小半径曲线梁桥设计体会
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小半径曲线范围铁路桥梁的布置及设计摘要:针对小半径曲线范围铁路桥梁设计而言,其构造要求和受力上在一定程度上都要比常规的桥梁的上部结构和墩台的设计复杂。
所以本文主要针对小半径曲线范围铁路桥梁在设计过程布置设计等进行论述,从而能够让相关的设计人员熟悉以及了解小半径曲线铁路桥梁的相关布设内容,希望能够给与同行业人员提供一定价值的参考。
关键词:小半径;曲线范围;铁路桥梁;设计分析引言在一些车站以及枢纽站线,由于在一定程度上受到地形限制或者是拆迁成本等的制约,线路需要设置相对较小的曲线半径。
对于小半径曲线的桥梁设计要考虑桥梁上部结构和下部结构的设计,小以及对梁缝进行合理的控制和设计。
一般情况下需要进行特殊设计,这样做的目的不仅能满足铁路自身的正常运营,同时还能够满足其养护需要。
如果在设计的过程中存在着不合理问题,例如:无法进行架梁或者是梁体倾覆等一系列比较重大的事故,这就需要我们对小半径曲线范围内的桥梁设计进行较为系统的认识以及了解,只有这样才能够让桥梁在设计的过程中不仅具有合理性、安全性,同时也具有科学性。
一、单线桥梁在曲线上的布置原则1、梁的布置:为了使梁上受力接近均衡,曲线上桥梁的中心线(梁的中心线)一般均采用平分中失(f)法或切线法布置(图1-1),视其跨度及所在曲线半径来确定。
梁与梁间及梁与台间内侧道碴槽最外边缘的最小空隙即梁缝,当跨度L≤16m时为6cm;当跨度L≥20m时为10cm;不等跨时采用10cm,当不等跨均小于16m 时,采用6cm。
在坡道上的梁应考虑坡道布置对空隙的影响;大跨度梁尚应考虑预留拱度和荷载(恒载、远期活载、冲击力等)引起梁的伸缩。
在曲线上的梁布置办法采用f1=f/2~0之间的任何数值时,不需要检算梁的强度。
如采用0>f1>f/2,则必须根据其相应的超载系数,验算内外梁的强度。
在不等跨梁的配合中,比较合理的曲线布置,按大跨梁要求来确定偏距E值。
对于跨度L≤16m的梁,一般中失很小,如按小跨的要求确定E值,则大跨梁的中失稍大于f/2,而超载系数增加有限,不必验算梁的强度。
浅谈小半径曲线架桥施工技术分析摘要:结合箭沱湾互通F匝道桥梁首架T梁方向为施工实例,对30mT梁、最小半径300m、最大纵坡3.83%、横坡4%的小半径曲线架梁进行分析,桥梁工程中枢纽互通小半径架梁应用极为广泛。
但小半径曲线架梁施工过程中仍然存在架桥机倾覆、高处坠落、起重伤害、物体打击、机械伤害等安全风险,时常会发生因架梁机过孔操作不规范,架桥机扭转半径小受力不均匀导致的失稳倾覆事故,造成重大的人员伤亡及财产损失,因此为进一步加强小曲线半径架梁安全质量可靠性,本文采用模拟计算最不利架桥机过孔架梁施工过程,通过最不利曲线半径受力计算方式验算,确保架梁过程安全稳定,本项目通过此方法,顺利完成最小半径300m的架桥工艺,安全系数高。
关键词:枢纽互通匝道曲线桥、小半径、大横坡、大纵坡、高墩1引言小曲线架桥一般设计在桥梁工程枢纽互通施工中较为常见,施工工艺成熟。
但是,小半径曲线架梁施工过程中仍然存在架桥机倾覆、高处坠落、起重伤害、物体打击、机械伤害等安全风险,本文结合箭沱湾枢纽互通F匝道桥小曲线半径、横坡大、纵坡大、高墩架桥技术,采用模拟计算最不利架桥机过孔架梁施工过程,提高稳定性系数,进而形成安全措施,完善施工工艺,为类似工程提供参考。
