斜弯桥设计分析简介
斜拉大桥设计范文
斜拉大桥设计范文斜拉大桥是一种新型的桥梁结构，其独特的设计和建造方式在近年来得到了越来越广泛的应用。
斜拉大桥在连接两个相对较远的地点时，可以提供更高的通行能力和更好的结构稳定性。
本文将探讨斜拉大桥设计的原理和几个成功案例，以及一些常见的斜拉大桥设计细节。
斜拉大桥的设计原理是利用拉索向两端支撑。
拉索是由高强度钢丝组成的缆索，可以承受大量的拉力。
在斜拉大桥中，拉索将通过塔或桥墩固定，并通过系节点与桥面连接。
这种设计方式使得桥面能够承受悬挑跨度的重量，并将其转移到拉索上。
斜拉大桥的设计还考虑了桥面荷载的分布和结构的稳定性，从而确保桥梁的安全和可靠。
斜拉大桥的设计需要考虑多个因素，例如地理环境和桥梁跨度。
斜拉大桥通常适用于跨越较长的距离，因为其设计能够提供更好的结构稳定性。
此外，斜拉大桥的设计也需要考虑到风荷载和地震荷载等外力，以确保桥梁的安全性。
在斜拉大桥的设计和建设中，有一些成功的案例可以作为借鉴。
其中著名的例子包括日本的“明石海峡大桥”和美国的“金门大桥”。
这些桥梁都采用了斜拉桥的设计方式，并且在建成后成为了当地的重要地标。
这些成功案例的经验教训可以帮助我们更好地理解斜拉大桥的设计和建设。
在斜拉大桥设计中，有一些细节需要特别注意。
首先，拉索的设计需要考虑到其承受的拉力以及可能的锚固和支撑方式。
其次，桥面的设计需要考虑到荷载分配和结构的稳定性，以及预留的膨胀缝和维护通道等。
最后，斜拉大桥的塔或桥墩的设计也需要考虑到其稳定性和荷载承载能力。
总之，斜拉大桥是一种新型的桥梁结构，其独特的设计和建造方式使其成为连接两个相对较远地点的理想选择。
斜拉大桥的设计原理是利用拉索向两端支撑，从而提供更高的通行能力和结构稳定性。
斜拉大桥的设计需要考虑多个因素，包括地理环境和桥梁跨度等。
成功的案例可以为我们提供宝贵的经验教训，并帮助我们更好地理解斜拉大桥的设计和建设。
在设计中，需要注意拉索、桥面和塔或桥墩等细节。
通过合理的设计和建造，斜拉大桥可以成为一座安全、可靠且美观的交通设施。
midas关于斜弯桥
在剪力-柔性梁格法如果解决实际问题的方面，介绍的都不是很详细，在此希望能通过此论题的开始，起到抛砖引玉的作用，一方面为困惑的设计人员深入了解，另一方面彼此交流互相提高弯桥的设计水平。
目前解决曲线桥梁计算方法有以下几种：1、空间梁元模型法2、空间薄壁箱梁元模型法3、空间梁格模型法4、实体、板壳元模型法第一种方法，是不能考虑桥梁的横向效应的，使用时要求桥梁的宽跨比不易太大。
第二种方法，是第一种方法的改进，主要区别是采用了不同的单元模型，考虑了横向作用如翘曲和畸变。
第四种方法，是解决问题最有效的方法，能够考虑各种结构受力问题。
第三种方法，是目前设计及科研中常采用的方法，其特点是容易掌握，且对设计能保证足够的精度，其中采用比较多的方法是剪力-柔性梁格法，能充分考虑弯桥横向的受力特性。
弯桥的受力特性如下：弯桥由于弯扭耦合现象的存在，其应力和变形不再仅仅是弯矩单独的影响，这样使得外梁弯曲应力大于内梁的弯曲应力，外梁的挠度大于内梁的挠度。
一般不主张采用加大外腹板高度的箱梁截面形式来改善受力特性。
剪力-柔性梁格法的原理是当梁格节点与结构重合的点承受相同挠度和转角时，由梁格产生的内力局部静力等效与结构的内力。
其实质是将传统的一维杆单元计算模式推进到二维计算模型，用一个二维的空间网格来模拟结构的受力特性有了以上的理论知识后便可以开始弯桥的设计，步骤如下：1、截面尺寸的拟订2、模型的划分3、模型特性的计算4、结果整理，并根据内力输出结果配筋5、检算各项设计指标：设置预偏心，支承反力的调整应力、挠度、裂缝宽度、斜截面承载力检算、抗扭检算等。
现以一三跨曲线梁桥为例说明以上的设计过程。
跨径20m+25m+20m;梁高1.6m，端横梁宽1.0m,中横梁宽度均为2.0m桥面宽为：净8+2x0.5m(防撞栏)；双支座径向距离5.0m,单支座设在横梁中心，曲线半径50.0m,其截面形式如下：目前弯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。
整体斜板桥的受力特点和构造 - 整体斜板桥的受力特点和构造(ppt文档)
