小半径曲线箱梁桥设计分析

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互通区小半径曲线桥梁设计环节分析

互通区小半径曲线桥梁设计环节分析
摘 要: 随 着公 路 网络 不 断复 杂 , 互 通 区 小半径 曲线 桥 梁技 术得 到 了广泛 的普 及 。 本 文对 互通 区 小半径 曲线桥 梁的 设计 环节
进 行 分析 。分 析 了其 结构 受 力 系统 , 对 主 梁环 节的优 化措 施 进行 探讨 。 关 键词 : 互通式; 应 用 深化 ; 管理 应 用 ; 研 究 总结 ; 桥 梁设计 系统
实 现桥 梁 的整 体 稳定 性 的 提升 , 我 们 需 要 桥 梁 的计算设 计 过程 中 ,我们 要进 行其 通 刚度 。 恒 载状 态 下斜 拉索 索力 、 应力。 看 出 进行 桥 梁 的抗 扭 支撑 的树 立 , 促进 其 曲线 信 能力 的深 化应 用 , 实 现对公 路技 术条 件 、 恒载 状态 内外 侧 索力 不对 称 , 通 过不 对 称 桥梁 的稳定 性 的 提升 , 以满 足 实际 工 作 的 公 路交 通 条件 及 其 管 制条 件 的有 效 应用 , 索力 调整 主梁 的 恒载扭 矩 。 需要, 促 进 其 桥 梁 环 节 的有 效 应 用 , 保 障 保 证其 桥梁 的通信 能力 的有效 控 制 ,实现 5 主梁 环节 优化 其桥 梁 的端 部 支 座 的横 向受 力 的 均匀 性 , 对 相关 环节 的通行 能力 的控 制 。在计算 过 我们 也 要 进行 主 梁环 节 的 优化 , 通 过 在实际工作过程中, 我们要进 行其曲线梁 程 中, 我 们要进 行其 综 合测算 系统 的健 全 , 对 其 满 布膺 架 法 的应 用 , 实现 对 施 工工 期 桥 应 用 模式 的深化 , 实现 对 曲线 桥 梁 特点 实 现其 内部各 个环 节 的协调 。假设 主塔 为 的有 效控 制 ,保 证 其 浇筑 系 统 的健 全 , 促

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。

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析摘要:文章通过一座预应力砼曲线梁桥实例,详细介绍了小半径曲线梁桥的结构受力特性,对小半径曲线梁桥设计过程中普遍存在的问题和加固方案进行了简述,希望可以为同行人士提供参考。

关键词:曲线梁桥;计算分析;加固方案1、引言随着国民经济和社会的发展,公路和城市中大量兴建互通式立交桥,由于受到交通功能的要求和地形条件的限制,立交桥上诸多匝道桥采用曲线构造。

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,设计中应予以重视。

2、曲线梁桥特点小半径曲线梁桥主要有以下几个特点:1)由于曲率的关系,垂直荷载作用在曲线梁上时,同时产生弯矩、剪力和扭矩,并彼此互为影响,在曲线梁桥上的竖向挠度为弯曲与扭转两者竖向挠度的迭加。

2)通常桥梁宽度与曲率半径之比增长越大,则箱梁断面内力之差就越大。

3)对于曲线梁桥,由于扭矩的作用,曲线外侧腹板内力大于内侧腹板,做单梁模型计算分析时应考虑足够的安全系数。

4)曲线桥与一般直线桥相比,需要加大箱梁横向刚度,增加横梁构造。

5)曲线梁桥的反力与直线梁桥相比,有外梁变大,内梁变小的趋势,因此在内梁中有产生负反力的可能。

6)下部受力计算复杂,由于内外侧支座反力相差较大,使各墩柱所受垂直力也不同,弯桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样有制动力、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。

3、设计实例某立交匝道中3孔1联预应力混凝土连续箱梁,沿道路中心线孔跨布置(34+42+33)m,其平面位于曲线上,道路中心线曲线半径R=66m,横向箱梁中心线距离道路中心线1.75m;箱梁端支座均采用双支座,支座间距3.6m;中间墩一个固结,一个墩顶设单向活动支座,均外偏箱梁中心线0.15m;箱梁平面线形及支座布置见图1。

图1 曲线箱梁平面布置图3.1 设计标准荷载标准:公路I级,2车道,40Km/h3.2 主梁构造主梁构造为单箱双室截面,梁高1.8m,顶板宽12.2m,底板宽8.057m,悬臂长度1.75m,腹板厚度0.45~0.65 m,顶板厚度0.25m,底板厚度0.22m,梁端支座顶设置端横梁,横梁厚度1.0m,中墩顶设置中横梁,横梁厚度2.2m,每孔箱梁跨中设置厚度0.25m厚横隔板。

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。

小半径曲线梁桥设计浅析

小半径曲线梁桥设计浅析

小半径曲线梁桥设计浅析摘要:结合四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计的一些对比计算,浅析小半径曲线梁桥在构造上需要注意的细节;关键词:小半径曲线预应力混凝土连续箱梁一、概述随着现代经济的发展和城市的扩张,城市中大量的立交桥开始兴建,但由于城市规划和地形条件的限制,立交桥的结构形式多采用曲线桥梁。