2工程概况箭沱湾枢纽互通F匝道位于洛碛镇箭沱湾村,箭沱湾枢纽互通连接渝长高速和和渝长复线高速。
桥梁中心桩号为 FK0+411.3,孔径布置为10×30m,桥梁全长为 307m。
桥梁墩台均采用右偏角90°正交,墩台径向布置。
本桥位于互通区,桥面变宽,最小半径300m,最大纵坡3.83%,横坡4%。
第二联为3*30m预制T梁、第四联为4*30m预制T梁,30mT梁共35片。
为便于施工设置一个预制场集中预制,预制场设置于箭沱湾互通主线路基上(K75+990-K75+661.5),整体互通T 梁首架方向F匝道桥,主要以30mT及20mT梁为主,详见表1表1 T梁设计参数表3施工方法3.1 架桥机检查每次梁体架设前需对架桥机进行全面检查,主要检查项目如下:(1)检查两个主导梁间联接钢架是否可靠,查看联接各节导梁的销栓口是否销紧、销死。
小半径连续曲线箱梁桥设计要点摘要:直线梁桥复杂,为保证结构安全,其设计时需验算的内容较直线桥多,尤其是箱梁剪扭组合验算及腹板束防崩设计,应引起设计人员足够的重视。
本文结合某小半径连续曲线箱梁桥的工程例子,按梁格法进行建模计算,并且总结了结构构造的处理措施。
关键词:小半径;弯梁桥;梁格法;空间分析;1 前言曲线梁桥在公路和城市立交桥的设计中,因为适应的方向线具有良好的能力,减少障碍,改变人力和材料成本,再加上曲率半径小,造型美观等优点,是一种广泛使用的桥型。
由于地形条件和线性约束,对曲线梁桥小半径曲线的出现是必然的,曲线梁桥与直梁桥的几何特性相比,具有更复杂的几何特性、决定了期更复杂的受力和变形特点。
小半径曲线梁桥不仅具有弯矩,扭矩,曲线梁桥的耦合作用,而且还有弯矩、扭矩的耦合作用,这给弯梁桥的结构设计及计算分析带来较多的困难和不便。
在本文中,结合小半径连续曲线箱箱梁匝道桥的工程实例的半径,通过计算和分析梁格法建模,结了结构构造的处理措施。
2 工程概况某匝道桥跨径组成为4 ×25m,桥宽为16m。
桥面铺装采用10cm 厚的水泥混凝土。
桥梁平面位于R =58m 的圆曲线及 A =40m 的缓和曲线上。
纵断面位于纵坡为1. 42% 和- 3. 96% ,半径为1500m 的竖曲线上。
桥梁设计荷载等级为公路-Ⅰ级。
以此为背景,通过结构计算分析,总结曲线箱梁受力特征,探讨其受力特点及构造处理。
3曲线梁上部结构受力特点立交匝道桥受多种因素的限制,桥面宽度窄且多为小半径曲线桥,而且设置较大超高值;为了与两侧衔接,匝道桥往往设置较大纵坡且长度较大,因此匝道桥具有斜、弯、坡、异形等特点,给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。
弯扭耦合效应是曲线梁桥力学性质的最大特点,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。
浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题曲线梁桥是指桥梁在横向方向上设置有曲线形状的桥梁,它的特点是造型美观,结构复杂,施工难度大,工程量大。
在曲线梁桥的设计中,需要注意以下几个问题:一、考虑曲线形状的合理性在曲线梁桥的设计中,曲线形状的合理性非常重要。
曲线形状的设计应该考虑到桥梁所处的环境,如道路、水体等的宽度和流动方向等因素。
