小半径曲线梁桥受力特性及设计对策
Ｃ￣ｗｅｏｉｎ ｒ ■ ■ 圃 Ｉ ■ ｈ Ｎ ｈｏ ｄｏｔ 囵团翟墨豳 ｉ ｅ ｃ ｓ ｓ 山 墨 ｎ Ｔ ｎｇ径 曲线 梁桥 受 力特 性 及设 计对策
杨 世 荣
（ 嵩县公路 管理局 ， 河南 嵩县 ４ １０ ） ７ ４０
反力 。 由于曲线 梁桥与 直线 桥 内力和 变形 的差 别， 造成曲线梁桥一些独特的病害 ： １ ． １曲线梁桥在温度 变化的长期作用 下 ， 因
两端 的约束较大 ，其 中间部分会在平 面内缓慢 向外侧移动和转动。 升温时 ， 出现朝 圆心 向外 会 的侧向位 Ａ ，降温 时出现朝 圆心向 内的侧 向 移 ｉ 位移 △。， 如果支座 位置和形 式设 置不合理 ， 在 降温时 ，由于重力及支座的摩擦约束 ， ＡＩ 使 ＞ Ａ 。如此年复—年 ， ２ 整个梁体不断 向外移动 ， 移 动到＿定量后， 其后果是不 言而喻 的。 １ ． ２预应力混凝土曲线箱梁在张拉纵向力 筋时 ， 腹板中产生横 向分力 ， 易使腹板混凝 土裂 缝 ， 原因是产 生径向水平压力使 钢筋 混凝土 其 腹板超载 （ 其实在预应力钢束附近基本是素混 凝 土 ） 载可能造成 混凝土 破坏 ， 重者将 使 ， 超 严 混凝土崩裂，预应力钢束拉直 ， 并从腹板内溢
—
桥 与 弯桥 双支座 抗扭 支撑 的最 大正 弯矩 相差 求 ； 证在力 筋弯 曲的部位 ， 道不 出现尖 弯 ； 保 管 ０ ％， 大负弯矩 相差 ｌ％。 － 最 ６ － 可见 在活载作用下 在构 造上要 减少 张拉操作 引起 的预应力损失 ； ７ 对 于单点支 撑直桥与弯桥的计算结果相差 比较 在 易开裂 部 位可 用纤维 混凝 土代 替普 通混凝 大， 采用抗扭支撑可以较大的减小负弯矩 。 土， 例如在锚具 周围及支座腹板处等 。 ３曲梁桥设 计要点 及病害对策探讨 ３ 普通钢 筋的设 计 ５ 小半径 曲线梁桥 的构造形式与直线梁桥有 普通钢筋 的设计应考 虑其 弯曲、 扭转、 剪力 不 少相似之处 ， 上所述 ， 但综 可以看到曲线梁桥 的复合受力作 用。特别要考虑 内外腹板剪力的 具有 不同的结构受力特点 ，处理不当会发生一 不均匀性和支 座处 的剪力集中对箍筋加密及抗 些独特 的病 害。如何从 设计的角度来 解决这些 剪钢筋设计 的影响。并采用普通钢筋抵 抗内力 问题 ， 是非常值得探讨的。 矩。 曲梁 为弯扭耦合构件 ， 可按扭矩剪应力 和弯 ３ ． １桥梁结 构布局与曲梁要素 的关 系 矩剪应力综合确定 箍筋间距。曲梁的抗扭配筋 在立交桥的设计过程 中，桥梁的结构布局 应包 括抗扭箍筋 和抗扭纵筋 ，在配置箍筋 的同 应尽可能地 服从平面线形 ，因此各种 分又布局 时 ，必须同时配置 与曲梁轴线方 向平行 的抗扭 的曲线梁桥 不可避免地经常出现 。在结构设计 纵筋。 抗扭纵筋直径应不小于箍筋直径 ， 确定抗 中应充分考虑 曲线梁桥的力学特性。通过对曲 扭纵筋 数量后在 腹板箍 筋内侧 四周 均匀布置 ， 梁要素 的评 判 ， 合理地进行结 构简化 ， 用合 适 在支点附近需加密布置。 采 除此之外， 由于曲线预 的理论进行分析 。 应力 会对弯梁 内侧 的产生径向压力 ， 如不采取 ３ ． ２曲线 梁桥支承方式的选择 防崩裂措施， 可能会将箱梁腹板混凝土崩裂， 国 在支承形式上 ， 小半径 曲线梁桥通 常三种 外已出现此类事故。 因此， 必须在梁体腹板内 设 布置形式 ：全部采用抗扭支承两端设置抗扭支 置 防崩裂 的构造 钢筋 。 承， 中间设单支 点铰支承 ； 端设置抗 扭支 承 ， 两 ３ － 国现行 的桥 梁规范还未对 曲线梁桥 ６我 中间既有单支点铰 支承 ，又有抗扭支承 的混合 最大扭转变形作 出限制的规 定 式支承。下部 墩柱 当与支承形式相匹配。 经过对 几 座曲线梁桥破坏的分析，为保证 根据 相关研究 ，一般认为 ：对于宽桥 ｆ 其安 全 ， Ｂ ＞ 在设计 曲线 形梁桥时 ， 应对其在恒 载、 １ｍ的曲线 梁桥 ， ２】 由于荷 载及预 应力对 主梁 的 预应力 、 活载的最大扭转变形值加以控制 。 扭转作用小 ， 以及宽大主梁横 向稳定性的要求 ， ３ ． ７墩柱截面的合理选用 宜在 中墩处 采用具有抗扭较强的多柱或多支座 当采用墩柱与梁固结的支承形式时就必须 支承 方式 ； 对于窄桥和曲率半径 较小（ １ｍ，＜ 注意墩柱 的弯矩 变化 。