曲线梁桥的工程设计方法研究
浅谈曲线桥的设计
浅谈曲线桥的设计 摘要本文主要介绍了曲线桥的设计类型、特点及方法，以及梁的类型、结构特点、适用条件等，为曲线桥设计方案的选择提供参考。 关键词 曲线桥 设计 几何线形 主梁 影响因素 0 引言 公路为了适应地形, 线形美观, 行驶舒适, 在路线设计中会采 用曲线。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）总则1.0.4的要求：“公路桥涵及其引道的线形应与路线的总体布设相协调” ，修建曲线桥梁在所难免。特别是近几年，随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，高等级公路的建设正处于空前绝后的好时机，在高等级公路立交工程特别是互通区桥梁建设中，曲线梁桥所占的比例很大，各种形式的弯梁桥（包括弯斜梁桥）得到广泛的应用。 1 曲线桥墩台布置形式 曲线桥按墩台轴线的平面关系可分为如下两种形式: （1）平行墩式曲线桥 (如图1所示) ,是指各墩、台的轴线在平
图1 平行墩布置示意图 （2）辐射墩式曲线桥(如图2所示) ,是指墩、台轴线交于圆心(正交弯桥) 或相对于径向旋转一固定角度（弯斜桥）。其特点是,同一 曲线桥几何线形布置形式也是不拘一格,可以采用多种方法： （1）弯桥直做:将曲线桥梁上的主梁做成直线形,各墩台平行布置,计算出起终点弦线与弧线之间的最大差值, 一般是使桥梁在横向适当加宽,也可根据实际情况适当移动桥梁中心线,通过调整人行道与栏杆(或防撞墙)设计线形，使之满足路线平面线形的要求。此种方法适用于总长度较小的桥梁。 （2）弯桥折做:将曲线桥梁上的主梁做成折线形, 通过调整人行道与栏杆(或防撞墙)设计线形，使之满足路线平面线形的要求。该种方法适用于单跨较小但总长度较大的桥梁。采用此种做法，若桥梁总长度过大则墩台不宜平行布置,应采用辐射式布置方法,这时各主梁
探讨曲线梁桥设计
探讨曲线梁桥设计 [摘要]：本文着重论述了连续桥设计中的几个技术问题，如：中横梁刚度对荷载分配的影响、支座偏心距对扭矩分配的影响、剪力滞后对翼缘板有效宽度影响等，并结合工程实践提出了解决问题的相应办法。 关键词：曲线梁桥;支座偏心距;有效宽度 [abstract] : this paper focuses on the continuous bridge design of several technical problems, such as: the bar to the influence of the distribution stiffness load eccentricity, problems of torque distribution, effects of shear lag of flange plate effective width influence to wait, and combined with engineering practice, this paper proposes the corresponding measures to solve the problems. keywords: curve beam bridge; bearing eccentricity; effective width 中图分类号： u448 文献标识码： a 文章编号： 1前言 曲线梁桥是现代交通工程中一种重要桥型。在公路及城市道路的立体交叉工程中，曲线梁桥是实现各方面交通联结的必要手段。早期修建的曲线梁桥，由于受设计方法和施工工艺的限制，多建成钢筋混凝土简支梁，其上部结构略显笨重，且易开裂，给后期养护带来较大困难。随着道路交通的迅猛发展，以及人们对审美观念的
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/h 2.2 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
设计曲线桥
曲线桥设计 简介：在当个公路建设中，部分桥梁在布线时受平面线形的影响而位于平曲线内。针对此情况，结合具体 工程实例，介绍了曲线桥直做的设计方案。 关键字：曲线桥设计 1 概述交通事业的迅猛发展，使国内公路工程建设进入黄金时代。公路等级不断提高，在设计总体布局方面要求桥位确定，桥梁设计应服从路线线形标准设计。所以为了满足布线时平西线形指标，就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段，使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。同时从桥梁美观学考虑，曲线桥梁在整体布置方面要求更高。因此在平曲线半径较大的情况下，采用“曲线桥直做”方案，在平、纵、横设计上可以通过 特殊处理，达到桥型经济、美观的目的。 2 设计条件及侨型的确定曲线桥与路线正交且曲线半径较大时，“曲线桥直做”方案更容易近似曲线，经过计算分析和实地模型，得出平曲线半径是作为“曲线桥直做”的重要因素。按加拿大安大略省公路桥梁设计规范是采用公式： L 2＜b×R。 其中L一桥梁中心线处梁长 R一平曲线半径 b-桥架全幅的半宽 作为曲线桥直线桥计算的判别条件，同时又根据“曲线桥直做”近几年的工程实践经验，对于简支曲线梁桥则以选用空心极梁为最佳结构类型；根据理论计算对于平曲线半径大于7 00m、20m跨径以内先张法板，最大增减值在（-36cm～＋36cm）以内，而且通过调整钢筋长 度的方法很容易预制出不同的板长。 