曲线形状的设计还需要考虑到桥梁结构的承载力和稳定性等因素,也就是说应该保证曲线形状的设计不能影响桥梁的载荷能力和使用寿命。
二、保证桥梁结构的安全性在曲线梁桥的设计中,需要考虑到桥梁结构的安全性。
因为曲线梁桥通常都是在地势较高的区域中建造,因此跨径较大,每一跨结构的杆件、连接件等都需要进行较高标准的设计和加固。
而且,在梁的受力集中位置需要设置高强度的钢筋和加固杆等,使得整个桥梁的结构具有较高的安全性。
三、考虑桥梁的稳定性在曲线梁桥设计中,需要考虑到桥梁的稳定性,尤其是在地质条件较差的地区,更应该注意桥梁的稳定性问题。
因此,在设计过程中,应该对桥梁基础的选址、地下水位的深度、水文条件等进行加强考虑,对对桥梁基础的抗滑移能力要做出足够的预测和分析。
四、考虑桥梁的施工难度由于曲线梁桥结构复杂,需要进行大量的现场加工和调整,因此施工难度较大。
在设计过程中,需要充分地考虑到施工方面的难度,从而选择合适的施工方式和方法。
同时,还应该对施工过程作出合理的规划方案,为现场施工提供更多的便利和支持。
综上所述,曲线梁桥的设计需要全面、细致地考虑诸多问题,并且要保证桥梁的使用寿命、安全性、稳定性和施工难度等各个方面都得到充分的考虑。
只有确保桥梁结构的各个方面的完备性,才能使整个曲线梁桥的设计收益最大化。
小半径曲线钢箱梁架设施工技术总结【内容提要】:随着国家高速路网的逐步完善,跨越公路和铁路的互通立交桥也随之大量修建,尤其是山区布线困难地区极限小半径曲线桥梁跨越线路更为常见。
跨线施工要求快速、安全、优质,因此对于现场的施工组织、技术和安全保障要求高,本文根据线路桥梁跨越陇海铁路小半径曲线桥梁架设施工实际,对施工中的技术、安全保障和现场组织进行了总结,施工中未发生安全、质量事故,现场组织规范合理,获得了业主及铁路部门的一致好评。
【关键词】:小半径曲线钢箱梁架设施工1.工程概况:连霍国道主干线天水至定西高速公路TD19合同段定西北互通立交桥位于甘肃省定西市安定区马家庄北侧,共有A、D、E匝道桥三座,跨径布置分别为:A-16×25+42(钢)+5×30m、D-4×30+45(钢)+2×20m、E-16.622+17+45(钢)+3×30m,桥梁全长965.622m,均采用钢砼叠合梁跨越陇海铁路。
钢箱梁采用工厂化制作,运至现场拼装成整体,采用DJ40m/160t架桥机架设就位后焊接梁间横向连接,使其连接成整体并在梁端箱体内填充钢纤维砼。
然后在钢箱梁顶面及梁间铺设预制C50钢筋砼板,绑扎钢筋网,浇筑整体桥面砼。
本桥施工难点在于大跨度小曲线钢梁架设的桥机通过性、架设过程中的防倾覆及架设施工组织,对于多次跨越既有线短时间内架设小半径曲线桥梁施工具有一定的借鉴作用。
图1定西北互通立交桥位布置图图2 钢箱梁横断面图2.施工难点:2.1施工时间紧三次跨越陇海铁路,陇海铁路为国家铁路主干线,客、货运输繁忙,施工计划安排紧张,施工天窗时间短,每次施工天窗时间仅为40分钟,对施工现场组织要求高;2.2施工难度大D、E匝道桥面宽度8.5m,架桥机宽4.7m,桥梁整体位于半径为R-240m和-R160m的圆曲线上,架桥机的布设及过孔行走线路要求高,难度大;桥机最大通过梁宽为3.5m,钢箱梁最大总通过宽度为3.43m,曲线梁的运输、喂梁精度要求高,通过性差,架梁空间有限;2.3 安全风险大D、E匝道为曲线梁,半径小,最小曲线半径(E匝道内边梁)为156.25m,最大内矢距仍有1.43m,钢箱梁横向稳定性差,架设过程中容易发生侧翻,必须采取相应有效的技术保障措施;3.