在主梁的扭转变形过大 Ｂ ２ Ｒ ＜ ８－的曲线 梁桥 ， ０） ｎ 如匝道 桥 ， 由于荷载及预应力 的同时墩柱弯矩也很大（ 一般墩柱较矮） 的情况 对主梁的扭转作用大 ，一般在 中支座处可采取 下 ， 圆形截 面墩柱 固结是不经济的 。首先 ， 采用 单点支承 ， 通过放松的扭转约束 ， 达到减小箱梁 墩柱受力过 大配筋不易通过 ，仅仅加大墩柱直 扭转 内力 的 目的。 径， 会使墩柱刚度 增加很多 ， 在预应力径 向力作 ３ ． ３单点支承曲线梁桥偏心距 的选择 用下墩柱径向弯矩和在温度荷载作用下纵向弯 通过 中支点预偏心的办法 ，虽不能完全消 矩都会增加 ， 后的弯矩会更大 ， 合成 更不利于墩 除梁桥外扭 矩的作用 ， 可以改变外扭矩沿梁 柱受力。 但 跨的分 布 ， 取得合 理的设 计。在设置预偏心时 ， ４结语 除注 重调整主梁扭矩以外 ，也应充分考虑主梁 小半径 曲线梁 桥的设计计 算 比较复杂 ， 其 的扭转变形 。 确定偏心距的具体方法 可以为 ： 调 温度效应 、 预应力效应 、 的影响面加载都不 活载 整支座 预偏 心值 ，计算曲线梁在 白重及预应力 同于直线桥梁 的计算 。但 通过高精度 的有 限元 作用 下的扭 转角 ， 支点 和跨中截面的扭转角 分析计算 ，我们可 以较 为准确地掌握其结构的 使 接近 相等 （ 方向相 反 ）同时控 制各 截 面的 受力行 为。 一般 ， 针对其 不同于直线梁 的受力特点 ， 在 扭矩 ， 保证支座不产生脱空 ， 这样可将主梁 调整 设 计中采用相应 的有效措施 ， 是可 以设计 出较 到最佳平衡位置 。如果桥梁承担 的交通 量非常 为可靠 且经济适 用的曲线桥梁 的。 大， 也可以适 当考虑一部 分活载 的作用 。 参 考 文 献 ３ 预应力对 曲线梁桥 内力的影响 ４ ｆ杨兴 旺 大跨 度斜拉桥施 工全过程 非线性行为 １ ］ 从设计的角度 ， 具体来说 主要应采用 以下 研 究Ｄｌ 南交通 大学， ０ 年 ）西 ２ ７ ０ 的措施 ： 充分调整预应力筋 曲率 ； 曲线管道 之间 【吕建根 大跨度 索拱组合体 系非线性静动 办陛 ２ １ 为防止混凝士挤碎 应留有 足够的净间距 ， 力筋 能研 究 ｌ 南大学， ０ 年 湖 ２ ７ ０ 束尽量分散布置 ， 并保证力筋 的混凝土保 护层 【王会 利． 锚 式斜拉一 索协作体 系桥 结构性 ３ ］ 自 悬 厚度 ；局部板 的作用可能是实际造成开裂 的最 能分析 与试验研究嘲 ． 大连理工大学＇ ０ 年 ２ ７ ０ 重要的因素 ， 应特别注意腹板的 区域性作用。 计 算必须考虑预应力侧 向作 用 ， 向预张拉力假 侧 作者简 介 ： 杨世 荣（ ６ －男、 １ ９） 河南洛阳人 。 ９
定作用在腹板的中间高度处 ； 分析腹板受力时， 主要从事公路瑗城市道路管理工作。 可假定 为长度 等于顶底板 之间净距 的竖梁 ， 以 腹板跨 中高度处最大侧 向预加力为条件来计算 极限弯矩 ，箍筋应满足承受腹板极 限剪力 的要
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一９ ３—
摘 要 ： 文通过 时 曲线 梁桥 的 内力和病 害的 分析 ， 本 讨论 了曲线 粱桥 的设 计与 直线 梁桥 的设 计 的 区别 ， 点探 讨 ， 半径 曲线 梁桥 的 重 １ － 设 计要 点 以及 避免病 害产 生的 设计 对策 。 关 键词 ： 小半径 ； 曲线桥 梁； 直线桥 梁 ； 害 病
１内力 、 变形特征和病 害 对于直线桥 ， 主梁 自重和预应力钢束 作 在 用下 ， 由于荷载在横 向是对称的 ， 对主梁并不 产 生扭矩 和扭转 变形 ，仅活荷载 的偏心会产生 扭 矩和扭转变形 。但是在 曲线梁桥 中 ， 自重 、 应 预 力和活荷载作用所产生 的扭矩和扭转变形是 不 容忽视 的。预应力钢束径 向力产生最大扭矩 值 可达纵 向最大弯矩值的 ５％以上 。 ０ 另外 ， 由于桥 梁下部结构往往采用独柱支承方式 ，抗扭能力 较弱 ， 以须在桥梁两端部设置抗扭支承 ， 所 以增 加桥梁 的整体稳定性 。主梁的扭矩造成端部支 座横 向受力严重不均 ，甚至使—侧支座 出现 负
出。