这些桥梁线型变化万千,结构受力复杂,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的作用。

据统计,南方某市的多座立交桥中,大都存在大小不同的问题:有的曲线连续梁内侧端支座脱空;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产生环形裂缝等等危及桥梁正常使用的现象。

这些现象的产生原因是多方面的,包括施工过程中的不当细节,但总的来说存在有设计过程中认识方面的失误,因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视,尤其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。

本文结合笔者参与的四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计,浅谈小半径曲线梁桥的设计体会。

二、总体设计2.1设计标准1.设计荷载:公路-Ⅰ级;汽车荷载冲击系数1.05;总体计算时,弯矩偏载系数取1.15,剪力偏载系数根据各上部结构实际受力,采用不同的系数。

2.温度荷载:整体温差:升温20℃,整体降温25℃。

梯度温差:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4.3.10条取用。

3.桥面净宽:8.5m。

4.设计车速:40km/h。

5.抗震等级:按地震烈度-Ⅷ度设防(桥址区域地震基本裂度为Ⅶ度)。

6.二期恒载包括桥面铺装、泄水管、护栏等,以均荷载计入。

2.2设计要点1.桥梁上部结构为三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R=55m,设计线距外弧翼缘3.25m。

分跨布置为:25+25+25=75m。

箱梁高1.6m,单箱单室斜腹板断面,采用整联现浇,一次张拉钢束的施工工艺。

顶板宽8.5m,底板宽3.4m,箱梁翼板悬臂2.25m,腹板厚45cm,顶、底板厚25cm。

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小半径曲线箱梁桥设计分析
作者:孙殿国
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第25期
摘要: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。

而小半径曲线梁桥有不同于直线桥梁的受力,其始终处于弯扭耦合作用的状况下,受力相对复杂,易导致内侧支座脱空、梁体外移、翻转、裂缝等病害。

本文对曲线箱梁受力特性进行了分析,并提出了解决方案,具有一定的现实意义。

关键词:箱梁曲线梁桥偏心支座
本文以一联3x27m互通立交的匝道桥为依托,用梁格建立有限元模型对不同半径及不同支承条件的曲线梁桥进行力学性能进行分析。

分析其受力特点。

桥梁横断面为单箱双室,顶板宽10米,梁高1.8米,悬臂长1.65米。

1、曲线梁桥受力特点
1.1梁截面在发生竖向弯曲时,由于曲率的影响,必然产生扭转,而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形,这被称之为“弯-扭”耦合作用。

1.2弯扭耦合使得曲线桥梁受力时不仅有竖向变形而且有扭转变形.一般情况下,在相同跨径条件下,半径越小,这一趋势越明显;在相同半径条件线跨径越大,这一趋势越明显。

1.3弯桥由于内外腹板长度不同导致弯曲刚度的不同,而使梁腹板分配的内力也有所不同。

1.4、弯桥的支点反力与直线桥相比,有曲线外侧变大、内侧变小的倾向,内侧甚至产生负反力。

在有预应力的情况作用的情况下,预应力对支反力的分配也有较大的影响。

2、不同半径对支座反力的影响
由上表可知恒载作用下随着梁半径的不同,内外支反力也有所不同,随前半径的增大,内外侧支反力的差异越来越小。

端支座外与直线桥相比差异最大,这主要是由于扭矩的存在,对内侧支座产生卸载的现象,而这部分力被分配到外侧支座,随着半径的减小,这种现象愈明显。

而中支座内外侧反力则差异不大。

中支座处最大最小扭矩基本相等,而在端支座处差异较大.因此,我们可以在中支座处用点支承代替抗扭支承.
由上表可知桥墩设支座预偏心对主梁的内力影响不大,但对梁端的扭矩影响较大,一定程度上改变了内外支座反力的重分配,提高桥梁的安全使用性。

增大偏心矩,可以使梁的扭矩趋与平衡,改变支座受力.
在设计时我们用调整偏心矩尽量使最大最小扭矩绝对值接近,也可同时增大端支座间距,提高其抗扭性能.
5、结语
1.对于曲线梁桥的内力计算可以用直线梁桥计算结果,误差在允许范围之内。

2.对曲线梁桥的支座反力计算必须要考虑扭矩作用,采用空间有限元理论比较合理。

3.支座的布置形式可以用全抗扭支座,也可以用端支座为抗扭支座,中支座为点支承,设预偏心来代替抗扭支座.
4.适当选择支座预偏心可以改善梁端扭矩重分布。

同时也可增大端支座间距来增加梁的抗扭性能.
参考文献
[1]邵容光.混凝土弯粱桥M].北京:人民交通出版社.1996.
[2]孙广华.曲线梁桥计算【M】.北京:人民交通出版社.1997.
[3]刘效尧,赵立成.梁桥(下册)[JⅥ】.北京:人民交通出版
社.2000.。

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