曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析_百度文库

小半径曲线桥梁设计要点探析一、小半径曲线桥梁的结构受力特点小半径曲线桥梁由于主梁的平面弯曲使得下部结构墩柱的支承点不在同一条直线上，形成了其独有的受力特点：（1）主梁受曲率影响，梁截面发生竖向弯曲的同时会产生扭转，而产生的弯矩和扭矩相互影响，使梁处于弯扭耦合状态；（2）由于弯扭耦合作用，弯桥的变形比同跨径的直桥要大，主梁外边缘的挠度大于内边缘的，而且曲率半径越小，桥越宽，这一趋势越明显。

同时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；（3）曲线桥梁上汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力，也会造成曲线梁桥向外偏转并增加主梁扭矩和扭转变形。

另外，曲线桥梁即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭矩，该扭矩通常会使得外梁超载，内梁卸载；（4）主梁的扭转传递到梁端部时，会造成端部各支座横向受力分布严重不均，通常呈曲线外侧支反力变大，内侧变小的趋势，有时内侧支座甚至会出现负反力。

（5）曲线桥的中横梁是保持全桥稳定的重要构件，与直线桥相比，其刚度一般较大。

（6）采用连续梁体系的曲线桥，预应力效应对支反力的分配有较大的影响，在计算支座反力时必须考虑预应力效应的影响。

二、小半径曲线桥梁的设计要点（一）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（如下图）：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。

浅谈弯桥结构的设计与受力分析浅谈弯桥结构的设计与受力分析张杰（1余姚市公路管理段，浙江余姚315400）摘要：在现今公路建设中，部分桥梁在布线时受平面线形的影响而位于平曲线内。

针对此情况，本文对弯桥设计中主要考虑的一些因素作出阐述，可供设计人员进行弯桥设计时，作为参考。

1 概述交通事业的迅猛发展，使国内公路工程建设进入黄金时代。

公路等级不断提高，在设计总体布局方面要求桥位确定、桥梁设计应服从路线线形标准设计。

所以为了满足布线时的平曲线形指标，就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段，使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。

同时从桥梁美观学考虑，曲线桥梁在整体布置方面要求更高。

因此曲线桥梁的设计计算就显得尤为重要。

2 设计理论分析2.1非重力荷载下平面弯梁的内力及内力横向分配2.1.1温度变化，混凝土收缩混凝土收缩可以按规范折算成温度均匀下降来考虑，可引起弯梁桥在水平面内的位移，这类位移属于弧线段膨胀或缩短性质的位移，它只涉及到曲率半径的变化，而圆心角不发生改变。

同时温度变化、混凝土收缩使弯梁桥产生的内力，除水平弯矩My、轴向力Nz外，还有径向的水平剪力Qx。

2.1.2弯梁桥水平温度力的特点及其与下部结构的关系弯梁桥在温度变化时，一般会产生水平内力，特别对于桥越宽、半径越小的弯桥，支座对水平位移的约束越大，水平温度力亦越大，因此弯桥设计中必须考虑这些力。

温度变化使梁在支座上位移的数值很小，在设计弯桥支座时，不要把它的横桥向位移固定死，只要让它发生很小一点横向位移，就可大大减小支座及梁的温度力。

对于弯梁，即使顺桥向布置了足够多的自由滑动支座，梁内仍然可能会有轴向力，这种轴向力是各支座的径向约束力在梁轴切线方向上的分力造成的。

如果弯梁绕铅垂竖轴的转动位移在某个墩台上被固定死，这个墩台可能受到很大的水平转动力矩。

当同一个墩台上设置多个制动支座时，将会发生此种情况，故设计时应注意避免。

从以上分析可以得出要减小弯梁桥水平温度力，我们可以采取以下主要措施：①放松一部分墩台支座的径向约束；②采用弹性水平约束支座；③对于环形立交桥，可考虑将环道设计成连续的闭合圆环。

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。

小半径曲线桥梁设计方法分析摘要本文结合多年工作实践，主要介绍小半径曲线桥梁的力学特性，分析曲线桥梁存在的病害及成因，提出了小半径曲线桥梁设计应该注意事项。

关键词曲线桥梁；设计方法；特性；成因近年来，随着经济的快速增长，城市交通的发展也越来越迅猛，由于受原有地物或地形的限制，以及城市交通功能的需要，小半径曲线桥梁在城市立交中应用越来越广泛。

