连续曲线箱梁桥设计的若干体会

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箱梁设计体会

箱梁设计体会
破损 严重 的采 用拆除 、 复的加 固方 案。而对 于病 害较 轻、 用 [] 修 使 5 惠云玲 、 混凝 土 结构 中裂缝 的 分 类、 特征 、 因及 处理 办 法 原
1 技 术指标 及地 质水 文条件
1设计荷载 : ) 公路 I ; ) 级 2 桥面宽 度为 2 分 左右两 幅 , 0m, 每 幅宽为 1 在缓 和曲线部分逐 步加 宽到 1 . 1 0m, 2 4 9m。3 桥梁第 )

基岩风化程度不均 , 地形显得破碎 , 区后缘有一 冲沟汇入长 江 , 港
箱 梁 设 计 体 会
程 晓 华
摘 要: 结合工程概况 , 介绍 了弯梁桥 的特点 , 从圆心角、 桥梁宽度和 曲率半径 、 弯扭 刚度 比三方 面分析 了影响 弯梁桥 受
力的主要 因素 , 阐述 了曲线梁桥 的一般规定和设 计要点 , 并对 箱梁的设计及计算进行 了论 述, 以供 类似桥 梁箱梁的设计 参梁桥 中图分 类号 : 4 . U42 5 文献标识码 : A
砌, 上游河床设置丁坝 , 打木桩扩 大桥 台基础等方法进行加 固。
紧缺 的情况下 , 投入到 旧桥加 固上 的资金更 加有 限 , 此建议 采 为 对于跨径较小 的桥梁 , 由于河水 改道 , 洪水直 接 冲刷 桥 台基 用以下办法逐步解决 :) 1 公路局应加大对 大中型桥梁加 固资金 的 础, 导致基础冲空甚至掉脚 , 可采取在 桥跨范 围内满铺 1 5号片石 投入 , 并将属于危桥 的小桥纳 入这个 范 围, 中资金重 点解决危 集 混凝 土 的方法进 行加 固 , 砌厚度 为 3 m, 铺 0c 铺砌 两端 设置截 水 桥 的加 固 ;) 2 对于桥梁 的小 修保养 , 纳入 公路 小修保养议标 中, 应 墙, 截水墙 的深度为 1m, 宽度 为 0 6m, . 采用该 法共 加 固桥 涵 8 特别是实行养路工程费制后 , 可将各段管养 的桥梁 编入小修保养 座。对于桥梁 上游河床 变迁 、 水流改 道 , 洪水 直接 冲刷桥 台基础 工程量清单 内, 站 ( ) 对 所 不能 承担 的项 目可 安排段 工程 队施 工 , 和桥台引道 , 导致桥 台基 础冲空 、 引道被毁 的桥梁 , 采取 在桥梁上 总段加强检查 和考核 。 游适 当位 置设 置丁坝等调治构造物 , 将河水导 入主河 道。 参考 文献 : [] 1 杨文渊. 梁维修 与加 固[ . 京 : 民交通 出版社 ,9 7 桥 M] 北 人 19.

