曲线梁桥的设计理论与工程应用
探讨曲线梁桥设计
探讨曲线梁桥设计[摘要]：本文着重论述了连续桥设计中的几个技术问题，如：中横梁刚度对荷载分配的影响、支座偏心距对扭矩分配的影响、剪力滞后对翼缘板有效宽度影响等，并结合工程实践提出了解决问题的相应办法。
关键词：曲线梁桥;支座偏心距;有效宽度[abstract] : this paper focuses on the continuous bridge design of several technical problems, such as: the bar to the influence of the distribution stiffness load eccentricity, problems of torque distribution, effects of shear lag of flange plate effective width influence to wait, and combined with engineering practice, this paper proposes the corresponding measures to solve the problems.Keywords: curve beam bridge; Bearing eccentricity; Effective width1前言曲线梁桥是现代交通工程中一种重要桥型。
在公路及城市道路的立体交叉工程中，曲线梁桥是实现各方面交通联结的必要手段。
早期修建的曲线梁桥，由于受设计方法和施工工艺的限制，多建成钢筋混凝土简支梁，其上部结构略显笨重，且易开裂，给后期养护带来较大困难。
随着道路交通的迅猛发展，以及人们对审美观念的提高，目前随着预应力混凝土图技术的成熟和广泛应用，目前修建的曲线桥不仅仅只限于满足交通功能的需求，还要求满足人们的审美要求。
因而，多跨轻巧的连续曲线梁桥在现阶段互通立交匝道的设计中被普遍采用。
以工程实例浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计
以工程实例浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计摘要: 本文以工程实例，浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计。
关键词: 道桥设计; 曲线梁设计; 普通钢筋混凝土结构abstract: this article with the project example, the design of curve and bridge on bridge design.keywords: bridge design; curve beam design; common reinforced concrete structure中图分类号：k928文献标识码： a 文章编号：在我国，城市道桥的建设快速发展，其中曲线梁桥在城市道路立交匝道桥中得到了越来越广泛的应用。
采用曲线桥的匝道结构具有以下特点: 匝道的宽度比较窄; 受平面布置的影响，多采用小半径并设置较大超高值; 多采用独柱墩等。
一、工程概况该匝道曲线桥梁设计方案是：桥面净宽为8m，采用10cm沥青铺装，设计车速40km/h，设计的荷载为公路—ⅰ级，温度荷载为结构体系温差±25 k。
桥梁上部结构为三跨一联普通钢筋混凝土连续曲线箱梁，位于圆曲线上，曲线半径为54m。
跨径组合为3 m×25 m。
主梁为单箱单室，斜腹板，梁高1.8 m。
箱梁顶板宽8m、底板宽4m、箱梁翼板悬臂1.6m。
腹板由跨中的40cm变化到顶部的60cm,顶板厚25cm、底板厚22cm。
支点处设横隔梁，中横隔梁宽2.0 m、端横隔梁宽1.2 m。
二、初步设计根据工程的实际情况,工程师多次实地考察，初步决定全桥采用抗扭支座。