因曲线桥梁受力复杂，设计及施工难度大，很多建成后的曲线桥梁在运营的过程中也逐渐出现了很多病害。

本文结合多年的设计经验，提出小半径曲线桥梁设计中应该注意的几点事项。

1曲线桥梁受力特性1）梁体的弯扭耦合作用。

曲线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线梁桥大得多，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。

2）内梁和外梁受力不均匀。

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，尤其在宽桥情况下内、外梁的差异更大。

由于内、外梁的支点反力有时相差很大，当活载偏置时，内梁甚至可能产生负反力，这时如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座的脱离，即“支座脱空”现象。

3）离心力作用。

由于内外侧支座反力相差较大，使各墩柱所受垂直力出现较大差异。

曲线梁桥下部结构墩顶水平力，除了与直线桥一样有制动力、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。

因预应力钢束所具有的空间曲率，使得预应力束对于梁体将有水平径向力，这种径向力将对梁体的剪切中心产生扭转，而该扭转的存在又会使得曲线梁中产生附加的弯矩和扭矩，即在曲线梁中产生更显著的“弯、剪、扭”效应。

2现实中曲线桥梁存在的病害及成因1）曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移。

支座布置不合理。

曲线梁桥的受力特点和分析方法摘要：由于在经济和审美上的优势，曲线梁桥被广泛应用于现代公路立交系统。

曲线梁的竖曲和扭转耦合，由于结构上的特点，相对于直梁桥而言，曲线梁的分析更为复杂。

本文对弯道梁桥的受力特点进行了介绍，并总结了分析弯道梁桥的有关理论。

关键词：曲线梁桥；弯扭耦合；支承体系；有限元法引言曲线梁桥是指主梁本身为弧形的弯曲桥梁。

由于其独特的线形，曲线梁桥突破了多种地形的限制，同时在高速公路、山地公路、城市桥梁等方面，由于其优美的曲线造型而得到了更快的发展。

曲线梁桥具有现实意义，发展前景非常看好，无论从几何角度、美学角度，还是从经济角度，都是如此。

1曲线桥梁受力特性1.1弯扭耦合作用由于受弯曲率的影响，当竖向弯曲时，曲线梁截面必然会产生扭转，而这种扭转又会导致梁的挠曲变形，这种挠曲变形被称为“弯扭耦合作用”。

对于弯道梁桥的设计，相对于直线型梁桥来说，要特别注意，因为弯道扭力耦合作用所产生的附加扭力，会使梁体结构产生较不利的受力条件，从而增加结构的挠曲变形。

值得注意的是，由于自重在使用荷载下占绝大多数，对于混凝土曲线箱梁桥而言，也会导致更明显的弯扭耦合。

由于弯道梁桥沿弯梁的线形布置支承不成直线，因此由于弯道外侧较重，导致桥体恒载重心相对于形心向外偏移。

曲线梁在自重的作用下，也会产生扭转和扭曲的变形，从而使曲线桥发生翻转，出现匍匐的现象，这就是曲线梁在自重的作用下产生的变形[1]。

1.2曲线梁内外侧受力不均匀曲线桥因弯曲和扭动耦合作用，变形大于同跨径的直线桥，且曲率半径越小、桥越宽，因此其简支曲线梁外缘的挠度比内缘大，这种变化趋势是显而易见的。

曲线梁桥体具有向外扭转的较大扭力、弯曲扭力耦合和偏载作用的可能。

扭转作用会越来越明显，曲率半径越小、跨度越大的曲线梁桥甚至会引起抗扭支座内侧支座产生空心现象，这种情况在抗扭转支座的内部支座上会产生空心现象，这种情况的发生曲线桥的支点反力与直线桥相比，有一种倾向，它的外侧会变大、内侧会变小，甚至在内侧产生负反力。

对曲线梁桥的研究总结报告摘要：曲线梁桥指的是平面线形呈某种曲线形状的梁桥。

从平面形状来看，曲线梁桥大多数位于圆曲线上，有时也会位于缓和曲线上。

根据孔跨布置和地面构筑物的要求，曲线梁桥分为扇形曲线梁桥或斜交曲线梁桥，由于斜交曲线梁桥受力更复杂，设计者往往尽量采用曲线梁桥。

本文就当前曲线梁桥的基本情况、受力特点、设计理论以及有限元模型的建立进行分析。

关键词：曲线梁桥、设计理论、有限元模型1概述城市现代化建设的发展使得城市交通系统的压力增大。

为保证城市交通顺畅，迫切需要更新原有的道路设施和开辟新的交通线。

以桥梁结构物布置为主的路线线型布设已无法满足高等级公路线型标准的要求，因此桥涵结构物的布置必须以路线线型布设为主，曲线梁桥由于能适应特殊线形需要且更具有曲线结构线条平顺、流畅、明快的美学价值，在现代化的公路立交及城市立交中的应用已十分普遍。