１ ． ３支座 布置 、 墩柱形式 、 撑横 向间距 布 支 置的不合理 ， 造成支座 过早 的破 坏 ， 引起 墩 甚至 柱开 裂。其原因 ， 是梁体在 自 、 重 预应力 以及 外 部 荷载的作用下引起的扭转 和翘 曲造成的 。 ２直、 曲梁桥的计算 的差 别及分界 深圳 市华 强立交 Ａ匝道 第 三联在投 入使 用 两年 后 曲线 梁桥 突然 向外移 动 和 向外侧 翻 转， 曲线梁体径向最大位移为 ４ｅ 切 向最大 ７ｍ， 位移为 １ｅ 扭转达 ２ ２ ， ６ｍ， ． 。从设计方面 ， 未发 ４ 并 现违反 国家 现行桥梁规范及标准之处 。这个事 故 ，可 以充分证 明曲线梁桥结构计算理论 的复 杂性 。对其计算理论和方法及专用程序需要进 步研究和完善。 根据对一座半径为 ８ｍ， ０ 宽度为 ８ ｍ的单 ３ 箱单室箱梁 ， 跨度为 ４￣ｍ的弯桥 （ ｘＯ 以下简称算 例）分别按直桥、 ， 弯桥单点支撑、 弯桥双支座三 种状况进行 了计算 ， 并对结果 比较分析 ， 对于纵 向弯矩得出了以下结论 ： ２ 恒载下直桥与弯桥单点支撑的纵向弯 １ 矩差别不大， 潲 小于弯桥， 芏 但是几乎可以忽 略；恒载下直桥与弯桥双支座的最大正弯矩相 差 ｌ 最大负弯矩相差 Ｚ ％。可见恒载下无论 ％， ４ 是何种支撑纵向弯矩差别都非常小。 ２ ２活载下直桥与弯桥单 点支撑 的纵向弯 矩差别相对大一些， 直桥稍小于弯桥： 最大正弯 矩相差 ３ ％， 大负弯矩相差 １． 活载下直 ３ 最 ５ ％， ６
连续曲线梁桥设计浅谈
的超高布置方式
曲线梁桥结构受力特点
梁体的弯扭耦合作用 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 线梁 桥由 于受到 强大 的扭矩 作 用， 产生扭 转变形， 其 曲线外 侧的 竖向 挠度大 于同 跨径的 直 桥； 由于弯扭耦合作 用， 在梁端可能出 现翘曲； 当梁端横 桥向 约束较弱时， 梁体有向弯道外侧 “ 爬移” 的趋势 。
结构设计与研究应用 � � � � � 《 四川建材》 年第 期
【文章编号】 ： （ ） -
连 续 曲 线 梁 桥 设 计 浅 谈
欧阳尚贤
（佛山市顺德区规划设计院有限公司）
【摘 要】 ： 本文 介绍了曲 线桥梁 的受力 特点， 分析了 曲 内 梁和外 梁受力 不均 在曲线 梁桥中， 由于 存在较 大
曲线梁桥的结构设计
直梁桥受 “弯、 剪” 作用， 而曲线 梁桥处 于 “ 弯、 剪、 扭” 的 复合受力状态， 故上 、 下部结构必须构成有利于 抵抗 “ 弯、 剪、 扭” 的措施。 （ ） 曲线梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变 形状 态有着直接的关系： 弯扭 刚度 比越 大， 由 曲率 因素 而导致 的 扭转弯形越大， 因 此， 对于曲 线梁 桥而言 在满 足竖 向变形 的 前提下， 应尽可 能减 小抗 弯刚度、 增 大抗扭 刚度。所 以在 曲 线桥梁中， 宜选用 低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。 （ ） 在曲线梁桥截 面设计时， 要 在桥跨范 围内 设置一 些 横隔板， 以加强横 桥向刚度并保持全桥稳 定性。在截面 发生 较大变化的位置， 要设渐变段过渡， 减小应力集中效应。 （ ） 在进行配筋设 计时要充 分考虑 扭矩效 应， 弯梁应 在 腹板侧面布置较多受力钢筋， 其截面上下缘钢 筋也比同 等跨 径的直桥多， 且应 配置较多的抗扭箍筋。 （ ） 城市立交桥中的弯箱梁桥中墩多布置成独柱支 承构
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。
曲线桥梁的设计计算
曲线桥梁的设计计算摘要：随着贵阳市的快速发展和道路等级的提高，曲线桥梁的应用越来越广泛，结合工程实践，对曲线桥梁设计计算进行分析，叙述箱梁构造，对几个重要荷载做计算以及结果分析、总结，以期为后续类似工程提供参考。
关键词：曲线桥梁；设计；计算1.工程概况贵阳市新建林城东路延伸段的立交节点—新添大道立交匝道桥，本匝道桥采用螺旋形，内外幅设置，本文以外幅第一联27.963+2x27m为工程实例，本联平曲线为半径50m的圆曲线加缓和曲线，竖曲线为凸曲线，上部结构为预应力混凝土现浇箱梁，中支墩固结，边支点采用支座，中支墩高度为70m和77m，桥墩采用3x5m矩形空心墩，承台桩基础。