连续刚构桥设计总结

连续刚构桥设计总结

连续刚构桥设计总结《连续刚构桥设计总结》做连续刚构桥设计这么久了,现在想想,真像是一场漫长又充满惊喜与挑战的旅程。

整体感受就是,连续刚构桥设计既复杂又有趣。

它就像一个巨大的拼图,每一块都得严丝合缝才能保证整个桥的稳固与有效运行。

在具体收获方面,结构计算是重中之重。

最开始的时候,我总是在计算荷载取值上犯迷糊。

就好比盖房子一样,不知道房子里要放多少东西,这个重量(荷载)取不准,后续的设计全都白搭。

后来我才明白,要严格按照规范来取值,而且不同地区的情况还不一样,像沿海地区要考虑台风荷载,地震频发地区得重视地震荷载。

对于梁体的应力计算也是相当复杂,应力过大就像身体承受过重的压力会崩溃一样,必须控制在合理范围内。

重要发现可不能不提梁高的确定。

这个梁高啊,不仅仅影响美观,更关键的是影响整个桥的力学性能。

刚开始我没有太重视,就是按照常规简单取值。

但是实际操作的时候发现,梁高稍微变动一点,梁体的弯矩、剪力等内力就有很大的变化。

这就像是多米诺骨牌一样,一个小小的参数变动引发那么多连锁反应。

所以说啊,梁高的确定一定要综合考虑各种因素,在美观、经济性和力学性能之间做好平衡。

反思起来呢,我觉得我过于依赖现成的经验和软件。

有时候看到别人类似的设计就想直接套用。

后来才知道这是很危险的做法。

每个桥的建设环境、要求都不同,就像每个人的体型、需求不同,不能直接穿别人的衣服。

要深刻理解基本原理,而不是被别人的成果牵着走。

也不能完全迷信软件,软件计算结果也需要自己去判断合理性。

总结启示就是,连续刚构桥设计没有捷径可走。

每一个数据、每一个结构部件的设计都需要反复权衡、试验。

就像一个厨师做菜,不能只看菜谱,得根据食材的具体情况、食客的口味喜好等调整烹饪方式。

在连续刚构桥设计中要重视每一个环节,坚持学习新的设计理念和方法,这样才能设计出安全、美观、经济的桥。

还有个点刚刚才想起来,关于桥梁的耐久性设计的。

如果在一开始设计的时候没有考虑周全,那后期维修的成本简直不可估量。

浅谈预应力混凝土连续箱梁设计

浅谈预应力混凝土连续箱梁设计

浅谈预应力混凝土连续箱梁设计摘要:随着社会经济的快速发展,道路桥梁是促进经济发展的主要纽带之一。

桥梁的设计合理与否,直接影响交通性能及桥梁的寿命。

本文根据笔者多年的桥梁设计工作,对预应力混凝土曲线箱梁的设计进行分析。

关键词:桥梁工程;连续箱梁前言近几年高速公路与城市快速路的互通式立体交叉日益增多,互通式立体交叉中的匝道很多,而常用桥梁上部结构形式为钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁,桥宽为8~10m。

混凝土连续箱梁因行车舒适、外型优美、节约用地等优点得到越来越广泛的应用。

一、预应力混凝土连续箱梁受力特点(一)结构自重由于弯梁内外侧长度不一致,弯梁桥的结构自重相对于桥轴线并不是对称的,而是曲线外侧大于内侧,使主梁产生背离圆心方向的扭转效应,半径越小,效果越明显。

(二)预应力荷载在预应力混凝土曲线梁中,由于预应力存在着平面径向弯曲和沿高度方向的竖向弯曲,导致预应力径向力的作用总是沿着高度方向在变化。

当作用点位于主梁截面剪切中心以上或以下时,钢束径向力会对主梁产生扭转作用,位于剪切中心以上的钢束径向力产生的扭矩方向与位于剪切中心以下的相反,两者的扭矩之和就构成了预应力钢束对曲线梁的整体扭转作用。

(三)收缩徐变效应混凝土的收缩徐变是作为黏滞弹性体的两种与时间有关的变形性质。

徐变是在应力作用下产生的,收缩的产生则与应力无关,在实际结构中,二者与温度应变混杂在一起。

预应力混凝土构件由于收缩徐变受到内部配筋的约束引起结构内力重分布。

在变形方面,收缩对曲线桥的平面变形影响较大,徐变对平面变形影响较小,对竖向挠度影响较大。

(四)温度效应温度效应包括整体变温与温度梯度。

整体变温是长期的、缓慢的,作为均匀温度考虑,其主要对结构的变形和固结墩的内力有影响外,对主梁的结构内力影响很小。

温度梯度包括日照升温与骤然降温,作用变化快,作用时间短,对结构的内力与变形都影响较大,也是引起主梁开裂和支座脱空的主要因素之一。

(五)活载效应弯梁的内外侧支反力差对车辆偏载更为敏感,车辆荷载产生的离心力是不可忽视的,离心力系数与车速的平方成正比。

小半径连续曲线箱梁桥设计要点

小半径连续曲线箱梁桥设计要点

小半径连续曲线箱梁桥设计要点摘要:直线梁桥复杂,为保证结构安全,其设计时需验算的内容较直线桥多,尤其是箱梁剪扭组合验算及腹板束防崩设计,应引起设计人员足够的重视。

