箱型曲线梁桥结构理论发展现状论文

浅议曲线箱梁的设计和构造措施随着我国交通事业的不断发展，各式各样的桥造型不断涌现，曲线桥梁就是其中的一种，特别是在立交匝道桥中应用的非常普遍。

匝道桥通常是考虑到交通功能以及地形条件来设计的，因而它比直线桥要复杂不少。

作为设计人员，必须充分了解曲线桥的受力特点后才能综合考虑桥梁的设计。

研究表明，曲线桥通常情况下承受弯矩、剪力、扭转以及翘曲等力的作用，为了安全，主梁通常会采用现浇混凝土连续梁。

1 曲线梁桥的设计计算理论纵观国内外，曲线梁桥的分析理论主要有单纯扭转理论、翘曲扭转理论、夹层板法等。

近些年来，随着计算机技术的不断发展，国内外许多专家学者对曲线梁桥的计算进行了大量研究，很多采用了空间计算来分析曲线桥梁。

曲线梁桥的受力情况主要跟梁的曲率半径、跨径、抗扭刚度以及支承形式等因素有关。

近些年来，国内外的设计人员针对不同的曲线桥梁结构形式，提出了解析法、半解析法和数值法等方法，为曲梁桥梁的设计提供了理论支持。

2 曲线箱梁结构的受力特点我们知道，直桥所受荷载不偏心的话，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。

3 曲线箱梁的结构设计分析3.1 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。

曲线钢箱梁抗倾覆的结构及受力特点摘要：本文介绍了曲线钢箱梁的结构型式和主要特点，以及其支承设计、支座反力分析和曲线钢箱梁的柱墩连接设计，最后对支座反力的计算步骤进行了详细阐述。

关键词：曲线钢箱梁；结构；设计；计算1、工程简介长春市两横两纵快速路系统工程之西部快速路（青年路—普阳街—春城大街—宽平大路—前进大街）的道路主线交汇位置的钢箱梁，共有四部分组成：①N主线桥N36#～N42#墩钢箱梁；②S匝道S6#—S9#墩钢箱梁；③R 匝道R16#—R26#墩钢箱梁。

④P匝道P15#—P19#墩钢箱梁；P线匝道跨越N主线和R匝道，为互通区跨径最长（75m）跨越高度最高（25米）的钢箱梁。

互通区钢箱梁分布图P匝道钢箱梁横截面示意图2、曲线钢箱梁的结构型式P15#—P19#墩钢箱梁为四跨（52m+75m+75m+52m）等截面钢箱梁，钢桥材质为Q345QE，箱梁高度为3米，钢箱梁平面位于曲线、缓和曲线和直线段内，钢箱梁的横截面由两个箱室组成，箱梁的两侧有飞翼状的挑檐，箱梁的总宽度为9.66米。

桥梁的平曲线圆弧半径为R=155m,桥面设有1.5﹪的横坡和3.8﹪-2.9﹪的纵坡。

3、曲线钢箱粱主要特点P线曲线钢箱梁最长跨径70m，满足了互通区的总体布置要求。

对于这些中等跨径的桥梁可选用等高度的箱粱截面。

钢箱梁相对于混凝土连续梁结构，钢结构自重较轻，远小于混凝土连续结构。

钢材具有较高的拉压性能，容易通过调整钢板的厚度来满足弯矩分布的不规则，梁的高度和跨径能够较好地适应总体布置的需要；钢箱梁的加工采取工厂化加工制作、现场临时墩支撑、吊车就位、节段之间采用与母材等强全溶透的焊连接方法，方便快捷，不影响交通；钢箱粱加工虽然复杂，技术要求高，需要专业的加工队伍，但是现场施工周期短，满足了施工质量和总体进度的需要。

4、支承设计P线匝道桥为四跨双箱钢箱梁，全桥长254m, ，钢箱梁平曲线为圆曲线和缓和曲线组成，箱梁的曲率半径为155m,桥面宽10m，箱梁产生的活载扭矩在梁的两端很大。