1.结构计算上部结构箱梁按单箱单室设计，顶板宽10.2m，底板宽5.35m，悬臂长2m，腹板倾角76°，箱梁顶、底板平行设置，梁高2.2m。
端横梁宽度为1.2m，中横梁宽度为3.0m。
采用Midas/civil计算，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）为标准，按部分预应力（A类）混凝土结构进行验算。
横断面尺寸图2.1 本文针对在设计过程中的几个荷载做计算分析：1.风荷载由于桥墩最大墩高为77m，风荷载对上部结构箱梁和下部桥墩影响较大，现以此桥墩墩高计算。
根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 3360-01-2018）规定，横桥向风作用下主梁单位长度上的顺风向等效静阵风荷载为，1）——空气密度，2）——等效静阵风风速，，——等效静阵风系数，本联水平加载长度L=27.963+2x27=82m，根据本匝道桥的建设地点，地表类别判定为C类，根据表5.2.1， =1.465；——桥梁或构件基准高度Z处的设计基准风速，或——抗风风险系数，基本风速 =28m/s，根据表4.2.6-1， =1.02, Z=77+2.2=79.2m；根据表4.2.1，， ,根据表4.2.4，，，得出，；——地形条件系数，取 =1.2，——地表类别转换及风速高度修正系数，根据表4.2.6-2，得出， =1.238，得出，，取大值，3）——主梁横向力系数，可按下式计算，,B——主梁的特征宽度，B=10.2m，D——主梁梁体的投影高度，D=3.38m，得出， =1.8；桥梁的主梁截面带有斜腹板时，横向力系数可根据腹板倾角角度折减，横向力系数的腹板倾角角度折减系数可按下式确定：，=14°，得出， =0.93。
梁格法在小半径PC连续弯梁桥中的应用
【】 公连， 连． １戴 李建 桥梁结 构空间分 析设计方 法与应 用［ Ｉ 京： Ｍ． 北 人
民交通 出版社，０ １ ２０ ．
【 刘永 刚， 盛 山． 法的 划分对 单箱 多 室梁桥 设计 的影 响 ［ ． ２ 】 潘 梁格 Ｊ 】
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参考文献
【 王其 昌主编 ． 速铁 路 土木 工程 【 】 都 ： １ 】 高 Ｍ． 成 西南 交 通大 学 出版
４ 结 论
预 应 力混 凝 土 简 支空 心板 梁 桥 具有 施 工 方 便 、
社 ，９ ９ １９ ．
［ 张庆 ， ２ 】 史家 钧 ， 胡振东 ． 高速车辆 一桥梁结构 耦合振 动分析 【 ． Ｊ 振 ］ 动与 冲击 ，０ ３ ２ （ ：９ ５ ， ２ ０ ， ２ ）４ — ２ ２ 【】田宇 ． 速公路 桥 头路 堤搭 板荷 载 试验 研究 及 分析 『 ． ３ 高 Ｊ 工程 技 ］
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偏心加载在小半径箱梁桥扭矩分析中的应用
偏心加载在小半径箱梁桥扭矩分析中的应用摘要：扭矩是小半径曲线梁桥受力中不可忽略的因素。
本文结合滁马路和县互通b匝道桥工程实例，从曲线箱梁桥产生扭矩的原因出发，介绍了偏心加载法在曲线箱梁桥扭矩分析中的运用，并与传统的均布扭矩加载法的计算结果进行对比。
关键词：扭矩小半径曲线箱梁桥偏心加载均布扭矩加载0 引言曲线梁桥能较好地适应地形地物且线条平顺流畅，从而在公路市政桥梁中得到了广泛的应用。
对于小半径曲线箱梁桥来说，梁截面均处于“弯-扭耦合作用”下，且曲率半径r愈小这种“耦合”作用愈显著。
根据规范jtg d62-2004规定，对于同时受弯扭的构件，其纵向钢筋和箍筋应按受弯和受扭分别进行配置。
设计过程中若对梁体抗扭考虑不足，则可能导致严重的病害。
近年来小半径曲线梁桥出现的支座脱空、梁体向外侧移位、伸缩缝的剪切破坏、翻转落梁等事故，就是由于对扭矩考虑不足引起的。
单就抗扭来说，箱形截面抗扭刚度大，具有无可替代的优势，所以在小半径曲线桥中，大都采用箱形截面。
对于曲线梁桥的计算，目前借助于有限元程序，已能较为精确的得到受力结果，较为普遍的方法是梁格法。
