曲线桥梁 自重 内外侧扭矩
曲线连续梁桥在不同支撑条件下内力和支反力对比分析

本文链接:/Periodical_lnjtkj201005026.aspx
(c)中间点铰支撑
图1 曲线连续梁桥的支撑布置形式
2工程概况
本溪市北地跨线跨河桥位于市中心区域,是横
贯城市南北的主干道。在太子河南岸跨过滨河南路
时,修建单向匝道连接主桥和滨河南路。其中B匝
道为两联4×20m钢筋混凝土连续箱梁桥,平面线
形为缓和曲线一圆曲线一缓和曲线。主梁截面采用
单箱双室,梁高1.6m,梁宽9m(图2)。匝道下部结 构采用矩形单柱墩。
直桥和弯桥受力计算对比分析

e下 e上
长度大于负弯矩区段的长度,所以相应的预应力钢束 重心位于主梁底部的长度大于位于主梁顶部的长度。 这使得预应力径向力产生的扭矩 M下大于 M上,所 以预应力产生的总扭矩是向曲线外侧翻转 [3] 。
弯桥在支座设计时,由于其横向各支座反力有 一定差异,实际工程中支座选型略大,大半径基本 能满足工程精度要求;当曲率半径较小时,差异会 进一步加大,所以应进行结构空间计算后确定,才 能计算出反力的最不利值,同时检测内侧支座是否 产生负反力。只使用平面单梁模型计算出支点总反 力后横向平均到各个支座上的方法,不适合弯桥。 2.2 扭矩
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西南公路
对其进行全面的整体的空间受力计算分析,只采用 以直代曲的简化计算方法,已不能满足精细化设计 要求。对于小半径弯桥必须进行详细的受力分析, 充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠 的结构设计。
2013 有限元程序,箱梁跨中断面如图 1 所示。
76 45
1
圆心方向 3
5 75
200
支座线
1965.3
2214.4
4831.4
4981.0
4831.7
4980.7
1964.4
2215.4
差值比%
5.9
-6.1
1.4
-1.6
1.4
-1.6
5.9
-6.1
表 2 预应力作用下支座反力
位置
0#台(内) 0#台(外) 1#墩(内) 1#墩(外) 2#墩(内) 2#墩(外) 3#台(内) 3#台(外)
25
25
180
箱梁横断面 900
2
50 4
6
支座线 75
200
2 计算分析
简支曲线箱梁桥倾覆倒塌事故分析

简支曲线箱梁桥倾覆倒塌事故分析摘要:2022年8月14日、9月24日发生了两起在建独柱墩曲线梁桥倾覆倒塌事故,造成了不良的社会影响。
在建独柱墩梁桥施工过程中边界情况为简支,不同于运营中独柱墩梁桥,在施工过程中上部结构容易发生刚体转动导致倾覆破坏。
本文以中山市西环高速横栏北互通在建钢箱梁桥整体倾覆倒塌事故为案例,进行事故原因分析,提出一种将通过重心位置与支撑连线的关系作为判断倾覆发生依据的方法,并为同类在建桥梁的事故分析提供参考。
关键词:曲线梁桥,钢箱梁,简支梁桥,独柱墩,事故分析中图分类号:U447文献标识码:A0.引言近年来,多座独柱墩梁桥发生倾覆破坏事故,造成严重人员伤亡和经济损失,其存在的安全隐患已经引起中国桥梁领域专家学者的广泛重视。
国内桥梁工程相关领域研究者针对独柱墩梁桥倾覆破坏开展了大量研究。
最初大部分研究者将箱梁视作刚体,以横向刚体转动理论为基础进行相关倾覆研究[1-3]。
随着深入研究发现,以横向刚体转动计算结果高估了桥梁抗倾覆能力,彭卫兵,李盼到[4-9]等人提出基于变形体理论的倾覆计算方法并展开研究,但是变形体理论计算结果比较保守。
彭卫兵,熊文,石雪飞[10-14]等人发现要进行准确的倾覆分析需要综合考虑变形体和刚体转动以及相应的几何非线性影响。
现有倾覆研究大多以变形体计算理论为基础,而在建独柱墩梁桥多为简支梁桥受横向约束较小,倾覆时上部结构箱梁将发生刚体转动[15]应使用刚体转动理论作为计算基础。
本文以中山市西环高速横栏北互通钢箱梁桥整体倾覆倒塌事故为案例,基于现场事故残骸分析,结合ABAQUS有限元计算,进行案例桥倒塌原因调查,通过重心位置与支撑连线的关系作为判断简支梁桥倾覆发生依据的方法,为在建小曲率半径独柱墩桥梁的事故分析提供参考。
1 中山市西环高速横栏北互通倒塌事故1.1桥梁现场调查2022年9月24日上午9时13分许,中山市横栏镇在建的西环高速横栏北互通C匝道作业现场,发生简支曲线钢箱梁掉落事故。
曲线梁桥受力分析及对比