3 桥型布置与计算分析“曲线桥直做”即墩台轴线沿曲线径向布置，并且墩台轴线方向交于圆心，梁长为曲线的弦长。由于桥梁内、外边缘线对应的曲线半径不同，使每片梁内侧的长度不等，也造成每跨中每片梁长短不一，按曲线直做墩台不平行也就使权梁的每跨布置是由许多块不同长度的个梯形组成一踏的大梯形。曲线桥对于位于国曲线内，桥梁中心线以及桥梁内、外边缘线均为一同心曲线；对于位于缓和曲线内，桥梁中心线为缓和曲线，而对内、外边缘线是随中线曲率变化的渐变曲率曲线，而不应按缓和曲线计算。对于曲线桥直做梁板桥，计算分析基本上与直线梁板桥架结构计算是一致的，但是由于每片梁内、外侧长度不同，从计算角度考虑采用取平均梁长作为计算梁长。 每片板计算梁长为：L＝L h（R士B J）／R 其中：L h-标准跨径的梁长 R一路中心线的曲率半径
浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题
浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题 论文导读：近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀。关键词：曲线梁桥，设计，问题 近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。相比于直线梁桥，曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。 1.总体布置在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀；（2）结构变形方面，要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。使之符合规范要求。要得到这些结果，主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。 1.1分孔问题因曲线梁桥其特殊的结构构造，其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值，为了避免可能出现梁端内侧支座“脱空”现象，可使内侧支座处于受压状态，并考虑给予一定的压力储备。达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径，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，如调整边跨与中跨的自重等。 1.2支承方式（边界条件）曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型：抗扭支承和独柱点铰支承。其中抗扭支承具有较强的抗扭能力，而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承，此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能，保证桥梁横向稳定性；此外，在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承，这两种支承方式应用均较普遍。对于桥面宽度较宽或曲线半径较大的曲线梁桥，主梁截面的抗扭刚度降低，故设抗扭支承较采用点铰支承合理。对于桥面宽度较窄或曲线半径较小的曲线梁桥，由于上部结构常采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构，一般将中间墩布置成独柱点铰支承。为了增大相邻两跨间的矢度，对于曲线半径较大的曲线梁桥，也可采用铰支承交替布置在桥轴线两侧的形式，能大大提高全桥抗侧倾能力。 2.上部结构曲线梁桥各截面处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，其应力分布比直线梁桥复杂得多。因此，在截面设计时，要选择抗扭刚度大的截面形式，如箱形截面、空心板截面等；同时，要在桥跨范围内设置适量的横隔板，以加强截面横向刚度；在截面发生较大变化处，要设渐变段过渡，以减小应力集中效应。在进行配筋设计时，应充分考虑扭矩效应。与直线梁桥不同，曲线梁桥应在腹板侧面布置较多的受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线梁桥数量多；另外，曲线梁桥除了要布设抗剪钢筋外，还要配置较多的抗扭箍筋。3．下部结构 曲线梁桥墩顶水平力分配比较复杂，且桥墩所受的外力方向常发生变化，因此，墩柱要尽量采用圆形截面；曲线梁桥墩柱受到纵、横向水平力作用，墩身最大弯矩应是两个方向的力矢量合成值；同一座桥墩各墩柱的轴力也可能有差异，因此要调整墩柱位置，使墩柱受力均匀，避免出现墩柱受拉的情况；在计算桩柱配筋量时，要分别验算各墩柱的内力，根据最不利组合进行配筋。在确
桥梁工程中小半径曲线梁桥设计要点
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 中图分类号：[tu997]文献标识码：a 文章编号： 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