2曲线梁桥受力特点(1)弯桥梁截面在发生竖向弯曲时，必然产生扭转，而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形称为“弯-扭”耦合作用，使得弯桥的外边缘挠度大于内边缘挠度，且曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越明显；（2）弯桥的支点反力与直线桥相比，有曲线外侧变大、内侧变小的倾向，内侧甚至产生负反力；（3）弯桥的中横梁，除具有直线桥中的功能外，还是保持全桥稳定的重要构件，与直线桥相比刚度较大；除影响直线桥受力特性的因素,与曲线桥受力特性有关的主要因素有：圆心角、桥宽与曲率半径之比、弯扭刚度比。

本文从圆心角和曲率半径两个方面对弯桥受力特性进行分析。

3曲线梁桥的设计理论3.1 纯扭转理论即将曲线梁桥结构作为集中在梁中心线处的弹性杆件来处理。

该理论概念清楚、计算简便，但未能考虑杆件截面翘曲、畸变的影响。

3.2 约束扭转理论1939-1940年，苏联学者乌曼斯基提出了闭合截面弹性薄壁杆件的计算理论，其基础是先假定截面周边不变形，其次假定可从自由扭转的纵向位移表达式中导出约束扭转位移表达式。

曲线梁桥受力特点分析关键词：圆心角；曲线桥；支反力；桥梁宽度中图分类号：U448.42 文献标识码：A 文章编号：1674-0696引言近年来高速公路、城市立交和高架道路的日益增多，以往道路设计服从桥梁设计的理念逐渐改变为一般桥梁设计服从道路要求的概念，因此，弯桥的建造需求越来越多。

曲线桥常出现支座脱空、侧向位移，甚至侧倾等严重事故。

造成严重的人员伤亡、经济损失和社会影响。

1曲线桥受力特点(1)由于曲率的影响，梁截面在发生竖向弯曲时，必然产生扭转，而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形，称之为“弯—扭”耦合作用。

(2)弯桥的变形比同样跨径直线桥大，外边缘的挠度大于内边缘的挠度，曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越明显。

(3)弯桥即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭转，通常会使外梁超载，内梁卸载。

2有限元模拟分析通过有限元软件Midas/Civil2020建立三跨3×30m连续曲线箱梁。

箱梁采用单箱单室，箱顶宽16.25米，箱底宽8.5米，单侧悬臂长度3.875米，梁高4.0米，腹板厚度50cm。

跨度相同，调整圆心角大小（0°、30°、60°、90°、120°）对曲线梁进行分析。

2.1 圆心角主梁的弯曲程度是影响曲线桥受力特性最重要的因素，但是曲率半径并不能全面反映弯曲程度。

能全面反映主梁弯曲程度的参数是圆心角，它是跨长与半径的比值，反映了与跨径有关的相对弯曲关系。

图2为三跨连续梁在均布荷载作用下的内力图。

支座均为双支座，模拟抗扭支承，均布荷载10kN/m。

图 2 三跨连续梁在均布荷载作用下内力图从图中可以看出改变圆心角大小对于梁的弯矩和剪力几乎没有影响，且圆心角越小，数值也越接近；对于扭矩，数值随着圆心角的增大而增大，且成倍增加，影响比较明显。

虽然扭矩比直桥大，但扭矩的影响线的标值比扭矩小一个数量级，所以通常情况下，曲线桥的扭矩并不控制主要截面的设计。

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析摘要：介绍了曲线梁桥的力学特性，结构分析及应注意的几点问题，施工特性及设计方法。

关键词：曲线梁桥，结构，施工近年来,随着公路建设事业的快速发展,涉及到曲线梁的桥梁设计已经越来越多了,以往设计者希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部(如翼缘、护栏等)进行曲线调整,以期达到与路线线形一致。