桥梁建设　２０１４年第４４卷第３期（总第２２６期）Ｂｒｉｄｇｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．３，２０１４（Ｔｏｔａｌｌｙ　Ｎｏ．２２６）文章编号：１００３－４７２２（２０１４）０３－００６９－０６箱形截面直线桥及曲线桥抗倾覆稳定性分析曹　景，刘志才，冯希训（天津市市政工程设计研究院，天津３０００５１）摘　要：针对箱形截面梁桥的抗倾覆稳定性问题，为研究目前设计中常用的几种抗倾覆验算荷载及其合理性，基于力学原理，推导了直线桥及曲线桥的抗倾覆稳定系数计算公式，并提出了适用于设计的简化公式，将所推导的计算公式用于实桥设计中。

结果表明：公路－Ⅰ级荷载用于抗倾覆稳定性验算是偏小的，宜采用５ｍ间距５５ｔ密排重车车队；加大连接墩的支点间距可提高直线桥的抗倾覆稳定性；随着弯曲半径的逐步减小，曲线桥抗倾覆稳定系数逐步提高，桥越弯越不容易整体倾覆；大半径曲线梁桥的抗倾覆能力最差，其次是直线桥，最后是小半径曲线梁桥。

关键词：直线桥；曲线桥；箱形梁；抗倾覆；验算荷载；倾覆轴；计算公式中图分类号：Ｕ４４１．２；Ｕ４４８．２７文献标志码：ＡＡｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｔｒａｉｇｈｔａｎｄ　Ｃｕｒｖｅｄ　Ｂｒｉｄｇｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｂｏｘ　ＳｅｃｔｉｏｎｓＣＡＯ　Ｊｉｎｇ，ＬＩＵ　Ｚｈｉ－ｃａｉ，ＦＥＮＧ　Ｘｉ－ｘｕｎ（Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒｍｕｌａｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｉｇｈｔａｎｄ　ｃｕｒｖｅｄ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ｗｉｔｈ　ｂｏｘ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｄｕｃｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｉｎ　ｒｅｇａｒｄ　ｏｆｔｈｅ　ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ａｎｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｉｍ　ｏｆ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｌｏａｄｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｓ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒ－ｒｅｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ　ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　ｆｏｒｍｕｌａｅ　ｔｈａｔ　ｗｅｒｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ａｎｄ　ｗｅｒｅ　ａｐ－ｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｂｒｉｄｇｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｈｉｇｈｗａｙ－ＩＳｔａｎｄａｒｄ　Ｌｏａｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　ｓｌｉｇｈｔｌｙ　ｎｏｔ　ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄｔｈｅ　ｄｅｎｓｅｌｙ　ａｒｒａｙｅｄ　５５ｔｈｅａｖｙ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ａｔ　ｓｐａｃｉｎｇ　ｏｆ　５ｍｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｉｎ－ｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｉｎｇ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｐｉｅｒｓ　ｃａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒｔｕｒ－ｎｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａ　ｓｔｒａｉｇｈｔ　ｂｒｉｄｇｅ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｇｒａｄｕａｌ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｕｒｖｉｎｇ　ｒａｄｉｕｓ　ｏｆ　ａ　ｃｕｒｖｅｄｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｅ　ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｗｉｌｌ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅ．Ｔｈｅ　ｍｏｒｅｃｕｒｖｅｄ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｉｓ，ｔｈｅ　ｌｅｓｓ　ｅａｓｉｌｙ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｗｉｌｌ　ｇｌｏｂａｌｌｙ　ｏｖｅｒｔｕｒｎ．Ｔｈｅ　ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｇｅｎｔｌｅ　ｒａｄｉｕｓ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｐｏｏｒｅｓｔ，ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｉｇｈｔｂｒｉｄｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌａｓｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｈａｒｐ　ｒａｄｉｕｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｒａｉｇｈｔ　ｂｒｉｄｇｅ；ｃｕｒｖｅｄ　ｂｒｉｄｇｅ；ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ；ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ｃａｌ－ｃｕｌａｔｉｏｎ　ｌｏａｄ；ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ　ａｘｉｓ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒｍｕｌａ收稿日期：２０１３－０５－０６作者简介：曹　景，教授级高工，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊ２＿ｊ２＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。