施工准备:3.1钢箱梁试拼与组装,组织业主、监理进行钢箱梁的验收评定工作,确保产品符合设计及规范要求;3.2 DJ40/160架桥机进场,报地方技术监督局备案,拼装完成后请求技术监督局特检所予以验收,出具检验报告;3.3根据现场工程实际编制施工技术方案和施工安全专项技术方案,组织专家会审,报监理工程师及业主审批,报兰州铁路局审批、备案;3.4 复测桥梁支座垫石纵横向位置、高程、桥梁中线,标示出支座中心线、纵横轴线、钢箱梁边线、中线及端线,在已拼装完成的钢箱梁上标示出对应梁位钢箱梁的中线、边线。
小半径曲线桥梁设计要点作者:程亮亮来源:《科学与财富》2014年第11期摘要: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。
关键词:小半径;曲线桥梁;受力;支承方式;支座一、曲线梁桥的力学特性曲线梁桥在竖向荷载作用下,由于曲率半径的影响,必然产生扭转,而扭转又导致挠曲变形,这样梁体不仅受弯矩作用,同时还受扭矩作用,这称之为弯扭藕合作用。
弯扭耦合作用导致曲线箱梁桥具有以下几点力学特性。
(一)梁内外侧受力不均由于扭矩的作用会造成外梁超载、内梁卸载等问题,致使弯梁桥外边缘弯曲应力大于内边缘,外边缘挠度大于内边缘,内梁和外梁受力不均,反应到箱梁上则是内外腹板受力不均。
当活载偏置时,内梁支点甚至可能产生负反力,甚至会出现梁体与支座脱离的问题发生。
(二)挠曲变形曲线箱梁桥的挠曲变形一般要比相同跨径的直线桥大,弯桥的挠曲变形是弯曲和扭转的迭加。
(三)横向水平力汽车在曲线梁桥上行驶时会对桥梁产生水平方向的离心力。
预应力、混凝土收缩徐变及温度变化等不仅对桥梁会产生纵向水平力,也会产生横向水平力。
外荷载对桥梁产生的横向水平力会增大梁体截面扭矩和桥墩弯矩,并有可能造成横向的位移或者是桥梁在平面的转动。
(四)翘曲与畸变对于弯箱桥梁,由于在弯扭耦合的作用下会出现综合截面应力相对直线桥梁而言较大的问题,特别是在截面扭转以及畸变作用下,这一问题更突出。
但其数值往往只占基本弯曲应力和纯扭转剪应力的5%~10%,经过初步的估算,在设计过程中可以采取增设横隔板的设计处理方式,尽可能的控制截面畸变变形。
二、小半径曲线桥梁的设计要点(一)箱梁的设计1、箱梁跨径的选择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:弯扭刚度比越大,由曲率因素而导致的扭转弯形越大,因此,对于弯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。
浅谈小半径曲线箱梁桥设计要点作者:张春来马小花来源:《科学与财富》2012年第12期摘要:在小半径曲线箱梁桥的设计中,经常会遇到这样那样的设计问题,这些问题我们都容易忽视,但是他在设计中又不可缺少。
本文通过工程实例,介绍了在小半径曲线箱梁设计中,需要注意的三个要点,以及如何进行设计和复核。
关键词:小半径曲线箱梁跨间横隔板钢束防崩最小保护层随着城市的飞速发展,初期的交通形势已经不能缓解日益严重的交通压力,在这样的状况下,高架桥、立交桥等交通型式孕育而生。
立交桥的型式多种多样,而匝道设计也是立交设计中的重要一环。
匝道桥基本上均位于曲线上,由于地形限制,城市桥梁美观需要等等原因,匝道的曲线半径很小,墩柱多采用独柱墩。