这些严格意义上说都不是曲线桥。

由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。

1曲线梁桥的力学特性1.1曲线梁的受力情况曲线梁桥能很好地克服地形、地物的限制,可以让设计者较自由地发挥自己的想象,通过平顺、流畅的线条给人以美的享受。

但是曲线梁桥的受力比较复杂。

与直线梁相比,曲线梁的受力性能有如下特点: (1)轴向变形与平面内弯曲的耦合; (2)竖向挠曲与扭转的耦合; (3)它们与截面畸变的耦合。

其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。

曲梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。

同时弯道内外侧支座反力不等,内外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。

故在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的箱型截面形式。

在曲梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥中特别明显。

另外,由于曲梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象,通常称为“支座脱空”。

1.2下部桥梁墩台的受力情况由于内外侧支座反力不相等,使各墩柱所受垂直力出现较大差距。

当扭矩很大时,如果设置了拉压支座,有些墩柱甚至会出现拉力。

曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样,有制动力、温度力、地震力等以外,还因为弯梁曲率的存在,多了离心力和预应力张拉时产生的径向力。

结合实际探讨曲线桥梁设计工作随着交通行业的不断发展，桥梁工程越来越多的出现在人们的生活中，本文根据自身工作经验，介绍了曲线桥梁的受力特点，并分析了曲线梁桥设计中遇到的相关问题，发表在工作中所积累和总结的若干看法。

标签：曲线梁桥；受力特点；设计要点；下部支承1、前言曲线桥梁的美观与实用，线形突出和不占用太多土地等特点受到广大桥梁设计者的欢迎和青睐，从而在实际中得到广泛应用。

但是曲线桥梁设计比较复杂，受力状态明显区别于其他结构形式的桥梁，所以设计中更加要求设计师综合考虑各种可能对设计结果有不利影响的因素，特别是对桥主梁和桥墩有影响的因素。

在我国已经出现多起因为设计因素而导致的桥梁事故的发生，比如主梁的开裂、偏转或者支座脱落，事故发生后，更需投入人力物力财力对原桥进行拆除，给国家带来严重的经济损失。

综上所述，曲线梁桥的设计，必须引起充分重视，并使用空间分析程序对其上下部结构进行全面的整体的计算。

下面就曲线梁桥设计中遇到的一些实际问题进行分析。

2、曲线桥梁的特点及其受力形式探讨2.1曲线桥梁梁体的弯扭耦合作用曲线桥梁的曲梁在受到其他荷载的作用下，和其他受力体一样会产生弯矩和扭矩，由于受整理受力体的影响，弯矩和扭矩相互作用影响，从而使的梁处于弯扭耦合作用状态。

此时，弯梁曲线桥表现出明显区别于其他桥梁的受力状态—截面主拉应力比普通直梁大的多。

此时由于扭矩的作用，外侧的竖向挠度明显较大，使得桥产生扭转变形，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。

2.2下部受力复杂由于每个桥墩的内部和外部的支座反力有明显差异，垂直力有明显不同。

弯桥的墩顶水平力，与直桥的制动力，内力，温度变化等引起的地震力相差不大，但也存在径向力，径向力主要由离心力和预应力张拉所产生。

基于上述的曲线梁桥的受力特点，可以得出在单立柱支承曲线梁桥结构设计中，配合其全面的整体空间受力计算分析，只采用横向分布的简化计算方法，不能满足设计要求。

分析预应力混凝土连续弯梁桥的受力特点一、预应力混凝土连续弯梁桥受力特点平面弯曲的曲线梁桥又称弯梁桥，它的受力特点主要有以下三点：第一，在外荷载作用下，梁截面内产生弯矩的同时，必然伴随产生“弯扭耦合”，即所称的“弯—扭”耦合作用。

第二，在结构自重作用下，除支点截面以外，弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度，而且曲线半径越小，这种差异越严重。

第三，对于两端均有抗扭支座的弯梁桥，其外弧侧的支座反力一般大于内弧侧，曲率半径R较小时，内弧侧还可能出现负反力。

产生这些现象的原因可以从以下两个方面解释：1.荷载因素（1）体积重心的偏心以等厚度矩形截面实心板为例，当在桥中心轴线上截取单位弧长，再从弯曲中心O引出两根辐射线与该弧长两端相连，便构成两个扇形截面。

