整体式桥台曲线箱梁设计方法与设计过程研究
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探析曲线箱梁设计方法摘要:针对城市高架桥和立交桥设计中经常采用的曲线箱梁桥进行分析,笔者结合曲线箱梁的特点,从多个方面探讨了渠梁的设计方法,并介绍了曲梁的构造措施,可供相关设计人员参考。
关键词:曲线箱梁、结构设计、构造措施1 曲线箱梁结构的受力特点我们知道,直桥中,荷载不偏心的话,梁是不会产生扭转的。
但是,在曲线桥中,即使是对称荷载,同样会产生扭转,一般情况下回出现“外梁超载、内梁卸载”现象,尤其是当曲率半径较小,而桥面又比较宽的情况下,这种现象会更加明显。
这样一来,梁的截面设计就显得非常复杂了,造成设计不合理,即断面尺寸和配筋不合理。
此外,曲线桥梁还会出现内、外梁的支点反力相差很大的现象,当有活载属于偏心时,内梁有可能会有负反力的产生。
2 曲线箱梁的结构设计分析2.1 箱梁曲率半径的影响曲线桥梁中主梁的弯曲程度对桥梁的影响是非常大的。
我们知道曲率半径不能等同于弯曲程度,因为曲率半径一定的情况下,梁跨径越大弯曲程度也会越大,因此,要分析主梁的弯曲程度就必须考虑跨长同曲率半径两者的比值,即我们常说的主梁圆心角。
简支曲线梁的挠度影响线公式为:η= r3×(c10+ k×c11)/(e×i)式中,c11是与扭转相关的系数;k为弯扭刚度比。
且c11在圆心角ψ≤30º时,c11=0,故当ψ≤30º时可以忽略扭转对挠度的影响;当ψ≤50º时,也可以足够精确的用跨径为l= r ψ的直线梁来计算。
另外,我们从挠度影响公式来分析, 挠度与弯扭刚度比是成正比的,所以,曲线桥梁必须在保证抗弯刚度ei的情况下,尽可能的增大截面的抗扭刚度,只有这样才能有效防止扭转变形的发生。
2.2 支承方式的设计(1)在曲线梁桥中,梁端的桥台或者墩顶可以采用两点、多点的支承方式, 这样有助于提高曲梁的横向抗扭能力,提高稳定性。
(2)在曲线梁桥中,中墩的支承方式是很多的,可以采用支承方式主要有:1)双柱形式的中墩, 或者采用矩形墩同时采取双点支承方式。
曲线钢箱梁桥优化设计分析连续钢箱梁由于具备跨越能力大、施工速度快、可焊性好、容易更换以及施工技术相对比较成熟等突出优势,经常被用于城市立交的匝道橋设计之中。
但曲线梁桥的设计分析也较为复杂,近年来曲线梁桥事故时有发生。
本文从设计角度出发,介绍了曲线桥梁常见病害及其主要防治措施,针对工程实例探讨钢箱梁桥的受力特点及设计要点。
标签:曲线;钢箱梁桥;设计要点引言:随着我国城市化进程的不断加快,汽车保有量在不断增加,而为了有效保障交通的通畅,减轻车辆拥堵所带来的城市病,在很多大中型城市中都出现了不同规模的立交桥。
由于城市用地紧张,地下管线错综复杂,经常会出现小半径曲线钢箱梁桥。
曲线梁桥其分析设计过程与一般的桥梁设计相比,具有更大的难度,一旦设计不合理,就有可能在运营阶段带来严重的后果,因此,对该种形式的桥梁设计要点进行探讨具有重要的意义。
一、曲线钢箱梁桥的相关概述(一)曲线钢箱梁的常见病害及其成因第一,梁体向曲线外侧径向侧移。
曲线梁在汽车荷载的离心力和制动力长期反复作用下容易产生主梁向曲线外侧及汽车制动力方向的水平错位。
一般匝道桥都是单向行驶,所以这种作用力总是朝着固定方向,严重时可使主梁滑落。
造成这种情况的主要原因是支座布置不合理,全联支承体系抗扭能力及水平向抗滑动能力弱。
第二,梁体曲线内侧支座脱空或反力很小。
由于弯扭耦合效应,曲线结构会受到很大的扭转作用,同时由于钢梁自重较小,由恒载产生的预压力不大,导致端支座承担的扭矩大,当端横梁宽度不够、支座间距较小时就会出现支座脱空的现象。
第三,梁体整体倾覆。
钢箱梁较轻,活载占总比重相对于混凝土梁较大,在极限偏载行车工况下可能会出现梁体整体倾覆的现象。
现实中经常出现重车列队偏载在一侧行驶或停车的情况,往往设计时无法预料和验算。
第四,曲线梁内外侧梁长不同导致受力差异大、变形不协调,容易导致顶底板翘曲变形。
钢梁比混凝土梁受温度等影响更加明显。