支座形式布置如下:曲线内侧左侧中支座采用固定支座;曲线外侧左侧中支座采用横向位移单向支座;其余支座曲线内侧采用单向活动支座，外侧采用双向活动支座。
支座横向间距2.2 m。
由恒载(含收缩徐变)、汽车活载(最小)、温度梯度(最小)、整体温差(最小) 和支座沉降(最小)所引起的各部位反力和弯矩见表1。
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。
曲线梁桥弯扭耦合效应研究概述
曲线梁桥弯扭耦合效应研究概述曲线梁桥是一种常见的桥梁形式，具有较好的经济性和美观性，但在受到荷载作用下易出现弯扭耦合效应，即弯曲和扭转相互耦合。
这种耦合效应会导致桥梁的力学性能发生变化，从而影响桥梁的安全和使用寿命。
研究曲线梁桥的弯扭耦合效应对于设计和评估桥梁的性能具有重要意义。
本文将对曲线梁桥的弯扭耦合效应进行概述。
介绍了曲线梁桥的基本结构和荷载情况。
曲线梁桥通常由主梁、桥面板和支座等组成，荷载包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载主要包括桥面自重、人行和车行荷载等，动态荷载主要包括车辆振动和风振等。
在荷载作用下，曲线梁桥会发生弯曲和扭转变形。
然后，介绍了弯扭耦合效应的机理。
曲线梁桥的弯曲变形和扭转变形是相互耦合的。
当桥梁发生弯曲变形时，其刚度发生变化，从而影响桥梁的扭转变形；反之，当桥梁发生扭转变形时，其弯曲刚度也会发生变化。
弯扭耦合效应的主要机理可以总结为“弯曲引起扭转，扭转反作用于弯曲”。
具体来说，弯曲作用会导致侧向位移，从而引起桥梁的扭转变形；而扭转反作用则会使桥梁的弯曲程度发生变化。
接着，简要介绍了曲线梁桥弯扭耦合效应的研究方法。
曲线梁桥弯扭耦合效应的研究主要从两个方面入手：实验和数值模拟。
实验方法主要利用物理试验台架对曲线梁桥进行静力和动力加载，并通过测量位移、应变等参数来研究其弯扭耦合效应。
数值模拟方法主要采用有限元方法对曲线梁桥进行建模，并通过求解非线性方程组来求解其弯曲和扭转变形。
这两种方法可以相互验证和补充，从而得到更准确的结果。
总结了曲线梁桥弯扭耦合效应的研究成果和应用前景。
曲线梁桥的弯扭耦合效应研究为桥梁的设计和评估提供了重要依据。
通过研究弯扭耦合效应，可以优化桥梁的结构设计，提高其抗弯和抗扭能力，增强桥梁的整体性能和安全性。
曲线梁桥弯扭耦合效应的研究还对于其他类型桥梁的研究具有参考价值，可以为桥梁工程的发展和创新提供理论和实践支撑。
曲线梁桥弯扭耦合效应的研究对于桥梁工程具有重要意义。
曲线梁桥弯扭耦合效应研究概述
曲线梁桥弯扭耦合效应研究概述
一、曲线梁桥的简介
曲线梁桥是指在建设过程中呈现出弯曲形态的梁桥。
它通常用于弯曲河流或曲线道路等情况，具有空间上的优势。
曲线梁桥的特点是具有非轴对称性和变截面性质。
因此，在其运用过程中，需要特别关注其弯扭耦合效应。
弯扭耦合效应是指在曲线梁桥中，在桥梁的弯曲及扭转运动过程中，由于非轴对称性和变截面的影响而产生的相互联系的效应。
这种效应将会对桥梁的承载能力、刚度和变形等性能产生影响。
弯扭耦合效应的主要影响因素包括桥梁的几何形态、材料性能和外界荷载等。
其中，曲线梁桥的非轴对称性和变截面性质是最主要的因素。
为了解决曲线梁桥的弯扭耦合效应问题，许多学者对该问题进行了深入的理论研究。
首先，他们建立了曲线梁桥受弯曲和扭转共同作用下的非线性力学模型，方程中考虑了曲线梁桥的非轴对称性和变截面性质。
此外，他们还对桥墩的横向位移和旋转进行了分析研究，得出了桥墩与桥梁的耦合关系。
其次，许多学者使用有限元方法对曲线梁桥的弯扭耦合效应进行了计算和模拟，得到了桥面和桥墩的应力、变形和位移等数据，来评估桥梁的性能。
最后，一些学者还研究了曲线梁桥的构造方案和设计方法，以实现弯扭耦合效应的优化。
四、结论
曲线梁桥的弯扭耦合效应是影响其受力性能的重要因素。
一些学者对其进行了深入的理论研究，并提出了一些桥梁设计和施工中的优化方案。