本文结合某小半径连续曲线箱梁桥的工程例子,按梁格法进行建模计算,并且总结了结构构造的处理措施。

关键词:小半径;弯梁桥;梁格法;空间分析;1 前言曲线梁桥在公路和城市立交桥的设计中,因为适应的方向线具有良好的能力,减少障碍,改变人力和材料成本,再加上曲率半径小,造型美观等优点,是一种广泛使用的桥型。

由于地形条件和线性约束,对曲线梁桥小半径曲线的出现是必然的,曲线梁桥与直梁桥的几何特性相比,具有更复杂的几何特性、决定了期更复杂的受力和变形特点。

小半径曲线梁桥不仅具有弯矩,扭矩,曲线梁桥的耦合作用,而且还有弯矩、扭矩的耦合作用,这给弯梁桥的结构设计及计算分析带来较多的困难和不便。

在本文中,结合小半径连续曲线箱箱梁匝道桥的工程实例的半径,通过计算和分析梁格法建模,结了结构构造的处理措施。

2 工程概况某匝道桥跨径组成为4 ×25m,桥宽为16m。

桥面铺装采用10cm 厚的水泥混凝土。

桥梁平面位于R =58m 的圆曲线及 A =40m 的缓和曲线上。

纵断面位于纵坡为1. 42% 和- 3. 96% ,半径为1500m 的竖曲线上。

桥梁设计荷载等级为公路-Ⅰ级。

以此为背景,通过结构计算分析,总结曲线箱梁受力特征,探讨其受力特点及构造处理。

3曲线梁上部结构受力特点立交匝道桥受多种因素的限制,桥面宽度窄且多为小半径曲线桥,而且设置较大超高值;为了与两侧衔接,匝道桥往往设置较大纵坡且长度较大,因此匝道桥具有斜、弯、坡、异形等特点,给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。

弯扭耦合效应是曲线梁桥力学性质的最大特点,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。

曲线箱梁设计要点体会

曲线箱梁设计要点体会

曲线箱梁设计要点体会
张泳;韩晓洲
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)023
【摘要】介绍了曲线梁桥的计算理论和受力特点,并针对其特有的受力特点从曲率半径、支承方式、水平温度力和预应力束等方面对曲线箱梁的设计要点进行了论述,并对曲线箱梁的构造设计要点进行了总结,从而确保桥梁结构安全可靠.
【总页数】2页(P336-337)
【作者】张泳;韩晓洲
【作者单位】西安公路研究院,陕西,西安,710054;西安公路研究院,陕西,西
安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】U442
【相关文献】
1.对连续曲线箱梁桥设计的体会分析 [J], 张玲
2.浅谈小半径曲线箱梁桥设计要点 [J], 张春来;马小花
3.连续曲线箱梁桥设计的若干体会 [J], 谢琪
4.高职《动物微生物及免疫》成果导向教学单元设计要点与体会 [J], 金璐娟
5.高职《动物微生物及免疫》成果导向教学单元设计要点与体会 [J], 金璐娟
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曲线刚箱梁的设计与计算

曲线刚箱梁的设计与计算

曲线刚箱梁的设计与计算发表时间:2018-06-01T10:49:20.107Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:刘小刚[导读] 近年来,城市交通日趋繁忙,城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用,重要节点或者路段多采用立交方案。

广州市市政工程设计研究总院广州 560010摘要:城市立交桥由于受施工条件、施工工期、桥下地面交通的布置和桥梁总体美观等限制,连续钢箱梁方案具备优势。

连续梁一般在曲线段上成为连续弯梁。

本文根据连续曲线钢箱梁的特点,就设计中应注意的若干问题,通过计算复核,使连续曲线钢箱梁设计安全、合理、经济。

关键词:曲线钢箱梁偏心疲劳设计1前言近年来,城市交通日趋繁忙,城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用,重要节点或者路段多采用立交方案。

