浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

合集下载

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

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。

连续曲线梁桥设计浅谈

连续曲线梁桥设计浅谈

的超高布置方式
曲线梁桥结构受力特点
梁体的弯扭耦合作用 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。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 。
结构设计与研究应用 � � � � � 《 四川建材》 年第 期
【文章编号】 : ( ) -
连 续 曲 线 梁 桥 设 计 浅 谈
欧阳尚贤
(佛山市顺德区规划设计院有限公司)
【摘 要】 : 本文 介绍了曲 线桥梁 的受力 特点, 分析了 曲 内 梁和外 梁受力 不均 在曲线 梁桥中, 由于 存在较 大
曲线梁桥的结构设计
直梁桥受 “弯、 剪” 作用, 而曲线 梁桥处 于 “ 弯、 剪、 扭” 的 复合受力状态, 故上 、 下部结构必须构成有利于 抵抗 “ 弯、 剪、 扭” 的措施。 ( ) 曲线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, 对于曲 线梁 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 线桥梁中, 宜选用 低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。 ( ) 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。 ( ) 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。 ( ) 城市立交桥中的弯箱梁桥中墩多布置成独柱支 承构

浅析桥梁设计中应注意的几个问题

浅析桥梁设计中应注意的几个问题

浅析桥梁设计中应注意的几个问题摘要:在科技迅速发展的今天,城市建设突飞猛进,人口增长,车辆日益增多,道路交通拥挤现象时常发生,扩宽道路及新建道路是目前采取的有效途径,与此同时由于自然的地理环境的影响和一些因素的限制及道路建设的需要,桥梁的建设需求也越来越大,同时对桥梁的承载能力和安全限度也有着越来越高的要求。

关键词:桥梁共振;斜交异形;防撞设计;抗震设计Abstract: With the rapid technological development, the rapid urban construction, population growth and increasing number of vehicles, road traffic congestion occur frequently, widening roads and building new roads was being taken at the same time, due to natural geographical environment and a number of factors limit the need for road construction, bridge construction demand is also increasing, while the bridge carrying capacity and safety limits with ever-increasing demands.Key words: bridge resonance; bias shaped; crash design; seismic design关于桥梁设计除了很关键的桥梁的受力分析以外所要考虑的主观和客观因素仍然有很多,在桥梁设计时应在保证桥梁有高的安全性及强的抗压力的同时,又兼顾与自然及人文环境的协调,以及抵抗自然灾害的能力,在下文中将从其中一些方面做简要阐述。

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

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。

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

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题曲线梁桥是指桥梁在横向方向上设置有曲线形状的桥梁,它的特点是造型美观,结构复杂,施工难度大,工程量大。