因此，对于曲线梁桥的设计和建设，我们需要充分考虑这种效应，以保证桥梁的稳定性、可靠性和安全性。
桥梁工程曲线箱梁设计研究
Ｌ ＿ ＿
ｔｅ ｔ ｉｈ—ｉｅ ｒ ｇ ．Ｓ ｔａ ｘｓ ｅ ｄｎ ｔ ｓ ｎ ｏ ｐｉｇ ｗ ｉ ａｓ ｍａｅ ｔｅ ｅｉ ｏ ｕｖ ｈ ｓ ａ ｔｌ ｂｉ ｅ Ｏ ｈ ｔ ｉ ｂ ｎ ｉｇ ｏ ｉ ｃｕ ｌ ｈｃ ｌ ｒｇ ｎ ｄ ｅ ｔ ｒｏ ｎ ｈ ｏ ｋ ｓ ｈ ｄ ｓ ｎ ｆ ｃ ｒｅ ｇ
小 时 ，在 支座 的作用 下 能较好 地
对水平 位 移进行 约束 。 ３３２ 温 度 发 生 变 化 ，但 是 梁 ．．
的 中间独立 柱墩 的点铰支 承 。而 应 采用 具备 抗扭 能力 强 的多支 座 来 支 承 ．也可采 用墩 柱 与梁相 互 固结 的支 承方式 ： ｂ 当桥 面 较 窄且 曲线 半 径 较 １
对 于桥 梁工 程是 非 常不利 的 。
３３ 水 平 温度 力特 点 以及 减 小 ．
水 平 力 的 措 施
ｂ内外 侧 的腹 板 可布 置 相 同 ） 线 形 的预应力 钢束 ，但 是要 求 张 拉力 不 能相 同 ：
结 构方 式 的选择 应根 据墩 柱 的高 度来 确 定 ，对 于 较高 的墩 可采用 墩 柱 与梁 固结 的结 构 支 承 形 式 ． 对 于较低 的墩 可采 用具 有较 弱抗 扭能 力 的单点 支 承的方 式 ： ｃ当墩 柱 较 高 时 ，一 般采 用 ）
墩柱 与梁 相 固结 的支承方 式 ，同 时要采 用矩 形截 面 的墩柱 ，因为
大 ，这 样 既 减 小 了墩 柱 的配 筋 ．
座 ，否 则墩 台会 产生较 大 的水 平 转 动力 矩 ，甚至 还可 能造 成支 座
发 生剪 坏破 坏
３４ 预 应 力 筋 束 的 设 计 ．
又 降 低 了主 梁 的横 向扭 转 变 形 ， 更适 合其 受力 特 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。
连续曲线梁桥设计探析
连续曲线梁桥设计探析文章论述了曲线桥梁的受力性，并且阐述了设计时要注意的要素。
标签：曲线梁桥；受力特点；结构设计1 概述曲线桥是当前的道桥项目中非常关键的一个组成部分，尤其是在最近几年它得到了非常广泛的应用。
对于那些互通型的立交匝道来讲，它的使用更是非常的明显。
在设计匝道的时候会受到很多要素的干扰，比如地形以及所在区域的规模等，这些要素的存在使得该项设计有如下的一些特征。
第一，此类桥的宽度不是很宽，通常匝道的尺寸在六米到十米之间。
第二，匝道本身是为了辅助道路转向的，在立交工程中会受到土地规模的影响，因此这类桥大多数是小尺寸的曲线桥。
第三，匝道桥的纵向坡度非常大，有时会横跨下方的车道，此时就使得桥的长度变长。
因为这种桥本身弯斜，形状特别，所以它的设计工作无法正常的开展。
2 曲线梁桥的平面及纵、横断面布置最近几年高速路在设计的时候更加的关注线形方面的内容，规定设计要合乎线形要求。
因此在布局桥梁平面的时候，要遵照总的线形布局规定，其纵坡也要和路线的纵坡保持一致。
通常为了应对截面的扭矩以及弯矩，在设计的时候常使用箱形的截面。
由于桥面超高的需要及梁体受扭时外边梁受力较大的需要，所以可以在其水平方向上把主梁设置成不一样的高度。
为了便于构造，方便建设，也可以将其设置成一样高度的，其超高横坡由墩台顶面形成。
3 曲线梁桥结构受力特点3.1 梁体的弯扭耦合作用一般来说，当受到外在力影响的时候，曲梁会出现一定的弯矩以及扭矩，两者会彼此影响，进而导致截面处在一种耦合的状态中，截面的拉力要较之于直梁大，这个特征是这种梁所特有的。
因为这种桥会承受较高的扭矩力，所以会发生变形现象，它的外侧的挠度要比相同尺寸的直桥大一些。
因为存在耦合作用，所以在桥上方会存在翘曲现象。
3.2 内外梁无法均匀受力对于曲梁桥来讲，因为其扭矩较大，所以会导致外梁发生超载而内梁出现卸载的情况，特别是当桥梁较宽的时候这种现象更加的明显。