曲线梁桥受力分析及对比摘要:首先概述了曲线梁桥的受力特点,其次系统分析了影响曲线梁桥力学特性的各项因素。
最后,通过建立有限元模型,计算得出内力分布图,对比分析了四跨连续曲线梁桥和同等跨径直线梁桥的内力分布情况,认为曲线梁桥支点反力存在外侧大内侧小等受力不均匀性问题,并根据得出的结论提出相应的建议,为曲线梁桥的设计、施工提供参考。
关键词:曲线梁桥;有限元;受力不均匀性Force Analysis and Comparison of Curved Girder BridgeZhang Yiyong(1. Chongqing Jiaotong University school of civilengineering,Chongqing 400041)Abstract: Firstly,the stress characteristics of the curved girder bridge are summarized. Secondly, various factors affecting the mechanical characteristics of the curved girder bridge are systematically analyzed. Finally, through the establishment of afinite element model, the internal force distribution diagram was calculated, and the internal force distribution of a four-span continuous curved beam bridge and a straight-line beam bridge of the same span was compared and analyzed. Based on the conclusions drawn, corresponding suggestions are put forward to provide references for the design and construction of curved beam bridges.Keywords: curved girder bridge;finite element;unevenness of force引言曲线梁桥是现代化交通工程中的一种重要桥型[1]。
曲线梁自重偏心扭矩

曲线梁自重偏心扭矩摘要:一、曲线梁自重偏心扭矩的概念二、曲线梁自重偏心扭矩的影响因素三、曲线梁自重偏心扭矩的计算方法四、曲线梁自重偏心扭矩的工程应用五、减小曲线梁自重偏心扭矩的措施正文:曲线梁自重偏心扭矩是指在受力过程中,由于梁的弯曲和自重分布不均匀,产生的绕梁轴线的扭转矩。
这一现象在桥梁工程、建筑工程等领域中十分常见,对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
本文将详细介绍曲线梁自重偏心扭矩的相关知识。
一、曲线梁自重偏心扭矩的概念曲线梁自重偏心扭矩是指在受力过程中,由于梁的弯曲和自重分布不均匀,产生的绕梁轴线的扭转矩。
这一现象在桥梁工程、建筑工程等领域中十分常见,对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
二、曲线梁自重偏心扭矩的影响因素曲线梁自重偏心扭矩的大小与梁的形状、材料、截面尺寸以及受力状态等因素密切相关。
其中,梁的形状和材料对自重偏心扭矩的影响最为显著。
此外,梁的截面尺寸和受力状态也会对自重偏心扭矩产生一定的影响。
三、曲线梁自重偏心扭矩的计算方法计算曲线梁自重偏心扭矩的方法有多种,常见的有弹性理论法、能量法、有限元法等。
其中,弹性理论法适用于简单梁的计算,而能量法和有限元法则适用于复杂梁的计算。
在实际工程中,根据梁的形状和受力特点,选择合适的计算方法十分重要。
四、曲线梁自重偏心扭矩的工程应用在桥梁工程和建筑工程中,曲线梁自重偏心扭矩的计算和控制具有重要意义。
通过合理的设计和施工,可以减小曲线梁自重偏心扭矩对结构的影响,保证结构的稳定性和安全性。
此外,对于已有的结构,可以通过加固措施来减小曲线梁自重偏心扭矩的影响,提高结构的耐久性。
五、减小曲线梁自重偏心扭矩的措施在设计和施工过程中,可以采取多种措施来减小曲线梁自重偏心扭矩。
例如,优化梁的形状和材料,合理设置梁的截面尺寸,控制梁的受力状态等。
此外,在施工过程中,要注意保证梁的安装质量和施工工艺,以减小自重偏心扭矩对结构的影响。
总之,曲线梁自重偏心扭矩是工程领域中一个十分重要的问题,对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
曲线梁桥受力特点分析