这就不可避免给设计带来一定的难度,本文就工程实例,就小半径曲线箱梁设计需要注意的要点加以讨论。
一.工程概况渤海大道(一期)大魏家立交工程,设计荷载为公路—Ⅰ级,温度荷载为+30℃、-20℃,环境为Ⅲ类环境,设计时速主线100km/h,匝道40km/h,桥面铺装0.17m。
G、H匝道上部结构为20m+20m+20m三跨一联普通钢筋混凝土箱梁,曲线半径为65m。
主梁为单箱单室结构,具体截面尺寸见箱梁横断面图a。
F匝道由于上跨主路,故此净空有一定要求,桥梁上部结构采用32m+36m+32m三跨一联预应力混凝土箱梁,曲线半径为185m。
主梁结构为单箱双室,具体截面尺寸见箱梁断面图b。
二.设计中需要注意的要点与计算方法1.在刚刚接触和对规范不熟悉的设计人员中,很容易忽略一个常见但是必须要注意的设计要点。
在内半径小于240m的弯箱梁设计中,箱梁应在跨径之间设置跨间横隔板。
设置跨间横隔板,可以增大横向刚度,提高箱梁的抗扭惯性矩。
对于钢筋混凝土箱梁而言,需要设置的跨间横隔梁的间距不应大于10m,对于本工程而言,G、H匝道为20m等跨径箱梁,故此设计人员在跨中设置了一道0.5m的跨中横隔板。
而针对预应力混凝土箱梁则需要经过结构分析确定,对于F匝道箱梁,通过Midas,对箱梁进行抗扭验算,得出结论只需在跨中设置一道0.5m横隔梁即可。
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。
小半径曲线梁桥计算分析
摘要:针对曲线梁桥受力的复杂性采用空间梁单元法和梁格法对某一小半径弯桥进行建模计算,并对结果进行对比分析和总结,得出两种方法在设计计算中各自特点,可供工程技术人员设计时参考借鉴。
关键词:曲线梁桥;耦合扭矩;空间梁单元法;梁格法
keywords:curvebeambridge;couplingtorque;spacebeamelementmethod;grillagemethod
随着我国交通运输事业的迅速发展以及城市化进程的加快,在公路互通和城市立交中运用曲线梁桥是实现交通联结的必要手段。
曲线梁桥可改善城市交通的紧张状况,有效解决周围环境的限制(例如地下管线、地下文物及沿街建筑干扰),实现各方向交通道路联接,从而节省投资,提高环境美观性和协调性。
相对于直线桥而言,小半径弯桥因受弯、扭耦合效应的影响,使其结构受力、支座反力以及挠度变形更为复杂,从而引起设计人员更大的关注。
2弯角梁桥受力特点及分析方法
曲线梁桥的受力特点主要有以下三点[1]:
(1)在外部荷载促进作用下,梁横截面内产生弯矩的同时,必然充斥产生“耦合扭矩”,即为所指的“弯角-抖”耦合促进作用。
因此在曲线梁桥中,宜采用抗炎抖刚度很大的横截面型式。
(2)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,而且曲线半径愈小这种差异愈严重。
(3)对于两端均由抗炎抖支座的弯角梁桥,其外弧侧的支座反力通常大于内弧两端,曲率半径r较小时,内弧两端还可能将发生正数反力。
具有跨径大,经济性相对较好等优势,的圆曲线及其缓和曲线上。
该桥以约60°的大角度斜交上跨既有高速,该高速为进出昆明的主要干因此采用先顶推架设钢结构,再浇筑混凝土桥面板的施工方法。
本桥跨径大,负弯矩区平曲线半径较小,弯桥效应突保通和施工安全压力较大。
综合来本桥的设计规范采用公路体系,设计类,设计安全等级为一级,设计车速为50km/h,桥面标准宽度护栏=10m。