第七讲 斜弯桥设计分析简介
第二节整体斜板桥的受力特点和构造
同济大学桥梁工程系 石雪飞
2013年6月
整体斜板桥的受力特点和构造
• 主要用于小跨度桥梁
– 跨径通常在20米以下
• 全桥一般采用满樘支架整体浇筑
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
2
一、影响斜板桥受力的因素
1. 斜交角
两种表示方法
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
18
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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3. 局部加强钢筋
– 在距自由边一倍板厚的范围内设置加强箍 筋，抵抗板边扭矩
– 为承担很大的支反力，应在钝角底面平行 于角平分线方向上设置附加钢筋
– 为承担钝角顶面垂直与角平分线方向的负 弯矩，钝角顶面应布置垂直于角平分线方 向的钢筋
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
5. 钝角由于巨大的反力，在底面有将角 向上翻起的变形趋势，因此，产生顺 角平分线方向的正弯矩
6. 横向弯矩比正板大得多
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
8
7. 支承边上的反力很不均匀，钝角角隅处 的反力可能比正板大数倍，而锐角处的 反力却有所减小，甚至出现负反力
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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8. 斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大 的扭矩
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
5
2. 荷载有向支承 边的最短距离 传递分配的趋 势
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
6
3. 纵向最大弯矩的位置，随斜角的增大从 跨中向钝角部位移动ຫໍສະໝຸດ 第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
7
4. 除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位 的角平分线垂直方向上，将产生接近于跨 中弯矩值的相当大的负弯矩
对斜弯梁桥设计中问题的分析探讨
更为广泛。本文主要对 在斜 弯梁桥 的设 计 中应 考虑和 注意 的 一 些 问题 进 行 了探 讨 分 析 。 关键词 ：斜弯 梁桥 ；设计 ；问题 ；分析探 讨
中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ ． ４ ２５ 文 献 标 识码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１７ ４ １ （０ １ ５—０４ ０ ６２— ０ １ ２ １ ）０ １５— ２
０ 前
言
斜 弯粱桥在实际应 用 中 ，不 仅能够 很好 的适应地 形 和 环境 的限制 ，而且 由于其 结构 线条平 顺 、流 畅 、明快 ，给 人们生 活也增添 了很多 美 的享受。但是 也 由于受地形 、地 物和占地面积的影 响，互 通式立 交 的匝道桥 的设计往 往还 是会受 到多种因素 的限制 ，也就 决定 了匝道 桥设计具 有 以 下特点 ：① 匝道桥 的桥 面宽度 比较窄 ，一般 匝道宽度在 ６— １ １ｍ左右 ；② 由于匝道是用 来实现道路 的转 向功能 的，在 城市 中立交往往 受到 占地面 积 的限制 ，所 以匝道桥 多为小 半径 的曲线 梁桥 ，而且 设置 较大超 高值 ；③ 匝道桥往 往设