弯梁桥设计体会总结
1.1.2混凝土箱梁温度作用效应 由于混凝土箱梁的温度作用产生的应力称为混凝土箱梁的温度应力。因混凝土箱梁的内、外约 束而产生的温度应力又分别称为温度内约束应力和温度外约束应力。温度内约束应力是指由于温度 在混凝土箱梁结构的非线性分布而使构件各部分因温度的收缩不均匀而产生的约束应力，由于这种 应力在箱梁截面上是自平衡的，也称为温度自约束应力，简称温度自应力。对于属于超静定结构的 桥梁而言，赘余约束会阻止结构由于温度而产生的变形，由此产生的应力称为温度外约束应力，也 称为温度次应力，相应的内力称为温度次内力。 事实上，对悬拼或悬浇的方法施工的混凝土连续梁的一个节段而言，若其任意时刻t的温度场 可表达联)t，则任意时刻t的实际竖向温差分布应表示为D双)t一双0)t，其中命为该节段施工完毕的 时刻，D联)t表示t时刻的竖向温差分布。但对于绝大多数的桥梁而言D 双0)t都是未知的，因此在无 法忽略D双0)t的条件下是不可能准确求出温度应力的。然而随着时间的推移，徐变的发展可以基本 消除D联肠)引起的初始温度应力，运营阶段的t时刻的温度应力只要通过D双)t就可以计算#[]。因此
本文中所指的竖向温差分布如无特别注明，均指D双)t，而不是D联)t一联0)t。 （一）外形：由顶板、底板、肋板及梗腋组成 1、顶板： 除承受结构正负弯矩外，还承受车辆荷载的直接作用。在以负弯矩为主的悬壁梁及T形刚构桥中，顶板中布置了数量众多的预应力钢束，要求顶板面积心须满足布置钢束的需要，厚度一般取18—25cm。 2、底板 主要承受正负弯矩。当采用悬臂施工法时，梁下缘承受很大的压应力，特别是靠近桥墩的截面，要求提供的承压面积更大；同时在施工时还承受挂篮底模板的吊点反力。在T形刚构桥和连续梁桥中，底板厚度随梁的负弯矩塔大而逐渐加厚。底板最小厚度15cm。 3、肋板 承受截面剪应力及主位应力，并承受局部荷载产生的横向弯矩，其厚度还须满足布置预应力筋及浇筑混凝土的要求，以及锚固锚头的需要，一般厚度为20-35cm，大跨径桥梁可采用变厚度。 4、梗腋 顶板与肋板交接处设使梗液，其作用是；（1）提高截面抗扭刚度，减少畸变应力；（2）使桥面板支点加厚，减少桥面板跨中弯矩；（3）使力线过渡平缓，避免应力集中；（4）提供布置纵向预应力钢束的面积。 底板与助板交接处的梗腋，其作用不如上梗腋显著，尺寸可较小，有的国外桥梁甚至不设。 尺寸：以提高截面的抗扭刚度为目的设置，其斜度可按1:1，也可1:2或2:1设计。 注意：在大跨径箱形梁桥中，结构自重占总荷载的比例较大（可达80％以上），为减轻自重，宜采用宽箱薄壁截面。
纸桥的设计与制造方案
纸桥的设计与制作 （天津市科技活动方案样张之一） 一、题目纸桥的设计与制作 二、适用对象D段（七、八年级） 三、适用主体学校 四、活动目标 1．态度目标： ⑴采取分组的活动形式，培养学生的合作精神和有序的工作能力；通过成品展示、竞赛等活动，培养学生的既合作又竞争意识； ⑵在制作过程中，培养学生不畏艰难，不循旧规，敢于创新的精神。 2．科学方法、能力目标： ⑴学习科技制作、理解桥的主要结构的作用，通过纸桥的设计与制作使学生在探索中理解，材料的强度与它的几何形状有关。 ⑵在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中鼓励学生独立思考、发展学生的创造性思维能力。 ⑶培养学生与他人合作共同研究的能力。 3．知识目标： ⑴通过对桥的造型设计，培养学生的审美意识和环境美意识，提高创作模型的技能、技巧及可观赏性。 ⑵学习简单的技术设计。 五、活动方式： 活动以班为单位，分为若干活动小组（四名学生为一组），开展分组竞赛，作品在课上评定。 六、所需活动时间4——5学时 七、背景材料 1．知识背景： ⑴压力与压强 知道压力的概念，压力是指垂直压在物体表面上的力。 理解压强的的概念，压强是物体单位面积受到的压力。 固体的压强跟受力面积有关，截面积对压力有直接影响，截面积越大，压力越小
⑵拱形桥：拱起了腰的纸条可以驮起一盒火柴，这说明，向上拱起的物体最能承受外来的压力，它的强度要比没有拱起时大。火柴盒压在纸拱桥上，给予纸拱的是一种静态外力，它和作用在装甲车上的子弹冲击力不同。纸拱桥这种抵抗静态外力的本领，就叫静强度。 我们的祖先很早就发现了拱形物体的这种性质，并且把它运用到建筑上去。各地发掘出的东汉古墓，多数有“拱”式结构，可见一千几百年前我国的筑拱技术已经相当普及了。 现存的最古老的石拱桥是我国的赵州桥。赵州桥是隋朝石匠李春设计监造的，自公元616年建成，到现在已经有1300多年的历史了。这座石桥横跨在河北赵县城南洨河上，有着一个弧形的桥洞，犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里，赵州桥经受了地震的摇撼，洪水的冲击，车马的压轧，仍然屹立在洨河上。（图一）赵州桥不但有个弧形的大拱，而且在桥肩还有4个小拱。当山洪暴发时，小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。 