连续曲线箱梁桥设计的体会连续曲线箱梁桥结构的桥梁自引入我国后，推动了我国桥梁建设的发展，为桥梁建设事业做出重要的贡献，促进了我国经济的发展。

曲线箱梁桥具有弯扭耦合的力学特显，并对决定了桥梁的变形以及支反力、梁体受力、墩台受力三个力量的变化特点。

文章最后简单叙述了连续曲线箱梁桥设计和计算时要注意剪力滞效应、支座脱空、径向力效应三个问题。

标签：连续曲线；箱梁桥；设计引言连续曲线箱梁桥结构是当前许多城市的立交桥或者高架桥结构中使用最为普遍的一种，这种结构类型的桥梁具有很强的适应能力，即使在地形和地物情况恶劣的条件下依旧能够保证线条的平顺和流畅。

连续曲线箱梁桥结构从引入我国之后，就得到了快速的发展。

例如我国的福州市，我国的福州市自上世纪90年代初期第一建设普通的钢筋混净土连续曲线箱梁桥结构的城市桥梁之后，这种结构的已经成为福州市桥梁的主要结构，这种结构的桥梁给福州市带来显著地社会和经济效益。

笔者根据多年的普通钢筋混凝土连续曲线箱梁桥结构的桥梁建设经验，谈谈对连续曲线箱梁结构的桥梁设计体会。

1 预应力混凝土连续曲线箱梁桥的现实意义预应力混凝土连续曲线箱梁桥结构的桥梁是当前我国桥梁建设中较为普遍的一种方式，也是较为先进的技术手段，从我国运用预应力混凝土连续箱梁结构桥梁的实践经验来看，这种结构的桥梁很大程度上提升了我国桥梁的质量和性能，在我国桥梁建设发展事业中发挥了巨大的作用，推动了我国经济的发展。

在对桥梁施工前，相关人员必须对桥梁建设的各种客观环境和因素进行具体、综合的分析，并根据客观环境和因素做出科学合理的桥梁结构设计，可以有效地提高施工的效率和质量[1]。

2 曲线箱梁桥的力学特性及其产生的问题曲线箱梁桥最主要的力学特性就是截面出现弯扭耦合状况，并长期出于该状态。

与直线梁桥不同，直线梁桥只需要保证桥梁的荷载不偏心，桥的梁就不会出现扭转的情况。

但是曲线箱梁桥结构的桥梁不同，荷载是否出现偏心的状况，都会导致桥梁出现同时弯矩和扭转，并且弯矩和扭转会相互影响和相互作用，最终导致截面出现弯扭耦合的情况。

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。

浅谈我国公路桥梁的发展趋势与动向前言改革开放以来，我国公路建设事业迅猛发展，尤其是高速公路建设，从无到有，现已建成8700km。

作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展，跨越大江（河）、海峡（湾）的长大桥梁建设也相继修建，一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥，形式多样，工程质量不断提高，为公路运输提供了安全、舒适的服务。

随着经济的发展、综合国力增强，我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。

特别是电子计算技术的广泛应用，为广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。

更重要的是我国的经济政策为公路事业发展提供多元化的筹资渠道，保证了建设资金来源。

我国广大桥梁工作者，充分认识到这一可贵、难得的机遇，竭尽全力，发挥自己的聪明才智，为我国公路桥梁建设事业，积极工作，多做贡献。

结合常用的桥型谈谈对公路桥梁发展趋势的看法，不当之处，请同行指正。

一、板式桥板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型，它构造简单、受力明确，可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构；可做成实心和空心，就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥，因此，一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中，广泛采用。

尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁，特别受到欢迎，从而可以减低路堤填土高度，少占耕地和节省土方工程量。