通常,半径越小、桥宽越宽的曲线梁更容易因内外侧腹板梁长不同,引起变形差异并出现顶底板变形不协调而导致的翘曲变形,甚至导致焊缝的破坏、梁体受损。
整体式桥台桥梁设计要点研究论文整体式桥台桥梁设计要点研究论文摘要:分析了整体式桥梁在设计时需要考虑的结构与土体相互作用、结构产生的次应力、台后填土抵抗作用等显著特点,探讨了黑龙江富裕整体式桥台桥梁的结构设计和细部构造的特殊性设计,并对该桥的计算要点进行了简要分析,对该类型的桥梁设计给出了实际可行的建议。
关键词:整体式桥梁;桥梁设计;框架;结构-土的相互作用;土的水平抗力系数中图分类号:U443.21文献标识码:B近来,国内外整体式桥台桥梁(即没有接缝的桥梁)建造的越来越多。
这是由于相比传统桥梁结构来说,这种桥梁在提高桥梁耐久性和行车的舒适性以及管养方面所占有的优势。
众所周知,桥梁伸缩缝不仅极易磨损,而且维修费用很高。
尽管这些设备的制造费在总建造费中仅占3%左右,但其养护费用却占整个结构总养护费用的12%左右。
而且,磨损的伸缩缝也是桥梁结构受损的原因。
例如,易漏的接缝会渗入解冻剂。
而整体式桥台桥梁的诞生很好地解决了这一难题。
其将上部结构和下部结构进行固结可得到最优化的利用,使得更小的截面和高跨比成为可能。
这样,结构使用的材料少了,从美学角度看更吸引人;同时,由于上下部固结带来的内力和弯矩的重分布可提高结构承载能力,结构的稳定性也会提高。
本文通过黑龙江富裕整体式桥台桥梁的设计,分析了整体式桥梁在设计时需要考虑的显著特点,探讨了整体式桥台桥梁的设计、计算和细部构造的特殊性设计。
1整体式桥梁在设计时需考虑的显著特点分析(1)整体式桥梁结构中上下部结构连接在一起,整个结构嵌入在周围土地中,并与土体相互作用。
(2)由于变形受到约束,以及温度效应和支座的不均匀沉降,结构会产生次应力。
次应力会影响整个结构的受力特性,特别是在正常使用极限状态下。
(3)对于预应力结构需要靠考虑到部分预加力并不会对上部结构产生作用,而通过下部结构直接传至基础。
(4)所产生的次应力很大程度依赖于结构几何形状、上下部结构的刚度比以及基础的刚度。
整体式桥台设计要点分析【摘要】整体式桥台设计是桥梁工程中的重要部分,具有显著的优势和特点。
本文从桥台设计的背景和重要性入手,探讨了整体式桥台设计的优势和特点,结构要点,施工要点,监测和维护要点等方面。
整体式桥台设计在提高桥梁结构整体性和减少构造缝隙方面表现出色,是未来桥梁工程发展的重要方向。
在实际应用中,施工和监测维护要点尤为关键,需要及时发现和解决问题,确保桥梁结构的安全和持久性。
综合以上要点,可以看出整体式桥台设计在桥梁工程中具有重要的地位和潜在的广阔发展前景。
【关键词】整体式桥台设计,要点分析,桥台设计,背景,重要性,优势,特点,结构,施工,监测,维护,未来发展方向,总结。
1. 引言1.1 整体式桥台设计要点分析整体式桥台设计是桥梁工程中的一个重要部分,其设计要点对于保障桥梁的安全性和稳定性至关重要。
在本文中,我们将对整体式桥台设计的要点进行深入分析,以便工程师们在实际设计中能够做到严谨、科学、合理。
整体式桥台设计要点分析主要包括桥台设计的背景和重要性、整体式桥台设计的优势和特点、整体式桥台设计的结构要点、整体式桥台设计的施工要点以及整体式桥台设计的监测和维护要点。
通过全面地了解这些要点,设计者可以更好地把握整体式桥台设计的关键环节,从而确保桥梁的质量和安全。
在接下来的正文中,我们将逐一讨论这些要点,探讨整体式桥台设计的具体内容和要求,为工程师们提供实用的设计指导和建议。
旨在为整体式桥台设计的相关人员提供参考和借鉴,推动我国桥梁建设行业的发展和进步。
2. 正文2.1 桥台设计的背景和重要性桥台设计是桥梁工程中至关重要的部分,其背景和重要性不容忽视。
桥台作为桥梁的支撑结构,直接承受桥面荷载并传递到基础上,承担了桥梁的重要荷载传递功能。
桥台还影响着桥梁的整体稳定性和安全性,直接关系到桥梁的使用寿命和运行安全。
随着交通运输需求的增加和桥梁跨径的不断加大,桥台设计的重要性更加凸显。