我国科技人员和工人继承并发展了拱桥建筑的传统，运用现代强度理论以及工程学，创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看，就会发现它的肚皮是凹的，好像由几条自行车的挡泥板拼起来的，真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低，载重负荷大，施工方便，节省材料。宏伟的南京长江大桥的公路引桥便是这种双曲拱桥。 双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷，主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形，而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。自行车的挡泥板就是这种双曲拱形的。当它受力时，力使沿着两个拱的方向更均匀地传递；某一局部受力过大时，双曲拱能迅速自行调整平衡，使整个双拱曲不会因局部受力过大而损坏。 拱形结构除了能用于建造桥梁外，另一个重大的用处就是建造水坝。特别是双曲拱形坝，由于拱形顶所受的水压力能通过拱体均匀地传递给河岸，依靠坚固的两岸来维持的稳定，它与完全靠自身重量来维持平衡的重力坝相比，不仅可以减少体积，节约材料，而且还有一定的弹性，对地基的局部变形具有一定的适应能力，有较好的抗震性能。 我们的脚上就长着“双曲拱桥”，它就是人的足弓正常的脚都可以区分出三个足弓：两个纵向的纵弓和一个横断面上的横弓。 ⑶桥的历史与发展现状： 我国古代桥梁多用木、石、藤、竹及至皮革之类的天然材料，锻铁出现以后有了简单的铁链桥。它们的强度都很低。木、藤、竹，皮革类易腐烂，能够保留至今的古代桥梁多为石桥。中国古代著名石桥有：1河北赵州安济桥、2北京泸沟桥、3泉州安平桥。 1900-1949年,这一时期中国的桥梁建设几乎处于停滞状态，特别是由中国自行建设的桥梁工程更是寥寥无几。其中代表桥梁是1943年由我国老一辈桥梁工程专家茅以升老先生主持设计并建设的杭州钱塘江大桥。（图二） 钱塘江大桥位于杭州闸口六和塔附近，是由我国工程师自行设计并监造的第一座双层式公、铁两用桥。全桥长1453米，正桥长1072米，两岸引桥长381米。于1931年11月11日举行开工典礼，1935年通
山区公路桥梁设计探讨
山区公路桥梁设计探讨 发表时间：2019-02-18T15:02:59.457Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：郭翔飞 [导读] 摘要：当代交通的快速发展，促进了山区公路桥梁工程的发展。 济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司济南分公司 摘要：当代交通的快速发展，促进了山区公路桥梁工程的发展。然而对整个工程的造价和使用功能起关键作用的是设计方案的合理性。在山区桥梁的设计中稍有不慎便会引起施工困难和使用的安全问题。为此，越来越多的设计专家投入大量精力对山区桥梁的结构设计进行研究分析，提出了许多新的设计要点。本文对山区公路桥梁的设计进行探讨和分析。 关键词：山区；公路桥梁；设计 1桥梁选型 山区公路桥梁桥型选择应充分考虑水文条件和地形地貌，合理选择墩柱及桥孔尺寸和上部结构，满足填挖要求，保证桥梁通行能力，做到经济美观。（1）简支梁受力计算简便，易于实现标准化，便于预制、施工方便、造价低，对地形变化小、跨越河流深度较小、宽度较大的山区中小跨桥梁应优先选用。为克服简支梁自重大、支座和接缝多、桥梁的美观性、耐久性、舒适性以及结构整体性差的缺陷，宜考虑采用简支－桥面连续的支承体系，如图1所示。（2）考虑整体式闭合箱梁的上部平衡外力和抗扭性能强，易于满足设置超高和线形要求，同时下部结构受的附加力小，设计高墩、曲线型长大山区桥梁时，应优先采用此类桥梁。（3）对地形起伏明显、地表高差大的U型山区地形，线路走向直接影响桥梁设计，墩台高度大、曲率半径小，这种情况下应优先选用连续钢构桥梁结构形式。（4）对横跨V型山谷等大型山谷地形，宜优先选用拱式桥梁形式，这种桥梁宽度较大时，与其他桥梁相比造价较低。 2山区桥梁设计方法 2.1上部结构设计方法 （1）设计原则。山区公路桥梁经常采用的是标准化配置和装备，跨度有13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m等，有空心板、小箱梁、T梁等结构可以选择。实践表明，当山区公路桥梁的跨径与墩高的比值在0.618～1之间时，经济效益是最好的。一般来说，在山区这样的地形中，施工过程中需要考虑的因素是比较多的，因为山区地形的变化起伏是比较大的。所以在具体的设计中，一定要对这种地形有一定的连接，不应该仅仅按照以往经验而忽略实际情况。当墩高变化较大时，可采用20m和30m或30m和40m的组合跨径来进行设计和建设。若是一座桥梁有两种或多种跨径方案可供选择是，应当结合上下部结构，对造价进行比较，从中选取经济更高的方案。 （2）设计方法。工程实践表明，桥位处平面曲线半径对跨径的选择及平面布置有着一定的影响。比如，墩台径向布置时，因曲率半径的影响，导致内外梁的长度不相等，半径越小，梁长的差值就越大。对于该问题的解决常用的方法有两种：①按照平面半径变化梁长；②在不改变梁长的前提下，通过加大帽梁、封锚端或是加长现浇段进行处理。虽然第一种方法在设计上比较简单，但若是同一标段内有几座桥处于不同的曲线半径时，预制梁长的种类会随之增多，施工中需要对模板进行频繁调整，同时，还需要对每一片梁进行编号，堆放这些预制梁也需要较大的场地，而在山区想要解决堆放场地的问题比较困难。