相 比较 ， 其受 力 性能特征 ： （ １ ） 其弯矩 比相应直桥增大 ， 其截面主拉应 力 比相应 的直梁桥大得多 。（ ２ ） 曲线粱桥 的变形 比相 同跨径直线桥要大 ， 曲线外侧边缘挠度大于 内边缘挠 度， 且平 曲线 半 径 越 小 、 桥 面越 宽 ， 这 一 趋 势 越 明
除了具有直线桥中的作用外 ， 还是保持全桥稳定的重 要构件 ， 其刚度需要加大 ， 并增设 中横隔板 。（ ６ ） 主梁 内纵 向预应力 钢束的效应对支 座反力分配有 较大影
响， 计算时必须考虑其影响。
２ 曲线 梁 桥 的支 承 布 置 形 式
（ １ ） 曲线梁桥按支承方式可分为点铰 支承和抗扭 支承； （ ２ ） 对于连续 曲线梁桥 ， 为了保证梁端扭转变形
抵抗外扭矩 的抗扭支座 ， 中间支承可 以采用抗扭支承 或点铰支承， 或交替使用两种支承形式 。在 曲线半径
较大时 ， 中 间 采 用 独 柱 墩 与采 用 双柱 墩 ， 虽 然 弯 矩 和
剪力差别较小 ， 但扭矩有明显差别 ； （ ３ ） 通 过均布力矩
作用在 曲线桥与直线桥是扭矩 图的对 比， 曲线半径越 小传递到端支承 的扭矩 也越小 。由于互通 内的匝道
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病害 ， 包括梁体产 生扭转变形 、 侧 向变形 、 外沉 内翘 、 “ 爬坡” 现象等…。要避免曲线梁桥 出现病害 ， 保证桥
梁安全运 营， 必 需了解 曲线梁桥 的受力特点 ， 正确进
桥宽度一般较小 ， 端支承 的间距 不大， 若存 在较大 的 扭矩将使 内侧端支座产生 负反 力 ， 支座脱空 ， 同时靠
常会使 曲线外侧主梁超载 ， 内侧 主梁卸 载 ， 内外侧主
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梁产生应力差别。（ ４ ） 支承反 力有 曲线外侧 变大 、 内 侧 变小 的倾 向， 当活载偏置时 ， 内侧支承甚 至可能产
生负 反 力 ， 同时 也应 防止 外 侧 支 座 超 载 。 （ ５ ） 中 横 梁
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摘要 ： 通过 实 际项 目内的工 程 计算和 设 计 ， 介绍了 曲线梁桥 的受 力特 点和 设 计 要 点 ； 通过运用不 同 的计算 方法 进行 结 果 验 证 对 比， 得 到 了 与理 论 相 符 合 的理想 结果 。 关 键词 ： 曲线梁桥 ； 力 学特 征 ； 设 计要 点
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引言
曲线梁桥以其 因地制宣 、 整 体桥 型美 观 、 结构轻
盈等特点 ， 近年来在我国发展迅速 。但 曲线梁桥与同 等规模直线桥 比较 ， 受力较复杂 ， 设计 和施工难 度增 大 。有不少的 曲线梁 桥在运营 中也逐 渐 出现 了较 多
近端支承的梁体也要承受较大的扭矩 。 在 曲线半径较 大时建议不设计 中间独柱 墩的多
行 曲线梁桥简化分析计算 ， 才能判断数值分析结果的
正确与否。采用同济 大学 开发的“ 桥梁博士 ” 和北京 迈达斯技术有限公司开发 的“ ｍ ｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ ” 对工程进行
中图分 类号 ： Ｕ ４ ４ ８ 文献标 识码 ： Ａ
了计算 ， 得到 了与理论相符 的结果 。
１ 曲线梁桥的力学特征
曲线梁 桥 最 主要 的受 力 特 性 是 ， 主 梁 截 面 在 发 生
竖 向弯 曲时 ， 由于 曲率影 响 ， 必然产 生梁体 的“ 弯 一 扭” 耦合作用。与相 同跨径直线 梁桥相 比较 ， 其受 力 性能特征 ： （ １ ） 其弯矩 比相应直桥增大 ， 其截面主拉应 力 比相应 的直梁桥大得多 。（ ２ ） 曲线粱桥 的变形 比相 同跨径直线桥要大 ， 曲线外侧边缘挠度大于 内边缘挠 度， 且平 曲线 半 径 越 小 、 桥 面越 宽 ， 这 一 趋 势 越 明
除了具有直线桥中的作用外 ， 还是保持全桥稳定的重 要构件 ， 其刚度需要加大 ， 并增设 中横隔板 。（ ６ ） 主梁 内纵 向预应力 钢束的效应对支 座反力分配有 较大影
响， 计算时必须考虑其影响。
２ 曲线 梁 桥 的支 承 布 置 形 式
（ １ ） 曲线梁桥按支承方式可分为点铰 支承和抗扭 支承； （ ２ ） 对于连续 曲线梁桥 ， 为了保证梁端扭转变形
抵抗外扭矩 的抗扭支座 ， 中间支承可 以采用抗扭支承 或点铰支承， 或交替使用两种支承形式 。在 曲线半径
较大时 ， 中 间 采 用 独 柱 墩 与采 用 双柱 墩 ， 虽 然 弯 矩 和
剪力差别较小 ， 但扭矩有明显差别 ； （ ３ ） 通 过均布力矩
作用在 曲线桥与直线桥是扭矩 图的对 比， 曲线半径越 小传递到端支承 的扭矩 也越小 。由于互通 内的匝道