梁格法最大的优点是能直接得出每个分离出的梁格的弯矩，且精度满足工程要求，但梁格法单元和节点相对较多，处理起来相对麻烦，并且对于扭矩来说，箱形截面作为一个闭合的抗扭整体，不能简单把扭矩近似分配到每个梁格中去。
因此，曲线桥扭矩的分析应以整体截面的独梁分析为宜。
很多情况下，我们可以把曲线梁桥作为单根梁来分析，特别是在初步设计阶段，独梁分析已能在整体上反映桥梁的弯矩和扭矩。
下面将结合有限元程序，简单介绍两种方法在小半径混凝土箱梁桥扭矩分析时的运用，并对两种方法计算结果进行了对比。
1 工程实例滁马高速和县互通b匝道位于r=60m回头弯曲线上，路面全宽8.75m，由于填土较高，为了和主线桥顺接，设两联4x20m的钢筋混凝土连续梁，墩台采用径向布置。
本文以位于该圆曲线内的4x20m 一联梁桥为分析对象，为减小抗扭跨径，桥梁墩台均采用双支座，支座间距为3.45m。
谈小半径箱梁桥支座平面布置策略
谈小半径箱梁桥支座平面布置策略弯箱梁桥有着独特的受力结构，截面重心线和剪力中心线不重合，载荷作用下会发生“弯-扭-耦合作用”，梁体内外受力不均，在服役年限内受到温差载荷和车辆偏心载荷以及制动力的影响，容易产生横桥向位移和扭曲，导致很多连续弯小半径梁桥发生了梁体爬移、扭转等问题，缩短了桥梁的使用寿命，可能会造成桥梁伸缩缝发生严重的剪切破坏，支座失效，造成梁体失稳，严重威胁桥梁的安全性。
连续弯梁桥设计过程中，支座平面布置主要依靠全桥力学计算公式决定，对桥体内力分布有着重要影响，设计中需要重点考虑这个问题。
一、支座形式选择小半径弯梁桥弯扭耦合效应导致桥梁支座不仅仅承受竖向支撑约束，还受到主梁扭矩作用，受到外载荷产生横向水平力的影响，保证梁体横向和平面内稳定，所以对支座的结构强度和布置的要求较高。
弯梁桥支座主要有以下几种常见支座布置方式：1.两端点设置双支座，中间设置铰支撑。
2.两端设置双支座，中间跨设中心铰支撑，并设置双支座。
3.两端点设置双支座，中间设置偏心铰支撑。
4.两端设置抗扭支撑，中间设置偏心支撑。
连续弯梁桥的中间支座有单支座、双支座两种，布置支座时，如果两端均设置双支座，中间墩设置单支座，单支座无法传递主梁扭矩到基础，连续梁形成了全桥的扭转跨度，在梁端出现最大扭矩。
为了控制梁体扭矩，可将单支座设置为偏心结构，将单支座中心偏移到曲线外侧，单支座产生的反力会抵消一部分偏心力矩，降低梁端的扭矩峰值。
偏心单支座预偏心量的设置是降低扭矩峰值的关键，根据工程经验，认为弯桥抗扭图面积绝对值之和最小时预偏心值比较理想，但是也有研究人员持不同意见。
与此同时，梁体的扭转变形也需要重点考虑，通过调整墩柱支撑位置，将恒载下的扭转变形降至最低，并且梁体支座位置不能脱空，维持梁体在一个平衡状态。
设计预偏心量时，需要调整墩柱偏心，获得曲线梁恒载下的扭矩值，控制截面扭转角，让支点和跨中截面扭转角度数值上尽量接近，获得双支座内外侧支座大小尽量相等的支反力，调整主梁维持在一个理想的平衡态。
重载作用下小半径混凝土连续刚构桥设计
ｃ 的预偏 心 ， 以较好 改善 墩梁 受力 效果 。 ｍ 可
１ ５ 预 应 力 体 系 ．
预应 力 混凝 土 曲线 梁 往往 出现 向外偏转 的情
况 ， 是 因 为 主 梁 是 以 受 弯 为 主 的构 件 ， 应 力 钢 这 预
束 配 置一般 为满 足 纵 向弯 矩 的受力 要 求 ， 连续 而
ｋ ｍ， 中荷 载 Ｐ 一１Ｏｋ Ｎ／ 集 ２ Ｎ。
１ ２ 主 梁 尺 寸 拟 定 ．
曲线梁桥 主 梁结 构 选 型根 据 其受 力 特点 ， 一 般优先 选用 低 高 度 梁 和抗 扭 惯 矩 较 大 的箱 形截
２ １ 年 第 ３期 ００
刘雪峰
滕 燕 宁 ：重 载 作 用 下 小 半 径 混 凝 土 连 续 刚 构 桥 设 计
应 力 产生 的总转 矩 向 曲线外侧 翻转 。 本 桥 在 方 案 比选 中采 用 钢一 组 合 梁进 行计 砼 算 分 析时 ， 载 作 用 下 发现 梁 端 内侧 支座 的压力 重 大于 外侧支 座 的压 力 ， 在不 同配 束 及 中墩 偏 心情 况 调试 中 ， 至 出现 梁端 外 侧 支 座 出现脱 空 的现 甚 象 。其原 因是 混凝 土桥 面 板 位 于 梁顶 部 ， 预应 力 钢束 全部 配置 在桥 面板 内 ， 所 有 钢 束重 心 均位 使