在城市立交桥中,桥梁结构布置的难点一般在匝道曲线段上的桥梁结构。

对于城市匝道桥,半径较小,且桥下净空富余较小,桥梁多采用中小跨梁桥。

分跨布置时,不仅要考虑匝道桥的合理分跨,而且要考虑施工时地面道路的交通疏解,留出位置布置地面车道。

常规混凝土连续弯梁采用现浇施工,箱梁结构高度大、支架施工所需施工作业面大,周期长,难以满足城市用地和交通的需要,因此预制拼装的连续曲线钢箱梁方案成为唯一选择。

2曲线钢箱梁的特点对于曲线梁,桥梁跨度受到曲线半径影响。

匝道桥中小等跨径的桥梁可选用等截面的箱梁断面。

其主要有以下几个特点。

(1)钢结构自重较轻,30m左右跨度的钢梁,每平方米重450kg左右,远小于混凝土连续结构。

(2)钢结构对复杂桥位的适应性好。

(3)钢结构强度较高,容许应力大,应力往往不控制设计。

(4)连续曲线钢箱梁中,由于扭转效应的存在,双支座会产生不均匀的反力,应采取必要的措施避免由此带来的不利影响。

本文以某调头匝道为例,结合曲线钢箱梁的特点,就设计关心的几个问题,展开设计计算,并指导工程设计。

3工程简介某快速路设一对调头匝道。

A匝道桥跨组合为4x20+3x20+(20+26+20)+4x20m;B匝道桥跨径组合为3x20+(20+25+2x20)+(20+25+20)m。

设计桥梁课程心得体会范文(2篇)