在桥台设计中,需要考虑诸多因素,如水流情况、地质条件、风荷载等,以确保桥梁的稳定和安全。
整体式桥台设计要点分析桥台是桥梁的主要承重构件之一,其设计质量直接影响到桥梁的使用寿命和安全性。
针对现代交通条件下跨径更大、荷载更高的桥梁,研究出了整体式桥台设计方法,该方法将独立式桥台的砌体和钢筋混凝土墙体结合起来,具有较好的通用性和经济性。
本文将对整体式桥台设计要点进行分析。
一、确定桥台类型和布置整体式桥台包括直墙式和斜墙式两种类型,其中斜墙式适用于跨径较大的桥梁,具有较好的承载能力和抗震性能。
在确定桥台布置时,应综合考虑桥梁跨度、堆场地质条件、交通流量、水文条件和河道变化等因素,选择最合适的桥台位置和类型。
二、确定桥台的基础设计整体式桥台基础设计包括桩基和浅基两种形式,桥台底部较为坚硬、深层土质条件好时,宜采用桩基,而在地基条件较差、土层较浅的情况下,则宜采用浅基。
对于桥台基础设计,应进行相关的地质勘探,掌握地基情况和荷载性质,并结合设计荷载按规范要求进行计算和验算。
整体式桥台的结构设计应满足抗震、承载、变形和耐久性要求。
在直墙式桥台中,应注意墙身的刚度及受压区的变形,并根据墙身长度和荷载大小确定合适的剪力墙数量;在斜墙式桥台中,应考虑墙身的倾斜角度及斜墙的抗倾倒性能并确定相应的加筋。
桥梁翼墙是为了引导水流并保护桥台的结构,其设计应满足抗冲击、耐久性和节能减排要求。
在整体式桥台中,翼墙与桥台结构紧密连接,需要考虑桥台结构和翼墙的整体性及安全性,同时应满足施工和维护方便的要求,如采用预制钢筋混凝土结构翼墙。
五、进行桥台的验算桥台设计合理与否,需要经过验算来判断。
在桥台验算中,应对合理选取荷载、基础和结构的受力情况进行计算,包括强度验算、刚度验算和变形验算等。
同时,也要进行限制状态验算,对桥台在极限状态下的安全性进行评估。
综上所述,整体式桥台设计要点包括确定桥台类型和布置、基础设计、结构设计、翼墙设计和验算等。
在实际设计中,还应根据具体情况灵活应用,以达到合理、安全、经济、实用的设计效果。
整体式桥台设计要点分析整体式桥台设计是桥梁工程设计中非常重要的组成部分,它承担着桥梁的承台和支座功能,承受桥梁上部结构产生的荷载,并将荷载传递到地基中。
整体式桥台设计的质量直接影响着桥梁的安全性、稳定性和使用寿命。
在进行整体式桥台设计时,需要考虑到诸多要点,本文将对整体式桥台设计的要点进行详细分析。
1. 确定桥台类型在进行整体式桥台设计时,需要根据桥梁的具体情况和使用要求来确定桥台的类型。
常见的桥台类型包括简支式桥台、悬臂式桥台、悬臂壁式桥台等。
不同类型的桥台在承载能力、施工难度、建造成本等方面都存在一定差异,因此在确定桥台类型时需要综合考虑各种因素,选择最适合的类型。
2. 合理布置桥台结构在整体式桥台设计中,桥台结构的布置对整体结构的受力和稳定有着重要影响。
合理的桥台结构布置应该考虑到桥梁的几何形状、荷载特性、地质条件等多种因素,保证桥台结构能够承受桥梁上部结构的荷载,并具有足够的稳定性和抗震性能。
桥台结构的布置还需要考虑到施工方便性和材料利用率等因素,以提高整体工程的经济性。
3. 考虑桥台的变形与位移控制在整体式桥台设计中,需要充分考虑桥台的变形与位移控制。
由于桥梁的温度变化、车辆荷载等原因,桥台结构在使用过程中会产生一定的变形和位移。
需要在设计过程中采取相应的措施,如设置伸缩缝、采用预应力等措施,保证桥台结构能够在一定范围内自由变形,并且不会因此影响整体结构的稳定性和安全性。
4. 考虑桥台与桥梁上部的衔接整体式桥台设计中,桥台与桥梁上部的衔接部分也是非常关键的。
良好的衔接设计能够有效传递桥梁上部结构的荷载到桥台上,并且保证结构的整体性和稳定性。
在整体式桥台设计中需要充分考虑桥台与桥梁上部的衔接方式和布置,确保其能够满足结构受力和变形的要求。
5. 考虑桥台的抗震性能在地震频发的地区,桥梁的抗震性能是非常重要的。
整体式桥台设计需要充分考虑桥台结构的抗震性能,采取相应的抗震措施,如加固设备、设置减震装置等,以提高桥台结构的抗震能力,确保在地震发生时能够有效保护桥梁结构和使用者的安全。