曲线梁桥受力特点分析关键词:圆心角;曲线桥;支反力;桥梁宽度中图分类号:U448.42 文献标识码:A 文章编号:1674-0696引言近年来高速公路、城市立交和高架道路的日益增多,以往道路设计服从桥梁设计的理念逐渐改变为一般桥梁设计服从道路要求的概念,因此,弯桥的建造需求越来越多。
曲线桥常出现支座脱空、侧向位移,甚至侧倾等严重事故。
造成严重的人员伤亡、经济损失和社会影响。
1曲线桥受力特点(1)由于曲率的影响,梁截面在发生竖向弯曲时,必然产生扭转,而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形,称之为“弯—扭”耦合作用。
(2)弯桥的变形比同样跨径直线桥大,外边缘的挠度大于内边缘的挠度,曲率半径越小、桥越宽,这一趋势越明显。
(3)弯桥即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭转,通常会使外梁超载,内梁卸载。
2有限元模拟分析通过有限元软件Midas/Civil2020建立三跨3×30m连续曲线箱梁。
箱梁采用单箱单室,箱顶宽16.25米,箱底宽8.5米,单侧悬臂长度3.875米,梁高4.0米,腹板厚度50cm。
跨度相同,调整圆心角大小(0°、30°、60°、90°、120°)对曲线梁进行分析。
2.1 圆心角主梁的弯曲程度是影响曲线桥受力特性最重要的因素,但是曲率半径并不能全面反映弯曲程度。
能全面反映主梁弯曲程度的参数是圆心角,它是跨长与半径的比值,反映了与跨径有关的相对弯曲关系。
图2为三跨连续梁在均布荷载作用下的内力图。
支座均为双支座,模拟抗扭支承,均布荷载10kN/m。
图 2 三跨连续梁在均布荷载作用下内力图从图中可以看出改变圆心角大小对于梁的弯矩和剪力几乎没有影响,且圆心角越小,数值也越接近;对于扭矩,数值随着圆心角的增大而增大,且成倍增加,影响比较明显。
虽然扭矩比直桥大,但扭矩的影响线的标值比扭矩小一个数量级,所以通常情况下,曲线桥的扭矩并不控制主要截面的设计。
曲线梁自重偏心扭矩

曲线梁自重偏心扭矩
摘要:
一、曲线梁的概述
二、曲线梁的自重偏心扭矩的概念
三、自重偏心扭矩的计算方法
四、自重偏心扭矩的影响因素
五、结论
正文:
一、曲线梁的概述
曲线梁是一种在结构中常见的梁的形式,它的主要特点是梁的横截面上存在一个曲线。
这种结构在工程中有着广泛的应用,比如桥梁、隧道等大型建筑结构。
曲线梁在受力时会产生内弯矩和外弯矩,也就是我们常说的扭矩。
二、曲线梁的自重偏心扭矩的概念
曲线梁的自重偏心扭矩,是指由于曲线梁自身重量分布不均匀,导致在受力时产生的一种扭矩。
这种扭矩会对曲线梁的结构稳定性产生影响,因此,研究自重偏心扭矩对于曲线梁的设计和施工具有重要的意义。
三、自重偏心扭矩的计算方法
自重偏心扭矩的计算方法一般采用力学平衡原理,即将曲线梁分为若干个小段,分别计算每一段的重量产生的扭矩,然后求和。
计算时需要考虑到曲线梁的截面形状、截面尺寸、材料密度等因素。
四、自重偏心扭矩的影响因素
自重偏心扭矩的大小主要取决于曲线梁的几何形状和材料性质。
几何形状中,曲线的曲率半径、梁的截面形状和尺寸等都会影响自重偏心扭矩。
材料性质中,材料的密度、弹性模量等也会对自重偏心扭矩产生影响。
五、结论
曲线梁的自重偏心扭矩是影响其结构稳定性的重要因素。
对于设计者和施工者来说,理解和掌握自重偏心扭矩的计算方法和影响因素,对于确保曲线梁的安全稳定具有重要意义。
曲线桥梁 自重 内外侧扭矩