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海， 史家钧． 灰色关联分析与变权综合 法在桥梁评估 中的
迪， 谢 旭， 张治成 ， 自适应神经 一模 糊推理系统在桥 等．
应 用 ［ ］ 同 济 大学 学 报 。０ １２ （ ）５ Ｊ． ２ ０ ，９ １ ：０—５ ． ４
法［ ］公路交通科技 ，０５，２ １ ）６ ６ ． Ｊ． ２０ ２ （０ ：０— ３
城市弯坡斜桥梁设计与问题精品PPT课件
在3米，分段开挖保证在15-20米 2、基坑必须先支撑后开挖，并把握好支撑的细节，基坑的变形要求在受
控的状态； 3、注意在雨天环境下基坑的及时排水，做到少扰动或不扰动基础土体。 4、利用结构混凝土底板尽快形成封闭环，保证基底的支撑刚度。 5、对于地基差、易液化土体，首先应进行地基加固后方可进行开挖施工。
W LF h R (R h ) Q N F h h R (R h ) Q M F h zR (R h ) Q L F R F z ( z h h z )R ( R h )
• 曲线桥梁设计中常见的预应力配置方法 1) 确定外荷载引起的弯矩、扭矩和剪力； 2) 按照抵抗弯矩的要求计算所需预应力钢筋的数量和线形； 3) 移动抗弯预应力钢筋，尽量抵消外扭矩； 4) 计算剩余扭矩和剩余剪力，必要时配置专门的抗扭和抗剪预 应力筋或普通钢筋； 5) 全桥预应力效应校核。
1）圆心角fo 跨长一定，主梁圆心角的大小就代
表了的曲率，圆心角越大，曲率半径就 越小； 2） 桥梁宽度与曲率半径之比
宽桥的活载扭矩大，从而弯矩也大，宽 桥的恒载也产生扭矩荷载 3）弯扭刚度比
增大抗扭惯矩可以大大减小扭转变形 4） 扇性惯矩
薄壁结构的自由扭转、约束扭转、畸变
三、曲线桥梁的支承布置形式
结构或构件强度破坏 弯、剪、扭——构件强度破坏 形成塑性铰 特征：塑性变形
结构体系倾覆、稳定破坏
结构作为刚体失去平衡
体系倾覆
结构转变为机动体系
失稳破坏
特征：先兆不明显、突然破坏
易关注 易忽视
计算模型： 1、在软土地基中的围护结构，墙顶 的支承刚度如何选取？墙顶部的
支承刚度并不是越强越好。支承刚度的匹配、支承位置是保证整体 稳定、极限平衡的关键。 2、计算图示的确定，特别是被动土压力的计算模式，应根据地基土质， 地下水的补给状况，周边可能的地面超载状况，安全合理的确定。
MIDAS／Civil技术培训-斜桥与弯桥
问题一
斜桥和弯桥在设计中有哪些 特殊考虑？
解答
问题二
斜桥和弯桥设计需考虑地形、 地质、水文等因素，进行结 构分析和优化，确保桥梁安 全性和稳定性。
在施工过程中如何保证斜桥 和弯桥的质量？
解答
施工过程中需严格控制材料 质量、加强现场监管、进行 质量检测和验收等环节，确 保施工质量符合要求。
经验分享和互动交流环节
边界条件设置
在弯桥模型中，需要根据实际情况设置边 界条件。例如，对于简支梁桥，可以在桥 墩处设置固结边界条件；对于连续梁桥， 可以在桥墩处设置弹性支撑边界条件。
荷载施加方法
在弯桥模型中，需要根据设计资料施加荷 载。例如，可以施加均布荷载、集中荷载 、移动荷载等。同时，需要考虑荷载的组 合和工况，以确保模型的准确性。
05
结构分析结果解读与评估
位移、内力、应力等结果展示
位移结果
通过有限元分析，可以得到桥梁结构在荷载作用下的位移分布情况，包括竖向位移、横向 位移和纵向位移等。这些位移结果可以帮助工程师判断结构刚度是否满足要求。
内力结果
内力分析是桥梁结构设计的核心环节之一，通过有限元分析可以得到桥梁结构在荷载作用 下的内力分布情况，包括弯矩、剪力、轴力等。这些内力结果可以为桥梁结构的安全性和 稳定性评估提供依据。
内力异常
可能原因包括荷载施加不准确、截面特性输入错误等，处理措施可 以包括重新校核荷载、修正截面特性等。
应力异常
可能原因包括材料特性不准确、网格划分不精细等，处理措施可以 包括重新校核材料特性、加密网格划分等。
结构优化建议提供
01
结构形式优化
针对不同类型的桥梁结构，可以采用不同的结构形式进行优化设计，例
应力结果
斜弯梁桥ppt课件
连续斜箱梁桥的支座布置与受力特点 受力特点——B型三跨连续斜梁桥在均布荷载作用下的内力值