在曲线梁桥的设计中,需要注意以下几个问题:一、考虑曲线形状的合理性在曲线梁桥的设计中,曲线形状的合理性非常重要。

曲线形状的设计应该考虑到桥梁所处的环境,如道路、水体等的宽度和流动方向等因素。

曲线形状的设计还需要考虑到桥梁结构的承载力和稳定性等因素,也就是说应该保证曲线形状的设计不能影响桥梁的载荷能力和使用寿命。

二、保证桥梁结构的安全性在曲线梁桥的设计中,需要考虑到桥梁结构的安全性。

因为曲线梁桥通常都是在地势较高的区域中建造,因此跨径较大,每一跨结构的杆件、连接件等都需要进行较高标准的设计和加固。

而且,在梁的受力集中位置需要设置高强度的钢筋和加固杆等,使得整个桥梁的结构具有较高的安全性。

三、考虑桥梁的稳定性在曲线梁桥设计中,需要考虑到桥梁的稳定性,尤其是在地质条件较差的地区,更应该注意桥梁的稳定性问题。

因此,在设计过程中,应该对桥梁基础的选址、地下水位的深度、水文条件等进行加强考虑,对对桥梁基础的抗滑移能力要做出足够的预测和分析。

四、考虑桥梁的施工难度由于曲线梁桥结构复杂,需要进行大量的现场加工和调整,因此施工难度较大。

在设计过程中,需要充分地考虑到施工方面的难度,从而选择合适的施工方式和方法。

同时,还应该对施工过程作出合理的规划方案,为现场施工提供更多的便利和支持。

综上所述,曲线梁桥的设计需要全面、细致地考虑诸多问题,并且要保证桥梁的使用寿命、安全性、稳定性和施工难度等各个方面都得到充分的考虑。

只有确保桥梁结构的各个方面的完备性,才能使整个曲线梁桥的设计收益最大化。

曲线梁桥设计和计算中应注意的问题

曲线梁桥设计和计算中应注意的问题
第 6 总 ̄2 l 期( ;o 期) 山西交通科技 生 至旦 S A X C E C H N I I N E&T C N L Yo O S E H O OG f MMU I A I N C N C TO S
No 6 .
De . c
曲线梁桥设计和计算中应注意的问题
杨英记
( 临汾 市 交通 局 , 山西 临汾 0 10 ) 4 00
梁格 法 以简便而 相对 可靠 准确 的优 点 ,适 合工 程技 术人员 使用 。 是也存 在一 些 问题 , 能考 虑剪 但 不 力滞 、 转 、 变产 生 的截 面翘 曲 , 要 在 设计 中用 扭 畸 需
底 板之 和 。
收稿 日期 :0 9 0 — 4 修 回 日期 :09 1— 2 20—9 0 ; 20—00
作者简介 : 杨英记 (9 5 )男, 16一 , 山西临汾人, 工程师, 9 7 18 年毕业于 山西省交通学校道桥专业 ,9 2 19 年毕业于西安公路
学 院道桥专业 函授大专 ,0 8 20 年毕业于北京交通大学公路工程管理专业函授本科 。
摘 要 :以 实际 工程 为例 , 用 梁格 法 对 曲线 箱 梁进 行 计 算分析 , 曲线 箱 梁构造 设 计 、 采 就 横
梁设计 、 支座 布置 、 下部墩 柱 型式 以及 抗 震构造 设计 等 问题进行 了探 讨 。 旨在对 曲线 梁工程 设
计 实践起 到 有益 的帮助 。 关键 词 : 曲线 箱 梁桥 ; 支座 ; 计 ; 梁 ; 震 设 横 抗
表2 联端支座间距不同时计算 的支座 内力结果 支座编号

k N
间距44m .
60 2 81 1
间距24m .
92 2 62 6 77 9 5 23

桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?

桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?

桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?1、安全是桥梁结构设计的前提随着改革开放的力度加大,城市车辆的飞速发展,城市交通运输十分繁忙,车速也在不断提高,桥梁结构不光要求结构自身的受力安全,而且要求桥梁构造的安全。

在作乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,我们设计组也进行了许多方案比选,有河中设墩的连续箱梁,有连续刚构,有上承式拱桥等桥梁结构形式。

根据实际的地形、地质、地物,最后综合比较选择了中承式拱桥,一跨135米跨过,保证了急流的大渡河流水断面和桥梁结构自身安全(该桥验算荷载为特种荷载-300,已于1999年10月通车,并进行了动、静载实验,运行良好)。

又如在大营坡立交桥设计中,桥墩是采用圆柱还是方柱问题上,我们设计组也进行了结构分析和讨论,最终一致选择用方柱,保证桥墩的结构刚度(因上部结构传下的偏心弯矩较大),方柱的四角采用了R15cm的圆角,以尽量减少桥下车辆对桥墩摩擦引起桥梁结构的不安全和增强桥梁建筑的美观。

2、经济是桥梁结构设计的保证一座桥梁建筑设计的再如何漂亮,若它的造价比看上去一般化的桥梁高出许多,这座漂亮的桥梁设计也是失败的。

在乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,定下采用中承式拱桥后,拱圈是用钢筋砼呢,还是钢管砼?经过比选,我们设计组采用了变截面钢筋砼拱圈。

因为本桥地处偏远大山之中的大渡河上,当地的砂、石料比较丰富,可就地取材,而钢管拱不仅昂贵,且钢管运距也相当远。

故在桥梁设计中,在满足结构安全的前提下,应尽量地考虑经济。

3、功能在桥梁结构设计中也不应忽视城市桥梁不同于公路桥梁,在城市交通日益剧增的情况下,桥梁方案设计中,交通组织功能也要摆在重要的地位上,尤其是立交桥,不光桥上有车辆,桥下车辆也川流不息。