第1篇在大学的学习生涯中,设计桥梁课程无疑是我接触到的最具挑战性和实用性的课程之一。

通过这门课程,我对桥梁设计有了更加深入的了解,也对我国桥梁建设的历史、现状和未来有了更为清晰的认识。

以下是我对设计桥梁课程的一些心得体会。

一、理论与实践相结合设计桥梁课程是一门理论与实践相结合的课程。

在课堂上,我们学习了桥梁设计的基本原理、方法和规范,了解了不同类型桥梁的结构特点、适用范围和设计要点。

同时,我们还参观了实际的桥梁工程,了解了桥梁建设的现场情况,为后续的设计工作奠定了基础。

在课程实践中,我们通过小组合作,完成了多个桥梁设计项目。

在这个过程中,我们不仅将所学理论知识应用于实际,还学会了如何查阅资料、分析问题、解决问题。

例如,在桥梁选型阶段,我们需要综合考虑桥梁的使用功能、地形地貌、材料性能、施工条件等因素,从而确定最合适的桥梁类型。

这一过程不仅考验了我们的专业知识,还锻炼了我们的团队协作能力和沟通能力。

二、注重创新思维设计桥梁课程强调创新思维的重要性。

在桥梁设计中,创新意味着在满足功能需求的前提下,寻求更优的设计方案。

课程中,我们学习了桥梁设计的基本原则,如安全性、耐久性、经济性、美观性等,同时鼓励我们在设计中勇于突破传统,追求创新。

在实践环节,我们尝试运用新材料、新工艺、新技术,以提高桥梁的性能和适用性。

例如,在桥梁设计中,我们可以采用预应力混凝土、钢-混凝土组合结构等新型材料,以降低桥梁的自重,提高承载能力。

此外,我们还可以运用计算机辅助设计(CAD)和有限元分析等先进技术,优化桥梁结构,降低成本。

三、关注可持续发展随着我国经济的快速发展,桥梁建设需求日益旺盛。

然而,在追求经济效益的同时,我们不能忽视环境保护和可持续发展。

设计桥梁课程教育我们,桥梁设计应遵循可持续发展的原则,充分考虑环境、社会、经济等因素。

在课程学习中,我们了解到桥梁设计应遵循以下原则:1. 生态保护:在桥梁设计中,应尽量减少对生态环境的破坏,保护生物多样性。

桥梁工程课程设计心得

桥梁工程课程设计心得在桥梁工程课程的学习中,我深刻体会到了桥梁工程的复杂性和重要性。

桥梁作为连接两地的重要交通工具,对于城市的发展和人们的生活起着至关重要的作用。

在这门课程的学习中,我不仅学到了桥梁工程的基本知识和理论,还深入了解了实际工程设计的流程和方法。

在此,我想分享一下我在课程设计中的心得体会。

首先,桥梁工程设计需要综合考虑多方面的因素。

在设计桥梁工程时,我们不仅需要考虑桥梁的承载能力和结构稳定性,还需要考虑到桥梁的使用环境、交通流量、地质条件等因素。

在课程设计中,我们需要通过对各种因素的分析和评估,找出最合适的设计方案。

这要求我们具备全面的知识和综合的思考能力。

其次,桥梁工程设计需要注重实际应用。

在课程设计中,我们不仅学习了桥梁工程的理论知识,还需要进行实际的设计计算和方案制定。

这就要求我们熟练掌握相关的计算方法和软件工具,能够将理论知识应用到实际工程中。

同时,我们还需要考虑到桥梁工程的施工和维护等实际问题,确保设计方案的可行性和可持续性。

另外,桥梁工程设计需要团队合作和沟通能力。

在课程设计中,我们通常需要分组进行设计项目,这就需要我们与同学们进行有效的沟通和合作。

每个人都有自己的专长和观点,能够共同讨论和解决问题,才能够得到更好的设计方案。

同时,与老师和专业人士的沟通也是非常重要的,他们能够给予我们宝贵的建议和指导,帮助我们完善设计方案。

最后,桥梁工程设计需要不断学习和提高。

桥梁工程是一个复杂而又不断发展的领域,新的材料、新的技术和新的设计理念不断涌现。

在课程设计中,我们需要不断学习新的知识和技术,不断提高自己的设计能力和创新能力。

只有不断学习和提高,才能够在实际工程中做出更好的设计。

总的来说,桥梁工程课程设计是一门非常有挑战性和实践性的课程。

通过这门课程的学习,我不仅学到了桥梁工程设计的基本知识和方法,还培养了自己的团队合作能力和创新能力。

这对于我的未来职业发展和学术研究都具有非常重要的意义。

连续箱梁桥毕业设计

连续箱梁桥毕业设计连续箱梁桥毕业设计桥梁工程是土木工程领域中的重要分支,承载着人们的交通需求和经济发展的重任。

在桥梁设计中,连续箱梁桥是一种常见的结构形式,具有较好的承载能力和经济性。

本文将就连续箱梁桥的毕业设计进行探讨,介绍设计的基本步骤和注意事项。

一、设计前的准备工作在进行连续箱梁桥的毕业设计之前,首先需要对相关的理论知识进行学习和掌握。

这包括结构力学、土木工程材料、桥梁设计规范等方面的知识。

通过学习这些基础知识,可以为后续的设计工作提供必要的理论支持。

二、桥梁设计的基本步骤1. 确定设计参数在进行连续箱梁桥的设计时,需要确定一系列的设计参数,包括桥梁的跨度、宽度、高度等。

这些参数的选择需要考虑到桥梁的使用要求、地理环境和经济性等因素。

2. 结构分析结构分析是桥梁设计的核心环节,通过对桥梁结构进行力学分析,确定桥梁的受力情况和变形特性。

在连续箱梁桥的设计中,常采用有限元分析等计算方法,对桥梁结构进行模拟和计算。

3. 梁段设计连续箱梁桥由多个梁段组成,每个梁段的设计都需要考虑到其受力情况和变形特性。

在进行梁段设计时,需要确定梁段的截面形状、钢筋布置和混凝土强度等参数,以满足桥梁的承载要求。

4. 连续体设计连续箱梁桥的连续体设计是指对整个桥梁结构进行综合考虑和优化设计。

在连续体设计中,需要确定桥梁的支座形式、支座位置和支座刚度等参数,以保证桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。