２ ｌ
面 。为适 应 曲线外 侧较 内侧 荷 载较 大 的受力 形
式， 设计 采 用底 板 水 平 ， 板 形 成坡 度 的结 构 ， 顶 中 横 梁尺 寸设 计 为 ３ ０ｍ， 横 梁 尺 寸 设 计 为 １ ５ ． 端 ． ｍ。并且 在 各 跨 跨 中设 置 厚 度 为 ５ ｍ 的 横 隔 ０ｃ
向弯矩 和在 温度 荷 载 作 用 下 纵 向 弯矩 都会 增 加 ， 合成 后 的弯 矩会 更 大 ， 不 利 于 墩 柱受 力 ； 次 ， 更 其 圆形截 面墩柱 对 主梁 的 扭 转 约束 相 对 较 小 ， 利 不 于减小 主梁 的扭转 变形 。而采 用扁 高矩 形 截面墩 柱 时 ， 有效 避免此 种 情况 发生 ， 就 因为扁 高矩 形截 面沿 主梁纵 向抗 弯 刚 度 较 小 ， 沿 主 梁 横 向抗 弯 而
小半径曲线梁桥地震响应分析
延 长线上 。
最 良桥作为一座典 型 的 自锚式悬 索桥 ， 形 优美 ， 外 索塔 造 型 索夹与螺栓受力均匀 ， 销孔 中心与 索夹 中心 均位于 吊杆 中心 线 的 独特 ， 建成后 已成 为 当地一 道风景 。加 劲梁采 用混 凝土 结构 ， 不 设 纵向预应力 ， 仅靠缆 索提供 的“ 费预应 力 ” 经 过近 ５年的使 免 ； 用考验 ， 明了这种体系 的可靠性及优越性 。 证 哲． 混凝 土拱 桥 自锚 式 悬索桥 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 民交通 出 人 娟． 双链 悬索桥 的 吊杆长度 计算方 法分析 ［ ］ 山西 建 Ｊ．
（） １
其 中， ］ ［ ］ ［ 分别为结 构 的质量矩 阵 、 ［ ， ｃ ，Ｋ］ 阻尼矩阵和 刚
｛ 为外荷 载。在地震作用下 ， 结构的动力方程可 以改 为 的分析方法 ， 但是在 结构 动力计 算方 面 ， 特别 是桥 梁 的抗 震性 能 度矩阵 ；Ｐ｝ 式（ ） ２： 方 面的研究较少 。 近年来随着城市道路 和高速公路 网络的发展 ， 曲线梁桥 特别 是小半 径曲线桥得到广泛应用 ， 特别是 在互通 式立体交 叉 的匝道 ［ ］ ｝ ｃ］ 五 ＋ ｕ ＿一［ ］ ｝ ｛ ＋［ ｛ ｝ ｛ ｝ ｛ （） ２
０ 引言
估量 的损失 。本文 以广 西某 高 速公路 立交上 多跨 连续梁 桥为 研
对 动力 特性 分析 、 震动 地 曲线梁桥是一种 复杂 的空 间结构 ， 直线 桥相 比， 结构 动 究对象 ， 曲线连续梁桥的计算模型选 取 、 与 其 输入方 向等影 响桥梁抗震分 析的各方 面进行 了探讨 和分 析。 力特性 具有 自身 的特 点 ， 在弯扭耦 合方 面特别 突 出。１７ ９ １年
曲线梁桥支座设计方法探讨
３ １ 两 端设 置 抗 扭 支 承 。 间设 单 支 点 铰 支承 ． 中 如
示。 在工程条件允许情况 下 ， 这种支座布置方式最 为普遍 。它可以减少 曲线梁 的扭转跨径 ，降低扭 矩， 改善 曲线 桥 内外 侧 支 座反 力 的分 布 。 常 固定 通 支 座 一般 布置 在 中间 桥 墩 顶 的 内弧 侧 ，限 制 纵 横 向位 移 ； 向支 座 置 于 外 弧侧 ， 许 梁 体 向 内弧 收 定 允 缩位移 。 对于采用双支座 的全联抗扭 布置方式 ， 同 样 采用如 图 ４所示的曲线梁结构模型 。 计算时 ， 在 所 有 荷 载 工 况 都 不 变 的 前提 下 ，支 座布 置 分 ２种 工况 。工 况 １ 支 座 对 称 布 置在 梁 底 ， 座 间距 为 ： 支 ３ｍ； 况 ２： 部 外 侧 支 座 在 梁 底 向 外 弧 偏 移 工 端 ５ｍ ， 其余 为 ３ｍ 其计算结果见表 ２ 。 所列 。 从表 ２ 可 以看 出 ， 于小 跨 径 曲线 梁 桥 ， 全 联 布置 双 支 对 在 座情况下 ， 支座 反 力 均 表 现 为外 侧 力 大 于 内侧 力 ，
０ 前 言
随着 城 市 交 通 的发 展 ，由 于 线 形 限制 和 城
市 交 通 功 能 的需 要 ，小 半 径 曲线 梁 桥 在 道 路 立 交 工 程 中得 到 普 遍 应 用 。 曲线 梁 桥 受 力 复杂 ， 计 因 设
２ 工 程 简 介