如果不综合考虑交通功能,下行车辆撞击桥墩或有关桥梁部分,导致桥梁坍塌,这种事故在国内外都有发生。

作为桥梁设计人员必须注意这一点来进行桥梁方案比选,乃至方案确定后的桥梁分跨。

对曲线梁桥设计、计算及应注意的问题探讨

对曲线梁桥设计、计算及应注意的问题探讨
梁 , 下 设支 座 与桥 墩 连 接 。 其
梁格法作为有效、使 用简便的空间分析方法在工程实践 中 得到较 多应用 。 梁格法将上部梁结构用等效的梁格来模拟 , 对钢 筋混凝土结构而言 , 一般按纵 向、 向双 向配筋 , 横 而且混凝 土泊 松 比较小 , 用梁格法计算 出的纵、 向弯矩对 结构 设计 精度 应该 横 是足够 的; 同时如果梁格网格足够密时, 计算 出的翘 曲效应 也能 够等效反映实际情况 。梁格法 的应用也 比较广泛 , 实体 板结 如: 构、 异型板结构、 空心板结构 、 单多室箱梁结构等 。 梁格单元划分的疏密程度 ,直接影响到结构模型 的计算精 度。 理论上讲 , 网格划 分得越密 , 能代表真实结构 , 是带来 的 越 但 问题是工程 实际应用 的不便利 。 以, 所 在工程实践中要 找到一个 既能反映结构受力特性又运用方便的梁格划分原则 。主要影响 梁格法精度 的因素有纵梁 间距 、 虚拟横梁间距等 。 梁格法 以简便而相对可靠准确的优点 , 适合工程技术人员使
用 。但 是也 存 在 一 些 问题 , 能考 虑 剪力 滞 、 转 、 不 扭 畸变 产 生 的截
在本 算例 设计 中, 横梁采用暗梁的形式。 设计 中单独将横梁 进行有限元计算,并考虑弯扭耦合作用 的影响。由于横梁处于 弯、 、 扭 剪复合受力状态之下 , 在满足弯矩及剪力受力配筋外, 还 考虑配置抗扭钢筋 , 以确保运 营的安全 。
墩 自身型式的不统一以及墩 高的高低 不一决定了各 墩柱 刚度 的 不 同, 在温度力 、 制动力等水平力作用下, 各墩抗力相差很大 。 在 地震作用 下, 将导致刚度大 的低 矮桥墩直接剪坏, 造成桥梁 的倒 塌,在汶川大地震 中就发生 多例弯桥桥墩破坏而致桥梁破坏 的 实例。 为了尽量达到桥墩刚度的均匀、 对称 , 本工程实例中, 我们 选取支座 时在满足承载力和抗剪等基本要求的前提下 ,考虑支 座与墩柱 的联合作用, 计算墩柱 与支座 的联合 刚度 , 保证各墩联
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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
定桩长时,要以轴力较大的墩柱进行控制设计。

4.构造要求对曲线半径较小的曲线梁桥,预应力钢束产生的径向力很大,为了防止此力引起腹板崩裂和钢束崩出主梁,设计时可根据计算结果采用两种解决方式:(1)将曲线内侧的预应力钢束向外布置;(2)在腹板内设置足够的防崩钢筋。

对于大曲率的曲线梁桥,如调整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭转引起的支座负反力,则可根据扭转方向采取在主梁内侧或外侧加配混凝土的压重方式解决,亦可采用拉力支座解决。

对于桥宽较窄的曲线梁桥,宜加大箱体宽度,减小悬臂宽度,以增大主梁抗扭性能。

论文格式。

曲线箱梁桥的横隔板设置要比直线梁桥有所加强,如果不适当的设置内横隔板,横断面的畸变引起的畸变应力可能会超过受弯正应力。

论文格式。

曲线梁桥因温度效应产生的位移因梁的平面弯曲已不是按直线变化,梁端伸缩缝应能满足纵、横双向变形要求,采用伸缩缝的伸缩量应比相同跨径的直线梁桥大。

曲线梁桥钢筋布置要求使截面具有抗扭能力。

论文格式。

箱梁底板、顶板上下层横向钢筋及腹板箍筋要相互搭接,从而构成一个封闭的抗扭矩形。

5. 结束语综上所述,为了更好地增添城市景观、使桥梁服从路线的平面布置和提高交通枢纽的使用功能,应从实际情况出发,坚持实用、安全、经济和美观的设计原则,根据曲线梁桥的特性,注意曲线梁桥在进行总体布置(包括分孔和支承方式选择)、上部结构、下部结构和构造方面等设计中其拥有的各种独自特点。

参考文献 [1]项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通出版社,2001. [2]邵容光夏淦.混凝土弯梁桥北京:人民交通出版社,1994. [3]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,1988.。

相关文档
最新文档