与及的关系
1.斜交角的影响 在常用的斜交角45的范围内，随着斜交角的增大， 则：
边跨跨中和中支点的弯矩绝对值逐渐减小， 而中跨跨中弯矩逐渐增大
截面的扭矩绝对值也是逐渐增大 对中支点处的截面剪力影响较小
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3. 局部加强钢筋
在距自由边一倍板厚的范围内设置加强箍 筋，抵抗板边扭矩
为承担很大的支反力，应在钝角底面平行 于角平分线方向上设置附加钢筋
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Hale Waihona Puke 2829斜肋梁桥的受力特点与构造
斜肋梁桥主要由纵向梁肋、横隔板和桥道 板等三个部分构成
横梁与纵梁可以斜交，也可以正交
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斜肋梁桥的受力特点
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斜肋梁桥
第一节 斜梁桥
13
斜箱梁桥
第一节 斜梁桥
14
斜板桥的受力特点
15
斜板桥的受力特点
1. 支承边反力 支承边的反力是呈不均匀分布的，以钝角B、C处 的反力最大，以锐角A、D 处的最小，甚至可能 出现负反力，使锐角向上翘。
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斜板桥的受力特点
2. 跨中主弯矩 对于斜交角的斜板，其中心处的主弯矩方向接近与支承边 正交，而斜交角小的斜板，其板中部的主弯矩方向与桥轴 线平行。但在斜板的两侧，则无论斜板的斜交角大小，其 主弯矩方向接近平行自由边；并且，弯矩值沿板宽分布也 是不均匀的，对于均布荷载，中部弯矩值大于两侧，对于 集中荷载，则以荷载点处的最大
3. 在对称荷载作用下，同一根主梁上的弯 矩不对称，弯矩峰值向钝角方向靠拢， 边梁尤其明显；
4. 横梁和桥面的刚度越大，斜交的影响就 越大，斜桥的特征就越明显。
弯坡斜分离式立交桥的设计
弯坡斜分离式立交桥的设计1 工程概况该桥是南京机场高速公路上唯一的一座弯坡斜分离式立交桥，位于机场附近。
桥跨布置为2×16m预应力钢筋混凝土板桥。
单孔跨越江宁至铜山线，斜交角为75°；另一孔为预留孔，以满足该路为一级公路的规划。
2 设计标准桥面总宽：26m。
净宽：2m×10.75m。
设计荷载：汽-超20，挂车-120。
该通道位于半径R=800m的平曲线和R=30000m的竖曲线上，设计纵坡为0.168%，设计超高4%。
3 桥型布置形式对于弯坡、斜桥的平面布置一般有扇形布置、折线布置、平分中矢三种。
大桥一般采用前二种布置形式，中小桥采用第三种布置形式。
对于该分离式立交桥虽说属中桥范围，但笔者认为采用折线布置较为合理，主要有以下几方面的优点：(1)有利于行车安全。
采用折线布置形式的设计，能使桥墩台和下穿道路平行，视野开阔，有利于行车安全。
(2)减小施工难度，降低工程造价。
由于本桥平曲线较小，如果采用扇形布置，势必造成内外弦梁长相差太大，给施工带来不便；若采用平分中矢法，则因外矢过大很难圆滑处理。
采用折线布置施工时每个墩、台都是平行的，主梁除每一跨梁端斜交角度略有不同外，单孔内的所有构造几何尺寸都相同。
这样既节省模板，降低工程造价，又给施工吊装带来了较大的方便。
该分离式立交桥的布置形式是将主孔桥墩、桥台与江宁—铜山公路平行布置，每孔桥纵轴线的端点均布置在路中心线的曲线上，所有的墩台都平行布置(见图1)，跨径为圆曲线的弦长。
由于该分离式立交桥第一跨与江宁—铜山公路斜交75°，以该孔为标准孔，纵轴线与墩轴线夹角α2=75°、α1=105°桥纵轴线与圆曲线半径夹角βi=arcccos Li/2R式中：Li—第iR—路中线的圆曲线半径；βi=arcos16/2×800=89°25′37.3″β1=β2=β3=β4=89°25′37.3″θ=2βi=178°51′46″α3=θ-α2=178°51′46″-75°=103°51′14.6″α3=180°-103°51′14.6″=76°08′45.4″由计算得知，如跨径相同，各跨板的斜交角度略有不同。
