浅谈弯梁桥设计

来源:用户上传      作者: 赵凯　杨先义

　　摘要：当今时代，我国的桥梁事业发展的速度非常的迅猛。因为会受到来自地形以及占地规模等要素的作用，我们在设计匝道的时候会面临许多的制约要素，所以，匝道桥在开展设计活动的时候要深入的分析如下的一些内容。其中弯梁桥数量越来越多。文章重点的分析了与之相关的设计活动。
　　关键词：弯梁桥；结构；设计
　　中图分类号：U442.5+9 文献标识码：A
　　1　概述
　　因为会受到来自地形以及占地规模等要素的作用，我们在设计匝道的时候会面临许多的制约要素，所以，匝道桥在开展设计活动的时候要深入的分析如下的一些内容。第一，它的外表的宽度通常不是非常宽，最常见的是在六米到十一米之间。第二，因为其存在的意义是为了辅助道路进行转向的，所以其会受到来自占地规模等的要素的制约，因此它大部分都是半径较小的弯曲形状的。第三，其通常会布设非常陡的坡度，匝道不仅跨越下面的非机动车道，有时还需跨越主干道和匝道，这就增大了匝道桥的长度。因为此类的桥梁本身是有一定的倾斜，而且弯曲存在，具有坡度等的综合体，所以与之相关的线性设计等活动就不易开展。
　　2 其平面和其他面对设计
　　目前，国家对高速路的线性内容有非常严苛的规定，规定设计要满足线性标准，因此其平面位置，要和综合的线性条件相一致，而且其纵坡也要和路线的纵坡保持一致。为了抵抗梁截面的弯矩和扭矩，在弯梁桥设计中多采用箱形截面。通常为确保构造精简，便于开展建设活动，可以把主梁设置成高度相当的　。
　　3　构造受力性分析
　　3.1梁体的弯扭耦合作用
　　通常当曲梁受到外力的影响时，会产生弯矩以及扭矩，而且两者是一种相互作用的关系，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，此点内容是桥梁本身具有的受力性。因为它会受到非常大扭矩力，进而发生变形，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，我们常会在梁端发现严重的翘曲现象。
　　3.2内外梁明显的受力不平衡
　　在曲线梁桥中，由于存在较大的扭矩，因而通常会使外梁超载、内梁卸载，特别是桥宽度较大的时候，这一现象表现的更加的明显。因为它们的支点反力通常会表现出较大的差异性，当活载偏置时，此时内梁就会发生相反地反力现象，假如支座无法有效的承受这种力，很显然会发生其和梁体不能有效衔接的状况。
　　3.3墩台受力复杂
　　因为内侧和外面的支座的反力存在非常大的差别，导致墩柱受到的竖直力也有较为大的不通过之处。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。
　　所以，在对其进行设计的时候，要深入的分析它的空间受力性，如果只是运用横向分布之类的措施的话，无法符合设计的规定。必须对其在承受纵向弯曲、扭转和翘曲作用下，结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析，要深入的分析到它的构造的空间受力性问题，只有这样才可以确保设计有效合理　。
　　4 构造设计分析
　　直梁桥受“弯、剪”作用，而弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，因此，它的上下方位的构造要确保能够具有合理应对上述特征的方法。
　　4.1弯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。如果此比例较大的话，其弯形通常也非常的大。所以，对于辞了桥梁来讲。在确保竖向形变合理的规定下，最好是降低其抗弯刚度。因此，在建设的时候，最好是选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。
　　4.2通常在设计其截面的时候，应该在桥跨区域中设置必要的隔板，用来提升其刚度，并且确保稳定性活力。当截面出现非常严重的位移时，要设渐变段过渡，减小应力集中效应。
　　4.3在设计配筋的时候，要深入的分析扭矩问题，通常是在腹板的侧向位置布置多一些钢筋，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。
　　4.4城市立交桥中的弯箱梁桥中墩多布置成独柱支承构造。在独柱式点铰支承弯连续梁中，上部结构在外荷载作用下产生的扭矩不能通过中间支承传至基础，而只能通过曲梁两端抗扭支承来传递，所以比较容易出现过于严重的扭矩现象。为了降低弯梁桥梁体受扭对上、下部结构产生的不利影响，通常可以按照如下的一些措施来进行应对。
　　首先，为降低扭矩的不利作用，最合理的措施是通过调整独柱支承偏心值来改善主梁受力。
　　其次，通过预应力筋的径向偏心距来消除曲梁内某些截面过大的扭矩，确保主梁受力良好亦是一项非常关键的措施。预应力曲线梁往往产生向外偏转的情况，通常是因为它对构造而发生的。预应力产生的扭矩分布和自重、恒载作用下的扭矩分布规律有着较大的区别，为调整扭矩分布，可在曲线梁轴线两侧采用不同的预应力钢束及锚下控制应力，构成预应力束应力的偏心，形成内扭矩来调整曲线梁扭矩分布。
　　第三，要明确其下端的支承措施。由于支承的样式存在较大的差异，所以对它的上下方的构造等内力也会有非常显著地差异影响。对文章讲述的此类桥梁来讲，其中间的支承措施可以分层两大类。抗扭型支承（多支点或墩梁固结）和单支点铰支承。当选取支承措施的时候，要认真的按照如下的一些内容来进行。
　　首先，针对宽度较大，并且曲线半径也非常宽的桥来说，由于主梁扭转作用较小，桥体宽要求主梁增加横向稳定性，故在中墩宜采用具有抗扭较强的多柱或多支座的支承方式，亦可采用墩柱与梁固结的支承形式。
　　其次，针对宽度不是非常大，并且半径也非常窄的桥来讲，由于主梁扭转作用的增加，尤其在预应力钢束径向力的作用下，主梁横向扭矩和扭转变形很大。由于桥窄因此宜采用独柱墩，但在选用支承结构形式时应视墩柱高度不同而确定。
　　5 应该高度关注的其他事项
　　首先，全部的中墩支座，最好横桥向位移固定。
　　其次，如果桥长度超过一百米，梁端支座应能顺桥向自由滑动、横桥向位移固定，可采用盆式橡胶支座，或附加了横桥向位移固定装置的四氟板橡胶支座；此外，梁端间隙和伸缩缝构造，要确保在最佳的升温性能时，梁能够不受阻碍地自由伸缩变形；如果桥长度不是非常大的话，其端部支座通常可用一般的支座即可。　“梁端设普通板式橡胶支座、所有中墩设横桥向自由滑动的盆式支座”，对于此类桥来讲是非常不安全的，要认真地分析。
　　第三，如果它的宽度较大的时候，要关注温度变化时由于曲线梁水平弯曲变形在墩顶产生的横桥向水平作用力可能会比较大，尤其是当所有中墩支座均为横桥向位移固定时。
　　结语
　　自从实现改革开放，尤其是加入世界贸易组织之后，我国的各项建设事业发展速度非常的迅猛，其中桥梁事业取得的成就就是非常显著的，它为国家的经济建设做出了很大的贡献。其中的弯梁桥目前的数量不断的增多，由于其建设活动会受到来自多方面的要素的影响，所以在具体的设计的时候要认真地注意相关的事项，确保项目合理，能够顺利的实现其应有的意义。我们坚信，在不久的将来我国的桥梁建设事业一定可以获取非常显著地成就，让世界瞩目。
　　参考文献
　　[1]　邱礼饶.中小跨径斜弯桥梁的设计[J].山西建筑，2008.
　　[2]　翁德平.斜弯桥梁的平面布置方式[J].华东公路，1994.
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