实心板一般用于跨径13m以下的板桥。

因为板高较矮，挖空量很小，空心折模不便，可做成钢筋混凝土实心板，立模现浇或预制拼装均可。

空心板用于等于或大于13m跨径，一般采用先张或后张预应力混凝土结构。

先张法用钢绞线和冷拔钢丝；后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚，立模现浇或预制拼装。

成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。

钢筋混凝土和预应力混凝土板桥，其发展趋势为：采用高标号混凝土，为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构；预应力方式和锚具多样化；预应力钢材一般采用钢绞线。

板桥跨径可做到25m，目前有建成35～40m跨径的桥梁。

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。

基于曲线梁桥的设计研究与分析摘要针对道路工程设计中常用的曲线桥梁设计与计算方法，目前常用的曲线桥梁计算方法有两种，第一种是单梁模型，第二种是梁格模型。

本文将着重介绍如何应用梁格模型来对曲线箱梁进行计算分析，对曲线箱梁的总体构造设计、支座布置、横梁设计、下部墩柱型式和抗震结构设计以及在设计中应注意的计算问题等进行了深入的研究和探讨。

本文旨在总结工程设计工作中取得经验的同时为曲线桥梁工程设计实践提供有益的帮助。

关键词曲线箱梁桥；计算；设计；抗震；横梁：问题随着城市的不断发展，城市交通问题在城市建设中越来越受到重视，为了缓解日益严重的交通拥堵问题，立交桥逐渐成为城市交通中必不可少的交通设施。

立交桥通常受已有道路和周围环境的制约以及满足未来道路交通的需要，平面内通常采用曲线形式。

与直线桥梁相比，因为曲线梁桥弯扭处存在耦合作用，所以其在受力上更加复杂。

最近几年，频繁出现的曲线梁桥整体侧移甚至垮塌的事故，其主要原因就是桥梁支座布置不合理，当然也有其他方面的一些原因。

因为桥梁支座的布置实质上决定了全桥的计算图式，进而影响了全桥的内力分布。

1 应用梁格法进行曲线箱梁空间分析曲线梁桥桥型的受力特点与传统的直线梁桥存在着很大的不同，工程师们进行曲线梁桥的设计时，需要重点考虑的问题有很多，例如如何确定结构合理的支撑体系、支座位置以及活载内力、偏心调整、偏载对结构受力产生的影响等。

设计曲线梁桥常用的计算方法主要有以下几种：梁格系分析法、变分原理解析法和数值分析有限元法。

在实际设计过程中，梁格法凭借其易于操作和理解以及易于程序化的特点而得到了广泛的应用。

它的基本设计思路是对桥梁上部结构进行离散分解，并设计一个刚度接近等效的梁格体系来代替桥梁上部结构，完成对这种等效梁格的分析后，再将分析结果还原到原结构中，进而取得需要的计算结果。

在工程实践中，梁格法以其高效、简便的特点在建筑空间分析方面得到了很多应用。

梁格法用等效的梁格来模拟建筑上部的梁结构，对于钢筋混凝土结构来说，通常按纵横两个方向进行配筋，并且混凝土具有较小的泊松比，依据梁格法计算出来的纵、横两个方向的弯矩完全可以满足结构设计的精度要求；此外当梁格的网格设计的足够密时，经计算得出的翘曲效应可以对实际情况进行等效的反映。

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。

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。

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。

3×20m预应力混凝土连续箱梁别离式立交桥设计摘要本设计为3×2O米预应力混凝土连续箱梁别离式立交桥。

由于设计要求上跨一条二级公路，因此选用互不影响直行交通的别离式立交桥。

全桥为双向四车道，分左右两幅桥进展设计，单幅构造横向宽度为12m。

全桥采用先简支后连续的方法进展施工。

在设计过程中，首先进展尺寸拟定，然后计算荷载横向分配系数，出于平安性和简便性，根据横向分配系数决定出以边梁为例进展力组合并进展配筋计算,最后进展预应力损失及后期构造截面验算。