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2006年5月
13
内力影响线
2006年5月
14
从影响线可以看出：
• 考虑支承斜向后，实际上即使是简支梁也是超 静定结构，竖向荷载除了产生弯矩剪力外，还 产生扭矩
• 随斜角的增大，纵向弯矩减小、而扭矩增大
5
天目路立交
2006年5月
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南浦大桥东引桥
2006年5月
7
概述
二、避免斜弯桥的做法
以直代曲 双幅错开代斜
2006年5月
8
概述
三、计算方法
1、解析法 概念清晰 不能解决复杂问题 2、数值法 计算功能强 数据复杂，需要人工判断
2006年5月
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第一节 斜桥的受力特点和构造
• 斜桥主要用于小跨度桥梁
– 斜交格横向连接刚度较弱，但施工简便 – 正交格横向连接刚度高，但横梁位置在每片梁不同，
模板复杂
2006年5月
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三、斜梁桥的受力特点
1. 整体浇筑斜梁桥虽然为格子形的离散结构， 在梁距不很大、且设一定数量横梁的情况下， 仍然具有与斜板类似的受力特点
– 斜梁桥的纵梁弯矩减小，而横梁的弯矩则增大； 弯矩的减少，边梁比中梁明显，在均布荷载作用 下比在集中荷载作用下明显；
– 随可视化技术发展，直接用有限元法计算越 来越容易。
• 在扭矩荷载作用下，采用中间点铰支承，各项 内力均比全抗扭支承大得多。
2006年5月
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四、斜板桥的钢筋布置及构造特点
1. 桥梁宽度较大时，纵向钢筋，板中央垂 直于支承边布置，边缘平行于自由边布 置；横向钢筋平行于支承边布置。
2006年5月
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2006年5月
29
2. 窄斜板桥。纵向钢 筋平行于自由边布 置；横向钢筋，跨 中垂直于自由边布 置，两端平行于支 承边布置
2006年5月
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3. 局部加强钢筋
– 在距自由边一倍板厚的范围内设置加强箍 筋，抵抗板边扭矩
– 为承担很大的支反力，应在钝角底面平行 于角平分线方向上设置附加钢筋
– 为承担钝角顶面垂直与角平分线方向的负 弯矩，钝角顶面应布置垂直于角平分线方 向的钢筋
2006年5月
31
2006年5月
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五、斜桥的变形与支座布置
• 1、竖向支承
– 要考虑支反力的不均匀性 – 防止支座脱空与超载 – 弹性支承可以大大减小反力不均匀性
• 橡胶支座
2006年5月
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五、斜桥的变形与支座布置
• 2、水平支承活动方向
– 固定点为圆心的放射方向
正确的活动方向
2006年5月
错误的活动方向
34
五、斜桥的变形与支座布置
• 3、平面内的转动
2006年5月
18
2. 荷载有向支承 边的最短距离
传递分配的趋 势
2006年5月
19
3. 纵向最大弯矩的位置，随斜角的增大从 跨中向钝角部位移动
2006年5月
20
4. 除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角 部位的角平分线垂直方向上，将产生 接近于跨中弯矩值的相当大的负弯矩
5. 钝角由于巨大的反力，在底面有将角 向上翻起的变形趋势，因此，产生顺 角平分线方向的正弯矩
2006年5月