5. 施工图设计施工图设计是桥梁设计的最后一步,通过绘制详细的施工图纸,指导实际的施工工作。

在连续箱梁桥的施工图设计中,需要考虑到施工过程中的各种因素,如浇筑顺序、施工工艺和施工控制等。

三、连续箱梁桥设计的注意事项1. 桥梁的承载能力和稳定性是设计的重点,需要根据实际情况进行合理的选择和计算。

2. 桥梁的施工工艺和施工控制是设计的重要环节,需要与施工方进行充分的沟通和协调。

3. 桥梁的维护和养护是设计的长远考虑,需要在设计过程中考虑到桥梁的使用寿命和维修成本等因素。

城市中等跨度连续箱梁桥设计总结

正文: 城市桥梁设计中,除了要遵循安全、适用、经济、美观等桥梁
设计基本原则外,同时还要兼顾城市的建设规划和城市交通的未来 发展,在功能上既要满足基本的交通要求和道路规划要求,在桥型 总体布局上还要考虑周边建筑物、用地条件及地下管线对桥梁布局 的制约。因此,20~50米范围内的中等跨度连续梁桥,因其布局灵 活,经济适用、行车舒适等特点,在城市桥梁设计中被广泛采用。 本文以现行设计及施工规范、标准为主要依据,并融合吸纳了多家 国内大型设计院的桥梁设计经验和成果,对应用较广泛的50米以下 中等跨度连续箱梁桥设计中一些成果进行了归纳梳理,以期能够抛 砖引玉,与同行分享交流技术经验,共同进步。
3 构造尺寸拟定要点 (1)根据道路总平面、地形条件、周围环境、并结合第2节表 2.1~2.4中的“适用跨径一般值”及考虑各方单位意见,初步拟定桥 型及具体的跨径组合方案; (2)根据道路横断面布置、道路平面边线布置并结合桥面布 置自身特点,初步拟定桥面总宽及桥面布置方案; (3)根据拟定的桥面布置方案,计算二期恒载纵向每延米集 度(KN/m); (4)结合第2节表2.1~2.4中的“梁高与跨径一般比值(高跨 比)”,拟定梁体的梁高h; (5)结合第2节表2.1~2.4中混凝土箱梁“顶板、底板、腹板 厚”等指标,初步拟定等截面箱梁方案的构造尺寸; (6)结合第2节表2.1~2.4中钢箱梁“顶板、底板、腹板厚 度”、“箱梁悬臂长”、顶、底板纵向加劲肋“等指标并结合规范 对细部构造的要求,初步拟定钢箱梁方案的支点处横断面尺寸及跨 中处的横断面尺寸。 (7)结合第2节表2.1~2.4中“常规梁桥面每平米裸梁重量”、 “常规梁桥面活载与恒载比例参考值”并结合二期恒载手算支点处 弯矩、剪力及跨中处弯矩。并根据手算弯矩及剪力值,初步调整钢
55
建筑设计
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参考文献
1 张士铎, 谢琪. 箱形梁剪力滞系数及其对规范条文的建议[J]. 重庆 交通学院学报, 1986( 3) .
2 张士铎. 桥梁设计理论[M]. 北京: 人民交通出版社, 1984. 3 李国豪.大曲率薄壁箱梁的扭转与分析[J].土木工程学报, 1987( 1) .
( 收到修改稿日期: 2005—10—12)
力、外荷载引起的扭矩在某断面达到 15 194 kN·m。
该断面因约束扭转引起的最大翘曲法向应力达到
5.2 MPa。