由于外弧侧的扇形截面面积大于内弧侧面积，全截面的体积重心将偏离轴线向外弧一侧，其偏心距离为e。

这就是说，即使桥面上为均布荷载，对梁弯桥的作用也可分解为一个作用于桥中心线的垂直分力和向外弧側倾翻的扭矩。

（2）桥面横坡的影响梁弯桥桥面常设置横向坡度，其铺装层在外弧侧的厚度大于内弧侧的厚度，工程上称之路面超高，这样更加大了体积偏心。

当然，在设计上可以将桥跨结构斜置，使桥面铺装作为等厚度的，以减小恒载偏心。

（3）车辆行驶时的离心力车辆在桥面上行驶时，除了轴重的垂直力PV外，还有指向外弧侧且离桥面高度大约1.2m的离心力，该力也要对结构产生向外倾翻的扭矩。

2.力的平衡条件由图1可以看出，对于两端具有抗扭支座的单跨弯梁桥，当跨中C点有集中力P作用时，由于A、B、C三点不在同一直线上，且荷载点C距AB连线的垂距为e，故支点除支反力RA和RB外，还有支点的反力扭矩TA和TB。

因此，在桥跨内每个截面上除了弯矩以外，还产生扭矩，曲率半径越小，此扭矩值越大。

如果将每个支点反力和反力扭矩先进行分解再合成，便会出现外侧支座反力大，内侧支座反力小甚至为负反力现象，这些都是和直桥的最大差别。

小半径曲线梁桥受力特性及设计对策作者：杨世荣来源：《中国新技术新产品》2010年第12期摘要:本文通过对曲线梁桥的内力和病害的分析,讨论了曲线梁桥的设计与直线梁桥的设计的区别,重点探讨小半径曲线梁桥的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;病害1 内力、变形特征和病害对于直线桥,在主梁自重和预应力钢束作用下,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、预应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50%以上。

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,所以须在桥梁两端部设置抗扭支承,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,甚至使一侧支座出现负反力。

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,会出现朝圆心向外的侧向位移Ai,降温时出现朝圆心向内的侧向位移△。

,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,使A1>A2。

如此年复一年,整个梁体不断向外移动,移动到一定量后,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,其原因是产生径向水平压力使钢筋混凝土腹板超载(其实在预应力钢束附近基本是素混凝土),超载可能造成混凝土破坏,严重者将使混凝土崩裂,预应力钢束拉直,并从腹板内溢出。

1.3 支座布置、墩柱形式、支撑横向间距布置的不合理,造成支座过早的破坏,甚至引起墩柱开裂。

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47cm,切向最大位移为16cm,扭转达2.42。

曲线梁桥设计要点分析引言在国内大中城市道路的立体交叉工程中，曲线梁桥是实现各个方向交通联结的必要手段；另外在城市高架桥和高大桥梁两端的引桥工程中，由于交通功能的要求和地形条件的限制，也多采用曲线梁桥，可以说曲线梁桥己经成为高速公路、城市立交、高架桥梁中的基本结构形式。

从工程实际出发对曲线梁桥设计中存在的一些问题进行了深入的研究具有一定的工程實用价值。

1曲线梁桥的受力特点1.1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状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多．这是弯梁曲线桥独有的受力特点。

弯梁曲线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。

1.2内梁和外梁受力不均在曲线梁桥中，由于存在较大的扭矩，因而通常会使外梁超载、内梁卸载。

尤其在宽桥情况下内、外梁的差异更大。

由于内、外梁的支点反力有时相差很大，当活载偏置时，内梁甚至可能产生负反力，这时如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座的脱离．即“支座脱空”现象。

1.3下部受力复杂由于内外侧支座反力相差较大，使各墩柱所受垂直力出现较大差异。

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。

综合以上曲线梁桥受力特点，故在独柱支承曲线梁桥结构设计中，应对其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分布等简化计算方法，不能满足设计要求。

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，充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。

2下部支承方式对曲线桥内力的影响曲线梁桥的不同支承方式，对其上、下部结构内力影响非常大，根据其结构受力特点一般采用的支承方式为：在曲线粱桥两端的桥台或盖梁处采用两点或多点支承的支座，这种支承方式可有效地提高主梁的横向抗扭性能，保证其横向稳定性。

浅析曲线梁桥设计摘要：曲线梁桥因其自身优点日益被采用。

本文就曲线梁桥的设计从计算图式、跨径布置、下部构造设计、横截面设计和横隔板设置等方面进行阐述总体设计应考虑的因素，供同行借鉴参考。

关键词：公路曲线桥设计要点曲线梁桥具有美观、伸缩缝少、行车舒适、受力合理等优点，是现代桥梁设计中经常采用的一种桥型，特别是在城市立交桥中或受地形地物条件限制时必需采用的桥型，中间墩可采用独柱墩，非常符合城市立交的轻巧美观、占地少的要求。