因此，在山区公路桥梁上部结构设计中，尽量不要采用变梁长的方案，建议采用等梁长的设计方案。 （3）跨径与墩高的关系。在美学上面来说，跨径与墩高的比值一般是0.618～1比较经济，即50m跨径适应的墩高一般为30～50m。山区公路地形起伏变化是比较频繁的，一般情况下，应该按照地形的条件来选择一种跨径，而不是频繁改变跨径。当一座桥梁的建设可以有不同的跨径方案选择时，考虑要更加全面一点，除了考虑上下构造的情况之外，还要综合考虑一些其他的影响因素。 2.2下部结构设计方法 （1）处理好桥墩的设计规划。①对于高度小于25m的低矮的桥墩的设计规划，应该采用圆柱或者方柱的柱式桥墩和矩形或者圆端形的薄板式桥墩；山区公路的桥梁多采用柱式桥墩，因为其能够与桥梁的上部结构进行相对和谐的对接，抗压能力强；薄板式桥墩常常用于公路互通式立交之中，能够达到使桥梁整体美观的效果。②对于高度在25～40m的中高形桥墩的设计过程中，应该采用实心厚板式的桥墩，可能施工起来相对麻烦，但是桥墩的整体受力均匀。③对于高度大于40m的桥墩宜采用空心薄壁墩。因此，应该综合考虑桥梁的墩高，桥梁的上部结构，施工场地的地形情况等因素，对桥墩作出科学合理的分析规划。 （2）处理好桥台的规划设计。公路桥梁设计的桥台有柱式台、肋板台、重力式桥台等几种选择方式，但是一般采用高度控制在10m以内的U型重力式桥台，这种桥台填土范围一般控制在4～10m范围之内。柱式台及肋板台，受联长、桥台锥坡等条件影响，在山区桥梁中受限制较大。 （3）基础设计。目前我国大部分山区所修建的桥梁在基础设计时，多采用桩基础方式。如果当地的地质条件非常不利于桥梁基础施
连续曲线梁桥设计探析
连续曲线梁桥设计探析 文章论述了曲线桥梁的受力性，并且阐述了设计时要注意的要素。 标签：曲线梁桥；受力特点；结构设计 1 概述 曲线桥是当前的道桥项目中非常关键的一个组成部分，尤其是在最近几年它得到了非常广泛的应用。对于那些互通型的立交匝道来讲，它的使用更是非常的明显。在设计匝道的时候会受到很多要素的干扰，比如地形以及所在区域的规模等，这些要素的存在使得该项设计有如下的一些特征。第一，此类桥的宽度不是很宽，通常匝道的尺寸在六米到十米之间。第二，匝道本身是为了辅助道路转向的，在立交工程中会受到土地规模的影响，因此这类桥大多数是小尺寸的曲线桥。第三，匝道桥的纵向坡度非常大，有时会横跨下方的车道，此时就使得桥的长度变长。因为这种桥本身弯斜，形状特别，所以它的设计工作无法正常的开展。 2 曲线梁桥的平面及纵、横断面布置 最近几年高速路在设计的时候更加的关注线形方面的内容，规定设计要合乎线形要求。因此在布局桥梁平面的时候，要遵照总的线形布局规定，其纵坡也要和路线的纵坡保持一致。通常为了应对截面的扭矩以及弯矩，在设计的时候常使用箱形的截面。由于桥面超高的需要及梁体受扭时外边梁受力较大的需要，所以可以在其水平方向上把主梁设置成不一样的高度。为了便于构造，方便建设，也可以将其设置成一样高度的，其超高横坡由墩台顶面形成。 3 曲线梁桥结构受力特点 3.1 梁体的弯扭耦合作用 一般来说，当受到外在力影响的时候，曲梁会出现一定的弯矩以及扭矩，两者会彼此影响，进而导致截面处在一种耦合的状态中，截面的拉力要较之于直梁大，这个特征是这种梁所特有的。因为这种桥会承受较高的扭矩力，所以会发生变形现象，它的外侧的挠度要比相同尺寸的直桥大一些。因为存在耦合作用，所以在桥上方会存在翘曲现象。 3.2 内外梁无法均匀受力 对于曲梁桥来讲，因为其扭矩较大，所以会导致外梁发生超载而内梁出现卸载的情况，特别是当桥梁较宽的时候这种现象更加的明显。因为两个梁的支点反力差别非常大，如果活载发生了偏移的话，内梁就会生成一种反向力，此时假如内梁无法承受这种力的话，就会使得梁体和支座分离。
小半径曲线梁桥设计体会
小半径曲线梁桥设计体会 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。 1、由于曲线梁桥比直线梁桥的受力复杂，对结构的抗弯、抗扭性能要求高于同跨径的直线梁桥，故采用整体性好、抗扭刚度大就地浇注的连续箱形梁桥比较好。 2、小半径曲线梁桥的梁高大于跨径的1/18时，是比较经济的。在特殊情况下也不应小于跨径的1/22。 3、由于混凝土的收缩、徐变涉及的因素较多，个工程中混凝土的材料、级配不尽相同，要很精确的计算出混凝土收缩、徐变对小半径曲线梁桥的作用较难。故在设计小半径曲线梁桥，最好采用普通钢筋混凝土结构。对于预应力混凝土曲线梁桥，纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，但钢束一般不大于12-7ф5，压应力应小于12MPa，拉应力小于1MPa，为预应力A类构件即可。 4、与一般的直线桥相比，曲线箱梁桥顶板、底板和腹板中的纵向受力钢筋、横向钢筋、箍筋、水平分布钢筋都要考虑到全桥计算和构造上的需要，并适当加强。 5、在预应力混凝土曲线梁桥中设置防崩钢筋。 6、在支承形式上，小半径曲线梁桥通常三种布置形式：①全部采用抗扭支承。②两端设置抗扭支承，中间设单支点铰支承。③两端设置抗扭支承，中间既有单支点铰支承，又有抗扭支承的混合式支承，下部墩柱