因为两个梁的支点反力差别非常大，如果活载发生了偏移的话，内梁就会生成一种反向力，此时假如内梁无法承受这种力的话，就会使得梁体和支座分离。
第九章 铁路简支梁桥在曲线上的布置
2.缓和曲线偏距计算公式
式中：Ls—缓和曲线长度（m） t—圆曲线半径（m）； 其余同前。
第九章 铁路简支梁桥在曲线上的布置 桥梁墩台与基础工程
3.应用偏距公式注意事项： （1）等跨梁时桥墩梁缝中心处偏距值直接应用相应的公式 （9-3）～（9-6）计算。 （2）不等跨梁时桥墩梁缝中心处偏距值，对公式中的交点 距L宜按大跨梁的值采用；在跨度均小于或等于16m时，也可 用小跨梁的交点距确定E值。 （3）桥台胸墙处的偏距值，除按上述方法计算外，公式中 的交点距L应采用相邻一孔梁的交点距。计算结果，E值不应 大于10cm。若大于10cm，则按E=10cm采用。
第九章 铁路简支梁桥在曲线上的布置 桥梁墩台与基础工程
二、偏距E的计算
偏距是梁中线（或梁、台中线）交点偏离线路中线的距离。 偏距值与梁的布置及所在曲线情况等有关。 1.圆曲线偏距计算公式
式中：f—中矢值（m），表示弦长中点到线路中线的距离； R—圆曲线半径（m）； L—交点距。
第九章 铁路简支梁桥在曲线上的布置 桥梁墩台与基础工程
Δ1 = 1 9 5α 2 × 3 4 3 7 .7 5 2Δ 2 = 1 9 5α 3 4 3 7 .7 5
其中：α—偏角（ˊ）；195cm为梁的顶宽390cm之半； 3437.75为弧度化为分（ˊ）的数值，即180/π×60＝3437.75
第九章 铁路简支梁桥在曲线上的布置 桥梁墩台与基础工程
F 由图9-6知： 1 ( F 2 ) 由两部分组成：一是规定的最小梁（台） 缝宽度b1或2b2；二是由于梁中线成折线布置所产生的偏角影 响而造成的梁（台）缝增值 Δ 1 或 2Δ 2 。即： 梁与梁时：F 1 = b 1 + Δ 1 梁与台时：F 2 = 2 b 2 + 2 Δ 2 其中的 Δ 1与 Δ 2偏角α有关。计算公式为：
浅论小半径曲线桥梁的设计
浅论小半径曲线桥梁的设计摘要：随着我国现代化建设及交通事业的蓬勃发展,高速公路、山区公路、城市立交等的兴建,曲线桥梁得到了广泛的应用。
其结构线条平顺、流畅、明快,给人以美的享受。
在公路建设中,除特大桥梁外,一般要求桥梁的平面布置服从公路线形,在进行平、纵、横三方面综合设计时,应做到平面流畅、纵坡均衡、横断面合理,并避免长直线设计,此时,小半径曲线梁桥往往成为最优方案。
另外在山区公路展线、套沟,城市桥梁避开管线、文物,节省拆迁费用,减小建筑用地等方面有直接可观的经济效益。
文中将重点介绍曲线桥梁的受力特点以及设计过程中应注意的一些问题，并提出一些相应的措施。
关键词：小半径；曲线桥梁；偏心；翘曲1、概述小半径曲线桥梁的设计非常复杂，它的预应力效应、温度效应以及活载效应的影响面加载都不同于传统直线桥梁或者大半径桥，除受弯矩、剪力外，还存在弯扭耦合、翘曲现象的作用，给上下部结构的构造及配筋处理带来很大困难，并且曲线桥梁的特殊力学现象是由桥长、桥跨、半径、墩台、支座等多方面共同决定的，2、小半径曲线桥梁的结构受力特点2.1小半径曲线桥梁支座的布置形式曲线箱梁桥支座的布置型式通常采用三种形式：a.全部采用抗扭支承，b.两端设置抗扭支承，中间设单支点铰支承，c.两端设置抗扭支承，中间既有单支点铰支承，又有抗扭支承的混合式支承。
近年来，在曲线箱梁桥工程实际应用中，两端为抗扭支座(双支座)，联内安置几个单点铰支座，即中支点下部采用独柱支承的曲线桥多次发生侧倾事故。
其主要原因多为主梁在偏心荷载作用下发生扭转，当转角大到一定程度时，支反力的下滑分力将超过支座侧向的约束能力，扭矩将全部转移到梁端造成曲线内侧支座脱空，主梁发生倾覆。
所以此类支座布置的形式在工程应用中已不多见。
对于小半径的曲线箱梁，通常全部采用抗扭支承。
通过内、外支座横桥向偏心的设置，来抵消主梁恒载因外弧半桥大于内弧半桥而产生的扭矩（如下图）。
即支座的偏心相当于将支座放在主梁的实际荷载重心线上。