4 应用曲杆有限元法对连续曲线箱梁桥作内力分析
用结构力学方法分析多跨连续曲线箱梁桥, 均
未能考虑箱梁截面的翘曲效应, 故必须寻求一种能
计入箱梁截面翘曲应力的内力分析方法。挠曲扭转
圆弧曲杆单元见图 2。建立圆弧曲杆挠曲扭转单元刚
中国市政工程 2005 年第 6 期( 总第 118 期)
矩; I s 为上、下翼板对截面中性轴的惯矩。 应用叠加法则可求出连续箱梁桥的剪力滞系
数。以某等截面两等跨连续梁桥为例, 在承受集中
荷载下, 经计算可求出跨中及中间支点处的剪力滞
系数。其中, L 为连续梁中一跨跨径; λe 为翼板与腹
板交角处的剪力滞系数 ; λc 为翼板中心处的剪力滞
系数, 计算结果见表 1。
进行边界条件处理后, 便可求得各节点位移
{δ}, 进而计算各单元内力。单元内任一点的内力表
达式为:
弯矩 Mx = - EI x ( η′′- & /R)
( 8)
扭矩 Tz=Ts +Tw=GI d( &′+η′/R) - EI w( &′′′+η′′′/R) ( 9)
剪力 Q y =M′x +T z /R
情况二, 两中墩采用 Y 形墩双支座, 两支座对 称于曲梁中线布置, 与中线之距均为 1 m, 同样对支 座 A、B 在最不利组合的情况下的受力 F 进行计算, 计算结果见表 3。
表 3 支座 A、B 竖向受力 F ( 情况二)
kN
中线半径 R /m 55
60
75
90 120 150
支座 A
- 29.15 85.47 332.10 493.30 69
自由扭转剪力流 q θ′( z, s) 与约束扭转剪力流 q w ( z, s ) 之和:
q ( z, s ) = q θ′( z, s) + q w ( z, s )
( 5)
自由扭转剪力流以及约束扭转剪力流均可通过
力法分析, 考虑位移连续条件求解。
笔者曾对福州某预应力混凝土连续曲线箱梁桥
( 单 箱 单 室 、桥 宽 8.5 m) 进 行 计 算 , 发 现 恒 载 、预 应
{δe} = [ηi η′i & i &′i ηj η′j & j &′j ] T {F } = [ p i m i t i 0 p j m j t j 0 ] T
采用近似的处理方法, 即对全截面进行计算, 然后乘
以 1.15 偏载系数。这样处理存在两个问题: 一是未
能 体 现 箱 梁 桥 在 纵 桥 向 不 同 截 面 剪 力 滞 效 应 、有 效
( 10)
双力矩 B i = EI w ( &′′+ η′′/R)
( 11)
其中 I d、I w 为圣维南扭转惯矩与翘曲惯矩。
5 连续曲线箱梁桥设计不能忽视支座脱空、径向力
效应
5.1 支座脱空问题
与直梁桥相比, 曲线箱梁桥承受的弯矩和剪力
比直梁桥稍大, 但扭矩值可能会比直梁桥大几倍, 而
且最大扭矩值往往出现在连续曲线箱梁桥的墩台支
衡状态。当有任何虚位移时, 体系总位能的变分为
零, 即 δπ= δ( U - W ) = 0。
由求解微分方程及相应的边界条件处理, 可以
求得考虑剪力滞效应的翼缘板的应力为:
! " σx =Eh i
M ( x) EI
- ( 1-