现代城市立交桥中的曲线梁桥主要以预应力连续曲线梁桥为主，并得到广泛的应用，跨度有逐步加大的趋势。

1 计算图式为了分析简单起见，设计中选取上部结构计算图式一般为：l）曲梁桥平面线型为单段圆弧或分段圆弧线之组合；2）各支承均为径向布置，即通常所说的扇形曲线梁，或正弯梁桥。

分析时可采用圆柱坐标系、曲线坐标系或流动直角坐标系，这样桥中线和支承线均能与坐标方向一致，计算较简便。

支承分为固定铰支承、固定支承、点铰支承三种。

固定铰支承就是能抗扭而无抗弯约束的铰支承，常用的固定铰支承即为沿桥径向布置的双支座，就是具有抗扭约束的单铰支承。

固定支承就是抗弯约束的支承，即墩梁固结；点铰支承就是无抗扭、抗弯约束，具有两个点点铰支承的简支弯梁桥是一种不稳定体系，当沿桥中轴线，恒载和活载不对称时，梁体会发生扭转，倾覆。

所以，梁桥必须至少有一个固定铰支承和一个点铰支承才能保持结构的静力稳定。

对于曲线梁，因其变形不同于直线梁，在支承布置时，还需根据实际情况，确定支承约束，而且计算模型应尽量与实际情况吻合，以免造成设计偏差。

2 跨径布置曲线桥的跨径布置原则与直线桥基本相同，主要是跨越障碍物，如江河、道路、地下管线等，按照地形地物进行布设的布设。

l）边、中跨比可参照直线桥取值，范围一般为0.6-0.8，当采用钢筋混凝土结构时，边、中跨比值可略取大些；当采用预应力钢筋混凝土结构时，由于有效的预应力在梁两端较大，在梁中间段较小，故边、中跨度比值可略取小些，受力较为合理。

连续曲线梁桥的结构受力分析发布时间：2021-06-17T13:59:05.963Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：高富健1 [导读] 摘要：随着我国城市交通的高速发展，曲线梁桥在各大城市被广泛应用。

1.重庆交通大学土木工程学院重庆 400041摘要：随着我国城市交通的高速发展，曲线梁桥在各大城市被广泛应用。

本文以某16+16+16m连续曲线梁桥为工程背景，采用MIDAS/Civil有限元软件，分别对该桥的在恒载、偏载及温度荷载作用下的结构受力分析，总结出该桥的受力特点及规律。

关键词：曲线梁桥；有限元分析；结构受力曲线梁桥在我国桥梁工程应用十分的广泛，尤其是在城市及高速公路的匝道上。

虽然曲线梁桥有线性美观和便于路线设计便利的优点，但是，它由于受到曲率的影响，就会导致梁内弯矩和扭矩的耦合，更加容易出现支座脱空、主梁侧翻及横向滑移的病害，相对于直线梁桥就趋向于更加复杂[1]。

1工程背景本文以某16+16+16m连续曲线梁桥为工程背景，桥梁上部结构采用钢筋混凝土箱梁结构，桥梁标准跨径16米，桥宽12.6米。

采用MIDAS/Civil 2019有限元软件，分别对该桥的在恒载、偏载及温度荷载不同组合作用下的结构受力分析。

桥型总体布置图参见图1。

图1桥型总体布置图上部结构采用支架现浇混凝土箱梁，箱梁采用单箱双室结构，箱梁顶部宽度位12.6m，底部宽8.6m，悬臂长2.0m，箱梁中心高度（道路设计标高线处）1.2m。

主梁通过结构找横坡、纵坡，箱梁底部与顶板平行。

顶板厚25cm，底板厚22cm，腹板标准段厚度为50cm。

在靠近支承横梁实体段4.0m范围内，顶板由25cm加厚到45cm，底板由22cm加厚到42cm，腹板由50cm加宽到80cm。

在支承处1.5m范围内为实腹段（即支承端横梁实体段）。

桥墩P1、P2采用双柱桩柱式桥墩，墩柱直径1.4m，桩基直径1.6m。

P1桥墩与箱梁固结。

P1桥墩与箱梁固结且在桩顶设置桩基系梁，P2墩顶以下0.5m设置墩系梁并在桩顶设置桩基系梁。