当与之相匹配。 对于多跨小半径曲线连续梁桥，全部为抗扭支承与中间为点铰支承的，两者在荷载作用下的弯矩和剪力值差别甚小，而且曲率的变化对弯矩值的影响也只有1％～2％；，但对扭矩的影响，则随曲率的增大而加大。当各跨圆心角大于30度时，中间设单支点铰支承的扭矩控制值比全部为抗扭支承的扭矩控制值要大15％左右。在中间设独柱式单支点曲线连续梁内，上部结构的扭矩不能通过中间单支点支承传至基础，而只能由曲线桥两端设置的抗扭支承来传递。在此情况下连续梁的全长成为受扭跨度，这也是我们常常所说的扭矩的传递作用。必然造成曲线桥两端抗扭支承处产生过大的扭矩，造成曲线梁端部内侧支座脱空，所以在必要时，须对多跨桥梁中间墩设置两支点的抗扭支承。 如果在中间墩点支承向曲线外侧方向预设一定偏心值，就可以调整曲线梁桥的梁体恒载扭矩分布，有效地降低两端抗扭支承的恒载扭矩值。但这一措施对减少活载扭矩的影响较小，这是由于活载引起的扭矩中车辆偏载占了很大一部分。 7、必要时可在墩顶设置限挡块或采用墩梁固接的办法来限制曲线梁桥的梁体径向移。
曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析_百度文库
曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析 中华硕博网核心提示:摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。:曲线梁桥,结构,施工近年来,随着公路建设事业 摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。 :曲线梁桥,结构,施工 近年来,随着公路建设事业的快速发展,涉及到曲线梁的桥梁设计已经越来越多了,以往设计者希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部(如翼缘、护栏等进行曲线调整,以期达到与路线线形一致。这些严格意义上说都不是曲线桥。由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。 1、曲线梁桥的力学特性 1。1曲线梁的受力情况 曲线梁桥能很好地克服地形、地物的限制,可以让设计者较自由地发挥自己的想象,通过平顺、流畅的线条给人以美的享受。但是曲线梁桥的受力比较复杂。与直线梁相比,曲线梁的受力性能有如下特点: (1轴向变形与平面内弯曲的耦合; (2竖向挠曲与扭转的耦合; (3它们与截面畸变的耦合。其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。曲梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。同时弯道内外侧支座反力不等,内外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。故在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的
箱型截面形式。在曲梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥中特别明显。另外,由于曲梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象,通常称为“支座脱空”。 1。2下部桥梁墩台的受力情况 由于内外侧支座反力不相等,使各墩柱所受垂直力出现较大差距。当扭矩很大时,如果设置了拉压支座,有些墩柱甚至会出现拉力。曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样,有制动力、温度力、地震力等以外,还因为弯梁曲率的存在,多了离心力和预应力张拉时产 生的径向力。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。 2、曲线梁桥的结构分析 2。1上部结构分析 2。1。1结构力学方法 这种方法沿用杆系系统的结构力学方法。首先将弯梁视为一根曲杆,把抗扭支座以赘余扭矩代替,然后根据变形协调条件求解未知力。这种方法较简单,比较适用于分析简支弯梁和等截面且跨内为圆弧的窄桥。 2。1。2梁格法 梁格法是目前最常用的分析弯梁桥的方法。梁格法实质是用一个等效的梁格来代替桥梁上部结构,是一种以梁为基本单元的有限元法。这种方法概念明确,容易理解和使用,也比较容易操作,计算速度也比较快。现有的计算曲线梁梁桥软件,如同济大学开发的“桥梁博士”和广州阿安毕公司开发的“3DBSA”,都采用了梁格法。
正交曲线桥直做的设计方法(正式版)
文件编号：TP-AR-L6677 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 正交曲线桥直做的设计 方法(正式版)
正交曲线桥直做的设计方法(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1、概述 交通事业的迅猛发展，使国内公路工程建设进入黄金时代。公路等级不断提高，在设计总体布局方面要求桥位确定，桥梁设计应服从路线线形标准设计。所以为了满足布线时平西线形指标，就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段，使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。同时从桥梁美观学考虑，曲线桥梁在整体布置方面要求更高。因此在平曲线半径较大的情况下，采用“曲线桥直做”方案，在平、纵、横设计上可以通过特殊处理，达到桥型经济、美观的目的。