本 文 以某 匝 道 桥 为 例 ， 该 匝 道 桥 支 座 反 力 对 进 行 分 析 。该 匝道 桥 为等 截 面 预 应 力 混 凝 土 连 续 箱 梁 桥 ， 径 布 置 为 ２ ２ ＋ ６ ｍ ， 径 为 跨 ６ ｍ＋ ６ ｍ ２ 半 ５ ３ｍ。单 箱 单 室 截 面 ， 车 道 ， 中跨 中 断 面与 支 双 其 座 断 面形 式 有 所 不 同， 别 见 图 １ 图 ２所 示 。箱 分 、 梁 顶 板 宽度 为 ９ｍ， 底 宽 为 ４ｍ， 高 １８ｍ， 梁 梁 ． 跨 中腹 板 厚 ０ ４ 支 点 腹 板 厚 ０８ｍ， 用 斜 腹 板 ． ５ｍ， ． 采
小半径曲线桥悬臂施工线形控制
浅析小半径曲线桥悬臂施工线形控制 摘要：由于受地形所限，曲线箱梁桥越来越被广泛地采用，其中线形控制显得很重要。因为线形控制不好不仅直接影响桥梁外观质量,，而且间接影响到桥梁的受力状况。 关键词：曲线桥； 悬臂施工； 线形控制 abstract: due to the limit by topography, curve box girder bridge more and more been widely adopted, of which the linear control appears very important. for the linear control not only directly influence not good bridge the appearance quality, and indirectly affect the stress of the bridge. keywords: curve bridge; cantilever construction; linear control 中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号： 前言 曲线梁桥因受弯扭耦合效应的影响,其受力变形更加复杂，通过模型试验分析了连续曲线箱梁应力的分布规律。文献[5]利用有限元分析了高墩大跨曲线梁桥的非线性因素。在影响曲线梁桥受力和线形的众多因素中,曲率和温度的影响是最明显的。分析了温度对结构应力的影响，讨论了温度对箱梁线形的影响。施工过程中，弯扭耦合效应和温度变化的影响，使得曲线箱梁内力和线形的控制显得尤为重要。 一、线形控制基本原理 1、轴线 根据预应力张拉施工时的径向位移计算量、悬臂施工时因小半径曲线引起的主梁向心回归值以及混凝土收缩徐变、温度变化对主梁轴线的影响值, 确定主梁轴线及相应控制点施工坐标。 2、高程 根据各施工梁段自重、预应力张拉应力、混凝土收缩徐变、墩身收缩徐变、挂篮弹性变形、非弹性变形、温度变化应力, 拟定各梁段施工立模高程。 以上计算均采用ascb 箱形梁专用分析软件和公路桥梁电算程序进行变形计算, 并与实测变形值进行比较, 以拟定各梁段施工立模坐标和高程, 确保成桥线形达到设计要求。 二、悬臂施工的线形控制与预拱度设置 在悬臂施工过程中，最困难的任务之一便是施工挠度的计算与控制。科学合理确定悬臂每一待浇梁段或悬拼段的预拱度至关重要，只有预拱度设置合理，才能保证一个跨径内将两合拢的两个悬臂端可能在同一水平线上，也才能保证在结构运营一定时间后达到设计所期望的标高线形。 在施工过程中，对梁体挠度的影响因素很多，如施工阶段的一期衡载，即梁自身静载和预加应力；施临时荷载、人群荷载、自然温度、湿度变化、风荷载、桥位变形，基础沉降、施工误差等，要精确计算比较困难，但必须按既定施工程序对挠度按弹性和徐变挠度两部分进行计算和控制。另外，线形控制技术复杂、难度大、影 响因素多，需要考虑到诸如挂篮弹塑性变形、挂篮及梁体自重、施加预应力、混凝土收缩与徐变、温度应力等方面因素，能否准确预计并及时调整关系到施工的成败。 １、预拱度设置及线形总体控制措施 箱梁预拱度的计算公式：施工标高=设计标高+预拱度+挂篮挠度+施工调整值。施工过程中，需要进行观测的内容，主要有箱梁挠度；水泥混凝土浇注过程的观测；纵向张拉前后观测，观测点布在梁端桥中心线处，主要观测梁段张拉引起的上挠度值；移挂篮前后观测，观测点布在梁端桥中心线处，主要观测移挂篮后箱梁的下挠度值。 进行观察的测站布设于o 块中心上，后视点一般布设于另一幅桥的o 块上。建立箱梁施工标高控制小组，对箱梁实测挠度与计算挠度进行分析对比。