关键词别离式立交桥,箱型梁，预应力混凝土，横向分配系数ABSTRACTThe design for the 3 × 20 meters of prestressed concrete continuous box girder separate overpass. Because a secondary road across the design requirements, so choose independently of each other direct transport of Separated Interchange. Full two-way four-lane bridge, at around two bridge design, single structure transverse width of 12m. Full-bridge using the first method simple and continuous support construction. In the design process, first, the size of the formulation, and then calculate the lateral load distribution coefficient, for security and simplicity, according to the lateral distribution coefficient to determine the side beams and an example of a bination of internal forces Reinforcement, Finally prestressing loss and post-structural cross-sectional checking.Key Words: Separate overpass, Box girder, Prestressed concrete, Horizontal partition coefficient目录绪论11.设计资料21.1 工程概况21.2设计标准------------------------------------------------------------------------------- 31.3 设计使用材料及相关参数 -------------------------------------------------------- 31.4 设计使用规--------------------------------------------------------------------------- 52.桥型方案比选-------------------------------------------------------------------------------- 62.1预应力混凝土连续箱梁桥--------------------------------------------------------- 62.2钢筋混凝土箱型拱桥 --------------------------------------------------------------- 72.3预应力混凝土连续刚构桥--------------------------------------------------------- 82.4比选方案表---------------------------------------------------------------------------- 92.5比选方案分析------------------------------------------------------------------------ 103.上部构造尺寸拟定 ------------------------------------------------------------------------ 123.1尺寸拟定------------------------------------------------------------------------------ 123.2毛截面几何特性 -------------------------------------------------------------------- 154.力组合效应---------------------------------------------------------------------------------- 164.1 自重作用效应的计算 ------------------------------------------------------------- 174.1.1构造自重作用荷载集度计算---------------------------------------------- 174.1.2 力计算 ------------------------------------------------------------------------- 184.2 可变作用效应计算224.2.1汽车荷载的横向分布系数------------------------------------------------- 224.2.2冲击系数 ----------------------------------------------------------------------- 284.2.3车道折减系数294.2.4可变作用效应计算294.3温差应力的计算 -------------------------------------------------------------------- 344.4支座沉降的计算 -------------------------------------------------------------------- 364.5力组合 --------------------------------------------------------------------------------- 384.5.1按承载能力极限状态设计384.5.2按正常使用极限状态设计394.5.3 计算结果415 预应力钢筋的估算与布置-------------------------------------------------------------- 435.1钢束的估算435.1.1正弯矩配筋估算-------------------------------------------------------------- 435.1.2负弯矩配筋计算-------------------------------------------------------------- 435.2钢束的布置446 预应力损失及有效预应力计算-------------------------------------------------------- 486.1 预应力钢筋拉〔锚下〕控制应力48con6.2 钢束预应力损失-------------------------------------------------------------------- 486.3截面预应力损失合计和有效预应力557.箱梁及截面验算597.1根本理论------------------------------------------------------------------------------ 597.2计算公式------------------------------------------------------------------------------ 598 抗裂验算 ------------------------------------------------------------------------------------ 648.1根本理论648.2 正截面抗裂验算-------------------------------------------------------------------- 658.3斜截面抗裂验算679.持久状况构件的应力验算699.1持久状况应力计算与验算-------------------------------------------------------- 709.1.1 持久状况混凝土压应力计算与验算709.1.2 正常使用阶段钢束应力计算与验算729.2短暂状况应力计算与验算-------------------------------------------------------- 73 10挠度验算 ----------------------------------------------------------------------------------- 7610.1计算原理与方法------------------------------------------------------------------- 7610.2计算结果 ---------------------------------------------------------------------------- 7610.3变形验算与预拱度设置77致-------------------------------------------------------------------------------------------- 78 参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------- 79绪论本次毕业设计要求设计一座连续箱梁别离式立交桥，要上跨金武公路。