2、设计条件及侨型的确定 曲线桥与路线正交且曲线半径较大时，“曲线桥直做”方案更容易近似曲线，经过计算分析和实地模型，得出平曲线半径是作为“曲线桥直做”的重要因素。按加拿大安大略省公路桥梁设计规范是采用公式： L 2＜b×R 其中L一桥梁中心线处梁长 R一平曲线半径 b-桥架全幅的半宽 作为曲线桥直线桥计算的判别条件，同时又根据“曲线桥直做”近几年的工程实践经验，对于简支曲线梁桥则以选用空心极梁为最佳结构类型；根据理论计算对于平曲线半径大于700m、20m跨径以内先张法板，最大增减值在（-36cm＋36cm）以内，而且通过
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 摘要：与直线桥不同的是，由于弯扭耦合作用，所以曲线桥在竖向荷载作用下 引起弯曲的同时会产生扭转变形，导致内外侧支座反力大小不同，甚至可能出现 负反力。本文首先分析了曲线梁桥的力学特性，然后详细阐述了小半径曲线桥梁 的设计方法，最后说明了小半径曲线桥梁设计中应注意的问题。 关键词：小半径；曲线桥梁；截面；支座；抗扭支承 一、曲线梁桥的力学特性 （一）梁内外侧受力不均由于扭矩的作用会造成外梁超载、内梁卸载等问题，致使弯梁桥外边缘弯曲应力大于内边缘，外边缘挠度大于内边缘，内梁和外梁受 力不均，反应到箱梁上则是内外腹板受力不均。当活载偏置时，内梁支点甚至可 能产生负反力，甚至会出现梁体与支座脱离的问题发生。 （二）挠曲变形曲线箱梁桥的挠曲变形一般要比相同跨径的直线桥大，弯桥 的挠曲变形是弯曲和扭转的迭加。 （三）横向水平力汽车在曲线梁桥上行驶时会对桥梁产生水平方向的离心力。预应力、混凝土收缩徐变及温度变化等不仅对桥梁会产生纵向水平力，也会产生 横向水平力。外荷载对桥梁产生的横向水平力会增大梁体截面扭矩和桥墩弯矩， 并有可能造成横向的位移或者是桥梁在平面的转动。 （四）翘曲与畸变对于弯箱桥梁，由于在弯扭耦合的作用下会出现综合截面 应力相对直线桥梁而言较大的问题，特别是在截面扭转以及畸变作用下，这一问 题更突出。但其数值往往只占基本弯曲应力和纯扭转剪应力的5%~10%，经过初 步的估算，在设计过程中可以采取增设横隔板的设计处理方式，尽可能的控制截 面畸变变形。 二、小半径曲线桥梁的设计要点 （一）箱梁的设计 1、箱梁跨径的选择弯梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变形状态有着 直接的关系：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。 所以在曲线梁桥中，宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。小半径曲线梁 桥的梁高大于跨径的1/18 时，是比较经济的。在特殊情况下也不应小于跨径的 1/22。 2、截面设计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。 3、配筋设计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桥多，且应配置较多的抗 扭箍筋。在预应力混凝土曲线梁桥中，应设置防崩钢筋。 4、混凝土结构由于混凝土的收缩、徐变涉及的因素较多，每个工程中混凝 土的材料、级配不尽相同，要很精确的计算出混凝土收缩、徐变对小半径曲线梁 桥的作用较难。故在设计小半径曲线梁桥，最好采用普通钢筋混凝土结构。对于 预应力混凝土曲线梁桥，纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，但钢束一般不 大于12-7ф5，压应力应小于12MPa，拉应力小于1MPa，为预应力A 类构件即可。 （二）支承方式的选择在曲线桥中，不同的支承方式对上、下部结构内力影 响较大，一般支承分为两种类型：抗扭支承和点铰支承。
曲线连续梁桥的结构设计
曲线连续梁桥的结构设计 曲线梁桥是高速公路和城市立交中普遍应用的一种桥型。文章根据曲线梁桥的结构受力特点，论述了曲线梁桥在施工及成桥运营阶段出现病害的原因，论述了曲线梁桥在设计中应注意的问题，并提出了该类型桥梁设计中的一些经验做法和解决方案。 标签：曲线梁桥；结构设计；受力特点 1 概述 目前在高等级公路及城市立交中曲线梁桥的应用得到了普遍的认可，尤其在城市立交匝道设计中最为广泛。曲线梁桥的设计中常采用箱型截面，因其具有材料用量少、结构自重小、抗扭刚度大、整体稳定性好、截面应力分配合理等优点，而在曲线梁桥中应用非常普遍。 现阶段曲线梁桥的设计和理论研究已经取得了很多成果，但由于曲线梁桥结构受力复杂、施工过程中标高不能准确的控制，由于设计的原因导致在项目的施工或使用过程中已多次发生过事故。常见问题主要为：曲梁内侧支座脱空；主梁横向侧移量过大；横向刚度不足引起扭曲变形；固结墩墩身开裂；梁体的外移和翻转进一步导致支座、伸缩缝的剪切破坏和平曲线超高的丧失等。故在曲线梁桥的设计与施工过程中应充分考虑结构的弯、剪、扭受力特性，对结构内力进行准确分析及合理优化，消除设计带来的不安全隐患。 