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2、斜桥受力的空间性
1）斜交角
两种表示方法
当斜角小于15度时 取斜长按正桥计算
2006年5月
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2）宽跨比b/l
宽桥对斜支承敏感 窄桥斜支承只影响支承局部
3）支承形式
支承个数 支承方向 是否弹性支承
2006年5月
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二、斜板桥的受力特点
1. 纵向主弯矩比跨径为斜跨长、宽度为b 的矩形板小，并随斜交角的增大而减小
6. 横向弯矩比正板大得多
2006年5月
21
7. 支承边上的反力很不均匀，钝角角隅处 的反力可能比正板大数倍，而锐角处的 反力却有所减小，甚至出现负反力
2006年5月
22
8. 斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大 的扭矩
2006年5月
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三、斜梁桥的受力特点
• 斜梁桥是由多根纵梁及横梁组成的斜格子梁桥 • 横梁与纵梁可以斜交，也可以正交
– 在对称荷载作用下，同一根主梁上的弯矩不对称， 弯矩峰值向钝角方向靠拢，边梁尤其明显。
2006年5月
25
2. 装配式斜梁桥
– 一期恒载受力接近于正桥 – 梁端必须考虑斜交的影响 – 二期恒载受力有明显斜桥特点
2006年5月
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3. 连续单梁
• 全抗扭支承连续斜梁
• 中间点铰支承连续斜梁
• 竖向荷载作用下两者在剪力和弯矩相差不大， 中间点铰支承时扭矩比全抗扭支承大。
– 求解方法有三类：
• 差分法（1950年代） • 有限元法（1960年代有限元法出现后） • 模型试验法（通过锡箔模型实测斜板的变形，反
推应力分布，日本学者1950年代）
2006年5月
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第二节 斜桥的简化计算
• 一、斜板简化计算
– 实用计算——图表法
• 用上述方法进行参数分析，统计结果列成图标供 设计人员查找。
– 斜板桥在运营过程中，在平面内有向锐角 方向转动的趋势
– 应加强锐角处桥台顶部的耳墙，使它免遭 挤裂。
2006年5月
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斜桥平面转动的原因
汽车制动转动力
常年温差转动力
2006年5月
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第二节 斜桥的简化计算
• 一、斜板简化计算
– 斜交板挠曲微分方程至今无法通过解析法求 解，只能通过数值法求解。
斜弯桥设计分析简介
概述
一、斜弯桥的应用情况
1、高等级公路改变了原来路与桥的关系 2、城市立交的大量建设需要异性桥梁 3、设计手段的发展使设计水平提高 4、国外二十世纪六七十年代到达高峰，国内
八九十年代是研究高潮
2006年5月
2
漳龙高速公路
2006年5月
3
弯拱桥
2006年5月
4
弯连续刚构
2006年5月ຫໍສະໝຸດ T[1 D(1 2kx l
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2006年5月
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– 跨径通常在20米以下
• 全桥一般采用满樘支架整体浇筑 • 也有装配式斜梁桥
2006年5月
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一、斜桥受力的空间性
1. 简支单斜梁内力
2006年5月
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