浅议现代城市桥梁结构的发展现状与趋势摘要：市政桥梁是指在市区范围内修建的各种桥梁，包括跨江、跨河、跨线桥梁、公路立交桥、高架桥和行人天桥等等。

20世纪中期是近代桥梁工程的起步阶段，在新的理论，新的材料，新的建造技术的推动下，桥梁的形态得到了迅速的发展，出现了许多新的桥梁。

关键词：现代城市；桥梁结构；发展现状引言从20世纪末至今，我国桥梁工程的规模和技术发展速度都是举世瞩目的。

持续不断地有桥梁打破世界上同类型桥梁的纪录，可以说，在大跨度和大型桥梁的建设上，我国已经达到了国际上的领先或者是先进的水平。

但是，目前我国城市中的中小跨度桥梁类型并不多，技术相对落后，资源利用效率低下。

因此，在保持某些优秀传统桥型的前提下，亟待更新理念，进行新型桥梁的建设。

1.城市桥梁结构体系的发展1.1.拱式桥建国之初，由于钢铁资源的短缺，限制了各类桥梁的发展，因此，在不增加使用钢筋的情况下，建造了大量的拱式桥，其中大部分为上承式桥。

上承式拱桥外形美观、造价低廉，但其拱脚横向推力较大，矢跨比愈小，推力愈大，若要降低推力，则需要加大矢跨比，从而使导线变得更高、更长，建桥费用和行车成本均有所提高，从而制约了其在平缓、复杂地质环境下的发展。

其中，双曲拱是最普遍的一种，它是由于当时我国的机械起重能力不强，由中国的工程师们提出的。

双曲拱桥桥型轻、易施工，但其整体性能不佳，在近几年来，其受力状况日益恶化，且随着我国经济实力的提高和新型桥梁的广泛应用，其在城市道路上的应用已逐渐减少。

改革开放以来，随着我国钢材生产的快速发展，以及大量从国外引进的优质建筑用钢，中承式和下承式拱桥也随之出现。

这类拱桥通常采用梁和拱相结合的形式，通过拉索或主梁减轻或均衡拱的水平推力，具有“外静定”特点，不仅跨径大，对地基的适应能力强，而且省去了庞大的桥墩。

与下承式拱桥相比，中承式拱桥具有较好的横向稳定、整体性能和抗震性能，且结构形式更加美观，因此受到了人们的青睐。

梁桥得现状与展望摘要:随着经济社会得迅猛发展,近年来,我国得桥梁工程得建设发展迅速,并取得了很大得突破,尤其就是大跨径桥梁、新桥型得应用方面取得了巨大得成就。

但就是,作为发展历史最为悠久得一种桥型──梁桥出现了很多得问题,阻碍了梁桥得进一步得发展与进步。

本文将着重介绍梁桥得现状,包括发展中取得得重大成就及目前存在得一些问题,并进一步对梁桥未来得发展进行展望。

关键词:梁桥;问题;现状;展望Present situation and Prospect of beambridgeAbstract: with the rapid development of social economy, in recent years, the construction of the development of bridge engineering in our country quickly and achieved great breakthrough, especially the application of long-span bridges, bridge has made great achievements、 But as the development history of the oldest bridge, girder bridge appeared a lot of problems, hindering the bridge further development and progress、 This paper will focus on the status quo of beam bridge, including the major achievements in the development and some existing problems, and further to the future development of beam bridge、Keywords: girder bridge; problem; status quo; prospect0 前言梁桥就是以受弯为主得结构,就是一种最古老、最简单实用得桥型。

城市桥梁中小半径曲线梁桥设计分析摘要：混凝土曲线梁桥始终处于弯扭耦合作用的状况下，扭矩过大时会使曲线箱梁桥产生内侧支座脱空、梁体外移、翻转、裂缝和崩脱等病害，严重影响曲线箱梁桥的正常运行。

通过调节支座布置型式，可以使曲线梁中的扭矩分布合理，具有一定的现实意义。

关键词：桥梁；箱梁；曲线梁桥；偏心支座1.概述目前曲线箱梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加，应用已非常普遍。

尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。

因预应力混凝土曲线箱梁具有较大的抗扭刚度、较好的适应地形地物、线条平顺流畅等优点,在公路立交及城市高架桥的曲线桥上得到了广泛的应用。

但曲线箱梁作为一种空间结构，在荷载、预应力、温度徐变中等产生的弯矩、扭矩、剪力、轴力及二次矩等作用下受力十分复杂，很难直接计算，若设计考虑不周，会发生支座脱空、移位、崩脱等事故，导致在工程施工结束后不久就需要进行加固维修，造成不良的社会影响。

据有关报道，深圳市40座立交桥中，有19座立交桥存在大小不同的问题，产生问题的原因是多方面的，有的在连续梁曲线内侧端支座脱空；有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移；有的墩梁固结处在立柱顶部（与梁底衔接处）产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。

但总的来说属于在探索和设计过程中认识不足和尚未认识的失误。

因此针对小半径曲线梁桥进行设计分析，对工程设计和施工都具有很大的意义。

2.曲线梁桥结构受力特点2.1预应力混凝土曲线箱梁中的扭矩众所周知,曲线梁与直线梁的主要区别在于曲线梁具有如下特征：1)外缘弯曲应力大于内缘弯曲应力；2)外缘挠度大于内缘挠度，且随着曲率半径的减小，挠度差不断增大；3)无论采用何种支座布置方案,曲线梁内总存在扭矩；4)各主梁恒载内力不均匀，因此，曲线梁总是处于弯、扭耦合的受力状态下。

对于非预应力曲线箱梁，恒载产生的扭矩主要由内外缘自重差异引起；对于预应力曲线箱梁，除了内外缘自重差异产生扭矩外，预应力钢束在空间方向的分布对于剪心(即扭转中心)会产生很大的力矩，且为主要扭矩。

浅析箱型曲线梁桥结构理论研究发展现状摘要：国内外许多学者致力于曲线桥结构受力的相关研究，提出了各种精确的或者是近似的分析方法。

本文主要对曲线梁桥结构研究与分析的现状进行阐述和分析，希望能够在之后的分析之中提供相关的研究依据。

关键字：箱型曲线梁桥；理论；研究进展；发展方向一、绪论随着我国高等公路建设的修建进程的加快，各种曲线桥结构在我国已经被广泛使用。

曲线梁桥具有独特的流线型结构，其线条十分明快并且流畅，能够给人们以美的感受。

并且曲线梁桥的设置可以让交通路线的规划很好地适应当地的地形特点，从而使得交通线路的布置更加合理和科学。

但由于曲率的影响，曲线梁桥在平面内还是存在着纵横方向的耦合。

并且由于其结构动力特征十分复杂，对于曲线梁桥在平面内荷载作用之下的静力学以及动力学分析的理论研究目前来说还比较缺乏。

二、箱型曲线梁桥结构分析理论现状阐述1、曲线桥静动力分析方法的研究进展曲线梁问题的研究可以追溯到19世纪。

当时Vlasov对于圆形截面的弯曲杆件的扭转问题进行了初级的研究。

而进一步深入的研究则开始于二十世纪五、六十年代。

在这期间，由于曲梁单元的复杂性，对于曲线梁厨师研究还仅仅局限于线性分析。

按照平衡方法，Timoshellko推导出了不考虑翘曲影响的空间曲线梁的平衡微分方程。

Vlasov通过直梁应变替代曲线梁应变的方式，推导出了曲线梁的平衡方程。

姚玲森通过将曲线梁的平衡微分方程、集合方式以及物理方程进行联立，得到了其位移法形式的控制微分方程。

最后按照傅立叶级数解除了曲线梁的内力。

在过去几十年中，国内外的许多专家和学者还对空间曲梁的现行变形行为进行了研究。

在这方面比较突出的研究包括Markus的“曲线梁的振动”、Ehi-damparam的“平面曲线梁的振动”、Laura的“拱形结构研究进展”和Aueiello 的“圆弧拱的自由振动”。

关于曲线梁的振动方面的研究，主要有面内振动、面外振动和旋转系统中的振动三个方面。