I ×

)u

4I
( 3)
式中: E 为弹性模量; M 为弯矩; I 为箱梁全截面惯
○桥梁与结构○
连续曲线箱梁桥设计的若干体会
谢琪 ( 福州市规划设计研究院, 福州 350003)
摘要: 结合结构分析计算及工程实践的体会, 论述了连续曲线箱梁桥的设计不能忽视剪力滞效应, 不能忽视扭转 引起的翘曲应力, 不能忽视支座脱空、径向力效应等问题, 提出了解决这些问题的对策建议。
关键词: 桥梁 连续曲线箱梁 设计
3) 预应力作为单项荷载, 在梁端径向约束情况 下, 也会对支座脱空问题起一定的缓解作用, 但不很
显著。 5.2 连续曲线箱梁桥径向力效应
连续曲线箱梁桥在两边墩处一般都设置了径向 约束, 将固定支座或定向活动支座设于某中墩也是 经常的做法。由于支座的径向约束, 预应力、温度影 响 力 、离 心 力 、制 动 力 等 都 将 在 支 座 上 产 生 径 向 力 。 箱梁桥的弯曲半径越小, 主梁作用于支座上的径向 作用力将越大。以上述实例情况二为对象, 计算其中 一侧边墩由该联桥在最不利组合情况下传给支座的 水平径向力, 计算结果见表 4。
2) 连续曲线箱梁桥的设计, 不能忽视支座脱空 问题和径向力效应, 要合理地布置支座。当中墩采用 如 Y 形墩、双支座布置时, 与采用独柱墩单支座对 比,虽然增加了下部结构工程数量,但主梁的扭矩值 明 显 地 降 低 了,同 时 对 解 决 支 座 脱 空 、径 向 力 效 应 以 及支座布置等问题均带来了明显的优势。
2) 支座出现了负反力, 可以通过设置拉力支座 给以 解决, 但如果 对中墩采 用如 Y 形 墩 、双 支 座 布 置的方法而消除支座脱空现象, 效果会更好。中墩 采 用如 Y 形墩、双 支座布置, 虽 然增 加 了 下 部 结 构 的工程数量, 但改善了上部结构主梁的受力状况, 大 大缓解了支座脱空问题, 也使得中墩的支座布置更 富有灵活性, 比如可将固定支座、定向活动支座布置 在中墩, 以抵抗连续曲线箱梁桥的滑移。如果中墩 为独柱单支座, 由于下部结构力学上的限制, 往往只 能布置双向活动支座。
60 - 1 473.50 2 768.50
表 2 支座 A、B 竖向受力 F ( 情况一)
75
90
120
150
- 1 137
- 899
- 583
- 372.30
2 506
2 332
2 126
2 006
200 - 159 1 889
250 - 27.58 1 818
kN 300 62.88 1 773
跨中
中间支点处
λe
1.49
λe
1.55
L / 2b = 3
L / 2b = 3
λc
0.58
λc
0.50
λe
1.37
λe
1.41
L / 2b = 4
L / 2b = 4
λc
0.67
λc
0.62
λe
1.28
λe
1.32
L / 2b = 5
L / 2b = 5
λc
0.74
λc
0.70
式中: [D ]为 弹 性 矩 阵 ; [B ]为 单 元 内 部 广 义 应 变 与 节点位移的转换矩阵;
# 度矩阵 !Kc "= 8×8
!

[B ]·[D ]·[B ] dz, 得到:
- ! 8×4
4×4
4×8
[K c] {δe} = {F }
( 6)
矩 阵 式 中 , ηi、ηj 为 单 元 左 右 端 点 i 和 j 的 挠 度 ; η′i、η′j 为杆件在左右端绕径向坐标轴 x 的转角; & i、 & j 是左右端截面的扭 转角; &′i 、&′j 是杆件 在左右 端处的扭率; p i、p j 是与挠度对应的集中力荷载; m i、 m j 与绕径向坐标轴 x 转动位移对应的力矩; t i、t j 是 与扭转角对应的扭矩; 与扭转角一阶导数对应的外
梁桥的剪力滞效应分析中。首先引进两个广义位移
函数: 梁的竖向挠度 W ( x) 与纵向位移 U ( x, y) 。
W =W ( x)
( 1)



x,
y)
=h


dW dx
+( 1-





( x) ]
( 2)
式中: u ( x) 为剪切 转角最大差 值; h i 为计算点 到中
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性轴的距离。
根据最小势能原理, 在外力作用下结构处于平
承处, 虽然中墩有时可能布置为独柱单支座形式, 但
两边墩通常布置双支座。由于强大的扭矩作用, 边墩
靠曲梁圆心一侧的支座在弯曲半径较小时, 便会出
现支座脱空现象。
5.1.1 工程实例简况
结合某立交匝道布置, 笔者曾对某联匝道桥当
中国市政工程 2005 年第 6 期( 总第 118 期)
23
中线半径 R /m 支座 A 支座 B
当然, 对曲线箱梁桥而言, 在一对称纵向弯曲荷
载的作用下, 还会对主梁各断面产生扭矩。
因此, 在对连续曲线箱梁桥进行结构计算时, 要
考虑箱形截面梁在腹板两侧上、下翼板的有效宽度。
但至今为止, 不少桥梁工程师在设计实践中, 也仍然
中国市政工程 2005 年第 6 期( 总第 118 期)
表 1 双跨连续梁的剪力滞系数
分布宽度存在明显差异的现实; 二是 1.15 系数未必
处处合适, 在有些情况下甚至是偏不利的。
3 连续曲线箱梁桥设计不能忽视扭转引起翘曲应力
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