按数据统计方法对设计计算挠度进行必须的修正、调整箱梁施工标高。 对挂篮进行等效预加载，消除其非弹性变形。测定其弹性变形，为混凝土灌筑前的立模高程提供依据。 同一t构两端均衡作业，移动挂篮的距离差控制在40cm以内，移动速度不超过10cm／min，移动时挂篮后部必须设保险设施。 在预应力混凝土箱形连续梁悬灌施工前，根据施工方案、工艺和工期的要求，模拟施工过程，收集整理有关数据，输入微机。运行线形控制软件，计算梁体受自重、施工荷载、预应力张拉及预应力损失、混凝土收缩及徐变、体系转换等因素影响而产生的内力和 变形，定出各梁段的施工立模高程；施工过程中，再根据实际施工荷载、悬灌循环周期以及对已灌筑梁体高程的精密测量，重新计算和修正下一梁段的施工立模高程，使悬灌段合龙时的精度、体系转换完成后梁体线形达到设计和规范的要求。 2、施工线形高程控制措施 为了保证箱梁理论轴线高程的施工精度，及时准确地控制和调整施工中发生的偏差，高程以ⅱ等水准高程控制测量标准为控制网、箱梁悬浇以ⅲ等水准高程精度控制联测。标高观测的固定水准点须设置在永久不动的位置上，整个施工过程中的所有标高测量的基准均由此引出。测量基点应用钢筋头设置在各主梁0 块上的中心位置，编号为0号，而后各节段的标高测量均由此引出，对该测量基点每悬臂浇筑1个节段应当校验一次，同时在关键施工阶段和主梁边中跨合龙段施工前，也必须对其进行校验。 连续刚构桥的节段施工过程，主要有挂蓝行走、绑扎钢筋、混凝土浇筑、预应力张拉4道工序。其中挂蓝行走与绑扎钢筋引起主梁产生的挠度十分微小，混凝土浇筑与预应力 张拉则是引起挠度变化的主要工序，应分别在其工序前后进行标高观测。故对正在施工的节段观测次序为：混凝土浇筑前后、预应力张拉前后，共4个测次。观测节段为包括本施工节段在内的相邻前3个节段控制截面的标高，每施工完3个节段，应观测1次该主梁各控制截面的标高。标高观测主要由施工单位完成，观测数据需经监理认可，当施工控制单位对观测结果产生异议时，应由监理 及施工控制单位会同施工单位进行复核。 3、施工平曲线控制措施 梁段的中心线位置受到各种因素的影响而发生变化，在操作中主要采取以下几种措施： (1)布设大桥ⅱ等精度三角网。 (2)建立正确的计算模型，计算出每个梁段中心线的起点、终点平面坐标值。根据模拟线形计算结果，进行设计参数的调整，使各参数尽量接近实际，并严格监控，以保证全桥t构弯梁的线形理想。 (3)平面线形控制，关键在于控制挂篮及模板的平面位置由于温度和施工荷载的不确定性而导致绝对平面位置的不稳定。t构弯梁分段浇注的平面线形用绝对平面位置和相对平面位置进行控制，采取施工测量(相对平面位置)与控制测量(绝对平面位置)相结合的方法，控制平面曲线位置。 (4)对已施工完成的各梁段中心线也要按规定每天测量一次，及时掌握线型的总体变化，通过计算机分析指导下步梁段的曲线测量工作。在挂篮的行进、安装过程中的平面线形控制，就是控制每节段前后的平面偏移量，每节段浇筑完毕，张拉完预应力束后，平面线形以控制该段绝对平面位置为主。 三、悬臂施工过程中的纠偏措施 尽管在桥梁设计与施工过程中已计算了挠度和设置了预拱度，也进行了施工精密测量和挠度监控，但是因施工过程中不定因素太多，加之每一平衡悬臂施工时间长短不同，难免会有挠度误差和不 符合设计要求的标高及纵轴向梁体线形不平顺出现。为了保证合拢段混凝土浇筑过程中，在混凝土强度不高的情况下，使合拢段的两侧标高之差不变，并使线形平顺，则必须采取如下的纠偏措施。首先是可根据施工现场的条件，在合拢段两悬臂端增加平衡配重，可用水箱或砂箱，通过注水放水或加砂放砂来平衡两悬臂的荷载变化，平衡设计应遵循平衡原则进行，以达到标高线形的控制。 其次，使用临时预应力钢束，纠正梁端竖向或水平向的悬臂挠度差，若纠正水平悬臂挠度差，可用横向预应力钢束斜向交叉放置在箱梁合拢段两边的顶板上。 以上纠偏措施在纯竖向或水平挠度差时，都是有效的，通过纠偏可达到设计要求的梁体线形，但悬臂端梁体有扭转变形发生时，纠偏则很困难，因此 在施工中必须控制好箱梁的横向变形，防止发生扭转挠度或变形。 结束语： 连续梁悬臂浇筑施工质量控制中的一些关键性问题的处理、控制方法，做了归纳分析。决定连续梁悬臂浇筑施工质量的因素有很多，必须对其全面掌握，才能为其施工质量的控制作出具有针对性的指导。