2 曲线梁桥受力特点 2.1 “弯-扭”耦合作用 曲梁由于自身及外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且相互作用。表现为曲梁内外侧尺寸不同、支座反力不等、外荷载偏心及预应力径向作用共同引起较大的扭矩，使梁截面处于“弯-扭”耦合作用的状态，其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多，这是曲梁所独有的受力特点。 在变形方面，强大的扭矩作用致使曲线梁桥产生扭转变形；曲线外侧的竖向挠度要大于同等跨径的直桥；由于“弯-扭”耦合作用，在梁端可能出现“翘曲”；当梁端处横桥向约束较弱时，梁体有向曲线外侧“爬移”的趋势。 在受力方面，由于存在较大的扭矩，通常会使外梁超载、内梁卸载，尤其当活载偏置时，内侧支座甚至会出现负反力，如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座发生脱离的现象，即“支座脱空”现象，这种现象在小半径的宽桥中特别明显。 2.2 下部墩台受力复杂
曲线梁桥的预制梁布置方法及施工特点
351 浅析曲线梁桥的预制梁布置方法研究及 施工特点 赵康 陕西明泰工程建筑有限公司 摘 要：在公路工程的设计与施工中由于地形的限制，部分桥梁在路线线型的影响下处于曲线段，给桥梁的设 计和施工增加了相当大的难度。设计中通过研究并灵活应用多种曲线段预制梁的布置方法，较好地解决了曲线段预制梁桥的布置设计及施工，以供此类桥梁设计与施工中参考。 关键词：预制梁；曲线桥；布置方法；施工特点 随着我国高等级公路建设的不断发展，公路工程对路线平纵面线型的要求越来越高。不少桥梁由于地形限制及线形设计的需要处于曲线段，这给桥梁的设计和施工均增添了相当大的难度。本文对预制梁曲线段平面布置方法及施工特点进行了研究总结。 １ 平面布设方法 预制梁平面曲线布置方法包括平分中矢法、径向布置法、等偏角法、平行布置法、曲线内侧割线布置法等。这些方法的特点各相不同，需根据具体工程情况灵活采用。１.１ 平分中矢法 一般情况下，按以下的原则来取用布置方法： （１）多孔桥梁位于小半径平曲线或缓和曲线上时，矢距 ≤10cm 时，墩台一般采用平分中矢法。 （２）单孔桥梁位于平曲线或缓和曲线上时，一般采用平分中矢法。 平分中矢法弯桥直做，下部墩台平行布置，桥梁内外侧平面线形通过边梁悬臂和护栏作圆弧处理以拟合曲线边线。 桥梁中心线的确定：首先在路线中心线上确定桥台伸缩缝中心线的位置，然后把桥台伸缩缝中心线与路线中心线的交点连线，从桥梁中心点向交点连线上作垂线，把交点连线平移到垂线中点即得到桥梁中心线。 桥面高程点为路线中心线的偏移线与新伸缩缝中心线、新桥墩中心线的交叉点。１.２ 径向布置法和等偏角法 多孔桥梁位于大半径平曲线上时，当矢距＞10cm 时，墩台一般采用径向布置法。 简支桥梁，从盖梁宽度限制和支座到盖梁边缘的距离要求考虑，均要限制梁与梁之间的缝宽不能太大，Ｇ204和Ｓ333东台段（26ｍ路基宽度）缝宽均控制在13cm 以内，一般情况下径向布置法适用的曲线最小半径见表１所示。 跨径/m 10 13 16 20 临界半径/m 1900 2400 3800 4000径向布置法的示意，路线中心按标准跨径逐跨布置切线，切点处曲线径向为桥墩横向中心线，墩顶２侧相邻跨预制梁端接缝宽度外侧为△１、内侧为△２、路线心线处为△０，曲线外侧跨径大于内侧。为了保证曲线内侧最小跨径处 预制梁的安装，内侧布置的切线最小跨径必须大于预制梁长，由此可以算得路线中心处梁端接缝宽△０最小值需大于0.5×桥宽Ｗ×两相邻跨偏角Φ 值。根据三角关系，外侧宽△１＝中心线处宽△０＋0.5×桥宽Ｗ×两相邻跨偏角Φ，内侧宽△２＝中心线处宽△０－0.5×桥宽Ｗ×两相邻跨偏角Φ，结合预制梁的安装要求和最大缝宽△１确定盖梁宽度或设计变宽度盖梁。 当墩顶２侧相邻跨预制梁间非连续设置（即设置伸缩缝）且梁端之间接缝宽度较大时，盖梁采用凸形设计；当墩顶２侧预制梁间连续设置（即先简支后浇注连续横梁）时，预制梁端间接缝内现浇连续中横梁变厚度设计。采用该径向布置法时，各跨预制梁都采用正桥布置，而当桥梁各跨预制梁必须采用斜桥布置时，各墩台横向中心线与切线切点的径向线以相同的夹角偏转，就为等偏角布置法。１.３ 平行布置法 曲线预制梁桥径向布置时，曲线段起点处墩的横向中心线与终点处墩的横向中心线的夹角为Φ，交点为Ｏ，当Φ 值较小时，各墩或台的横向中心线可采用平行布置。以某４跨桥为例，０＃～４＃墩横向中心线平行，各墩横向中心线与各墩在路线中心处曲线径向线的夹角分别为Φ１～Φ５，以０＃～１＃墩跨预制梁布置为例，其中θ为梁端斜角，由图可知０＃墩和１＃墩的径向线夹角α＝Φ１－Φ２，由三角关系得θ＝π／２－（Φ１÷α／２）＝π／２－（Φ１＋Φ２）／２，预制标准梁时则以与该θ值最接近的５倍数作为梁端斜角。 １.４ 曲线内侧割线布置法 曲线预制梁桥采用径向布置时，曲线外侧跨径大于内侧跨径，曲线内侧跨径最小，且必须大于预制梁的长度以确保预制梁的安装，由内侧最小跨径可确定路线中心线处桥梁跨径的最小值。为了设计的方便，桥跨布置时直接采用标准跨径值作为曲线内侧跨径，逐跨割线布置，确定各割点为桥墩横向中心线内侧位置，此即为曲线内侧割线布置法。 ２ 施工特点 （１）测设放样 由于曲梁桥在平面和纵横断面上的变化较大，因而在施工放样、标高控制、中线控制等方面都会增加许多麻烦，应予反复检查、严格要求。另外，在进行预制底模控制时，如