桥梁结构设计第二讲弯桥
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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。
弯桥计算理论弯桥【curvedbridge】指的是桥面中心线在平面上为曲线的桥梁。
有主梁为直线而桥面为曲线和主梁与桥面均为曲线两种情况。
弯桥主要分为曲线梁桥,曲线斜拉桥,曲线悬索桥。
本文主要论述曲线梁桥。
1 概述随着现代社会的发展和人们需求的提高,交通要求越来越快捷对个体舒适视觉感官的要求也越来越高。
我国近年来修建了大量的高等级公路尤其城市立交桥建设发展很快,道路设计时往往要综合道路平面纵断面和横断面等进行设计,以保证道路的平面顺畅纵坡均衡和横断面合理。
考虑到车辆行驶时的安全舒适以使驾驶人员的视觉和心理反应能保持线形的连续性,由于直线视觉效果单调容易使人疲劳,现在进行道路设计时往往采用平面上避免长直线的设计原则,因此弯桥的使用是不可避免的。
以前由于计算工具和设计理论的欠缺常常以直代弯,如我国南京长江大桥的引桥工程等将直桥上的人行道路缘石和栏杆等稍加修整以满足道路平面曲线线形的要求,但当弯道半径较小或桥梁跨径较大时以直代弯则显得不尽合理,而弯桥就不存在这样的问题。
随着计算理论的日渐成熟和人们的不断实践摸索弯桥有了很大的发展,曲线梁桥以其优美的曲线与道路良好的适应性以及其跨越能力已成为现代交通工程中的一种重要桥型。
在高等级公路中在对环境有特殊要求的地方为了尽量保持原地貌景观也都使用了曲线梁桥。
例如瑞士的勒内恩高架桥依山傍水而行,布伦纳公路上的卢埃克桥紧靠在多岩石茂密森林的山腰上。
这些桥不但起着交通作用还给大自然增添了一道亮丽的风景,早在20世纪30年代很多桥梁工程师就开始了对曲线桥有关问题的研究,60年代初国外一些桥梁专家和学者开始了对曲线梁桥进行深入细致分析探索并付诸于工程实践。
我国自80年代以来随着经济的快速增长,交通业也飞速发展,修建了大量的公路铁路尤其是城市立交桥发展更快,修建了大量的全互通式立交桥,使得我国的曲线梁桥的理论研究和工程实践取得了很大的可喜成果。
广州北京天津沈阳等许多城市都较早地修建了由曲线梁组成的大型立交桥,如弛名全国的天津市中山门蝶式立交桥满足交通功能占地少造价低造型优美。
弯桥直做折做弯做什么是弯桥?弯桥,又称为曲线桥,是一种弯曲的桥梁结构,通常用于跨越河流、山谷等自然障碍物,以及利用地形起伏来连接不同高度的地面。
弯桥的设计原理弯桥的设计中,主要考虑以下几个因素:•曲线半径:弯桥的曲线半径决定了桥梁的弯曲程度和平滑程度,对桥梁的舒适度、通行能力和美观程度有很大影响。
•桥梁高度:桥面高度会影响桥梁的稳定性和舒适度,同时还要考虑跨越物和通行车辆的需求。
•车道宽度:桥面宽度与通行车辆的宽度相适应,如果车道宽度不足,将会影响车辆的通行和安全。
•弯道半径:弯度过大会影响通行速度和车辆转弯的稳定性,在设计弯道时需要充分考虑通行车辆的类型和转弯半径要求。
弯桥的施工方法弯桥的建造通常使用钢筋混凝土、钢结构等材料,在施工时需要考虑以下几个步骤:1. 建立桥墩和墩台桥墩和墩台是支撑桥梁的基础,需要在合适的位置、合适的高度进行建造。
建造桥墩时,需要先进行基础处理,然后进行模板搭建和浇筑混凝土等操作。
墩台的建造则需要注意墩台的高度、面积和强度等因素。
2. 搭建临时支撑在施工过程中,需要搭建临时支撑来支撑桥梁的重量,以避免过度变形或坍塌。
支撑的位置和形式需要根据桥梁结构和建造进度调整。
3. 安装主梁主梁是桥梁的负荷承载部分,需要按照设计要求进行安装。
在弯桥的安装过程中,需要根据弯度和曲线半径的要求,进行适当的模板和脚手架搭建,从而确保主梁的安装质量。
4. 安装荷载面板荷载面板是所谓的桥面,承担了桥梁通行车辆的重量和冲击力。
在安装荷载面板时,需要根据桥梁的曲线半径和弯度要求,进行合适的调整和施工。
折做弯做在实际建造中,为了避免弯桥的结构复杂性和施工难度,有时也会采取折做弯做的方式来满足曲线要求。
折做弯做的桥梁结构比较简单,施工难度也较小,但不同于直桥的线性形态,折做弯做的桥梁更为曲折、富有动感,同时也需要进行合适的设计和施工。
总结弯桥作为一种非常特殊的桥梁结构,属于大型桥梁建设范畴中的一项重要内容。