为增强结构的抗扭性能,主梁截面箱支承于槽型梁和小纵梁上翼缘,挑臂长度1.75m,横向计算跨径3.25m;挑臂端部板厚18cm,横向跨中板厚25cm,翼缘板上方厚35cm。
钢结构顶宽6.5m,底宽5.1m,腹板高3.1~3.13m,腹板斜率为3150:750,顶板厚度为20~50mm,底板厚度为20~40mm,腹板厚度为16~20mm,底板设有9道20×240mm板式加劲肋。
小纵梁高度600mm,上翼缘宽度600mm,厚度14mm,下翼缘宽度250mm,厚度20mm,腹板高度560mm,厚度10mm。
钢主梁端支点设置实腹式端横梁,中支点位置设置实腹式中横梁,跨间每隔5m设置1道箱内横撑,箱内横撑为空腹式桁架结构。
桁架杆件为L100×8mm规格的双肢角钢,为增强杆件的单肢稳定性,在杆件中部设置一块填板。
(图1)图1主梁标准断面板双层组合结构,利用混凝土抗压能力好的特性,改善了中支点底板的受力,同时减小了中支点底板的钢板厚度。
负弯矩区混凝土桥面板抗裂措施负弯矩区桥面板裂缝控制一直是钢混组合梁桥的设计难点,本桥由于跨径较大,负弯矩区桥面板开裂风险更为突出。
常规预应力在组合梁桥中施加效率不高,并且小4钢混组合桥面板设计常规组合梁桥一般采用支架模板浇筑混凝土桥面板,本桥由于上跨既有高速,支模和拆模不仅施工周期长,且对桥下道路的通行存在较大安全隐患。
因此本桥采用钢混组合桥面板,不需要在现场进行模板作业,显著提升了施工的便捷性和安全性。
浅谈小半径曲线桥梁的设计要点作者:邓天琦来源:《建筑工程技术与设计》2014年第35期【摘要】随着我国基础建设投入不断加大,交通运输事业不断发展,尤其是高速公路、城市立交和高架道路日益增多。
为使交通线路的规划能够很好的适应地形、地物限制的要求,使交通线路的布置趋于合理和科学,曲线梁桥的建造需求变得越来越多。
然而,小半径曲线桥梁在设计时存在许多不容忽视的控制要点,如不充分考虑它空间受力的特性,将会使曲线桥在使用过程中出现严重的病害,如支座脱空、侧向位移甚至侧向倾覆等。
本文将针对这些问题以及问题产生的原因进行分析,为曲线桥梁的设计积累经验。
【关键词】小半径;曲线桥梁;偏心一、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。
桥梁设计心得桥梁设计是土木工程领域中一项极富挑战性的任务。
在这个领域中,设计师需要综合考虑结构力学、材料力学、土木工程原理和实践经验等多个因素,以创建出安全可靠、耐久稳定的桥梁结构。
在我的实践中,我积累了一些有关桥梁设计的心得,希望能与大家分享。
首先,必须对设计要求进行全面的分析和理解。
设计师需要明确项目的需求和目标,包括承载能力、跨度、使用寿命等方面的要求。
综合考虑这些因素,并在设计过程中注重合理的资源利用,是确保桥梁具有经济性和可行性的关键。
同时,还需要了解施工条件、环境影响和可行性分析等方面的要求,以确保设计方案的可行性和可操作性。
其次,设计师需要通过全面的结构力学分析来确定桥梁结构的类型和形状。
对于不同的跨度和荷载要求,可能需要选择不同的桥梁形式,如梁桥、拱桥、索桥等。
在确定桥梁类型之后,设计师需要进一步考虑桥梁的几何形状和结构构件的布置。
通过合理的布置,可以满足桥梁的功能需求,同时最大限度地减小材料的使用量和对环境的影响。
在具体的结构设计中,设计师需要综合考虑材料力学和结构力学等方面的知识。