曲线桥梁自重内外侧扭矩
曲线桥梁是一种在建筑和土木工程中常用的桥梁结构类型,其主要特点是具有弧形或曲线形的桥面。
在设计和施工过程中,需要考虑桥梁的自重及内外侧扭矩对其结构的影响。
1. 自重:曲线桥梁由桥面和支撑结构组成,其自身重量是必须考虑的重要参数。
自重对桥梁的结构稳定性和变形有着重要影响,特别是在长跨径和曲线半径较小的情况下更为明显。
2. 内侧扭矩:曲线桥梁在曲线段上,由于半径的变化,内侧承受较大的侧向力矩。
这会导致桥梁结构发生扭曲和变形,需要在设计中充分考虑内侧扭矩对桥梁结构的影响,采取适当的加强措施,如设置横向梁或加大支撑结构的强度。
3. 外侧扭矩:曲线桥梁的外侧相对内侧承受较小的侧向力矩。
但外侧扭矩的作用也不能忽略,特别是在桥梁进出曲线段时,由于曲线半径的突变,外侧可能承受较大的侧向力矩。
因此,在设计和施工中需要充分考虑外侧扭矩对桥梁结构的影响,注意加强外侧支撑和设置适当的过渡段。
综上所述,曲线桥梁的自重及内外侧扭矩是设计和施工中必须考虑的重要参数,需要通过合理的结构设计和施工措施来保证桥梁的结构稳定性和安全性。
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曲线桥梁自重内外侧扭矩
【原创版】
目录
一、曲线桥梁的概述
二、曲线桥梁的自重问题
三、曲线桥梁内外侧扭矩的影响
四、结论
正文
一、曲线桥梁的概述
曲线桥梁是桥梁结构的一种,它的主要特点是桥梁的梁体在垂直方向上呈曲线状。
这种结构的桥梁在我国的公路和铁路建设中得到了广泛的应用。
曲线桥梁在通过地形复杂的区域时,可以有效减少桥梁对地面的占用,提高桥梁的经济性和美观性。
二、曲线桥梁的自重问题
曲线桥梁的自重是指桥梁本身的重量,包括桥梁的梁体、支座、护栏等部分的重量。
曲线桥梁的自重对桥梁的稳定性和承载能力有重要影响。
如果桥梁的自重过大,可能会导致桥梁的变形和破坏,危及行车安全。
因此,在设计和建造曲线桥梁时,必须充分考虑桥梁的自重问题,尽量减轻桥梁的自重。
三、曲线桥梁内外侧扭矩的影响
曲线桥梁在承受车辆荷载时,会产生内外侧扭矩。
内侧扭矩是指车辆荷载对桥梁梁体产生的,使梁体旋转的力矩;外侧扭矩则是指车辆荷载对桥梁梁体产生的,使梁体弯曲的力矩。
这两种扭矩都会对桥梁的稳定性和承载能力产生影响。
因此,在设计和建造曲线桥梁时,必须对曲线桥梁内外侧扭矩进行详细的分析和计算,以确保桥梁的安全稳定。
四、结论
总的来说,曲线桥梁作为一种特殊的桥梁结构,在设计和建造时,必须充分考虑桥梁的自重和内外侧扭矩等问题,以确保桥梁的安全稳定和长久耐用。