我们需要选择合适的材料,并根据不同部位的受力情况进行合理的材料布置和构件设计。
在桥梁设计中,常用的材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
合理选择及应用这些材料,可以提高桥梁的承载能力和使用寿命。
另外,安全是桥梁设计中的首要考虑因素。
设计师需要确保桥梁结构在荷载和外界环境的作用下,能够保持安全稳定的工作状态。
在设计桥梁结构时,需要进行充分的荷载计算和结构分析,确保结构的强度和稳定性满足使用要求。
同时,还需要考虑桥梁在特殊情况下的抗震和风振能力,以确保桥梁的安全性和可靠性。
最后,我认为桥梁设计是一个不断学习和迭代的过程。
在实践中,我们会遇到各种问题和挑战,需要不断探索和改进设计方案。
同时,积累实践经验并结合理论知识,最终形成自己独特的桥梁设计风格和方法。
因此,持续学习和不断创新是提高桥梁设计水平的关键。
小半径曲线梁桥设计体会
但由于它是曲线梁桥,其结构受力的特点不同,在构造处理上也相应有其较多特点。
1、由于曲线梁桥比直线梁桥的受力复杂,对结构的抗弯、抗扭性能要求高于同跨径的直线梁桥,故采用整体性好、抗扭刚度大就地浇注的连续箱形梁桥比较好。
2、小半径曲线梁桥的梁高大于跨径的1/18时,是比较经济的。
在特殊情况下也不应小于跨径的1/22。
3、由于混凝土的收缩、徐变涉及的因素较多,个工程中混凝土的材料、级配不尽相同,要很精确的计算出混凝土收缩、徐变对小半径曲线梁桥的作用较难。
故在设计小半径曲线梁桥,最好采用普通钢筋混凝土结构。
对于预应力混凝土曲线梁桥,纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线,但钢束一般不大于12-7ф5,压应力应小于12MPa,拉应力小于1MPa,为预应力A类构件即可。
4、与一般的直线桥相比,曲线箱梁桥顶板、底板和腹板中的纵向受力钢筋、横向钢筋、箍筋、水平分布钢筋都要考虑到全桥计算和构造上的需要,并适当加强。
5、在预应力混凝土曲线梁桥中设置防崩钢筋。
6、在支承形式上,小半径曲线梁桥通常三种布置形式:①全部采用抗扭支承。
②两端设置抗扭支承,中间设单支点铰支承。
③两端设置抗扭支承,中间既有单支点铰支承,又有抗扭支承的混合式支承,下部墩柱
当与之相匹配。
对于多跨小半径曲线连续梁桥,全部为抗扭支承与中间为点铰支承的,两者在荷载作用下的弯矩和剪力值差别甚小,而且曲率的变化对弯矩值的影响也只有1%~2%;,但对扭矩的影响,则随曲率的增大而加大。
当各跨圆心角大于30度时,中间设单支点铰支承的扭矩控制值比全部为抗扭支承的扭矩控制值要大15%左右。
在中间设独柱式单支点曲线连续梁内,上部结构的扭矩不能通过中间单支点支承传至基础,而只能由曲线桥两端设置的抗扭支承来传递。
在此情况下连续梁的全长成为受扭跨度,这也是我们常常所说的扭矩的传递作用。
必然造成曲线桥两端抗扭支承处产生过大的扭矩,造成曲线梁端部内侧支座脱空,所以在必要时,须对多跨桥梁中间墩设置两支点的抗扭支承。
如果在中间墩点支承向曲线外侧方向预设一定偏心值,就可以调整曲线梁桥的梁体恒载扭矩分布,有效地降低两端抗扭支承的恒载扭矩值。
但这一措施对减少活载扭矩的影响较小,这是由于活载引起的扭矩中车辆偏载占了很大一部分。
7、必要时可在墩顶设置限挡块或采用墩梁固接的办法来限制曲线梁桥的梁体径向移。