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小半径曲线桥梁设计分析摘要：在进行市政桥梁工程建设时，小半径曲线桥梁经常会出现病害问题，导致桥梁工程应用寿命不断缩减。
以我国某一市政桥梁建设为例，在对病害问题进行分析时可以发现，这一项目原设计方案存在较多缺陷问题，因为桥梁设置形式与地理条件存在冲突，导致项目建设完成之后，内部缺陷问题比较严重，但未得到及时发现和解决，影响了桥梁项目运营效果。
企业也未对其进行及时维护，导致问题变得更加严重，因此需要做好桥梁改造处理。
本文就小半径曲线桥梁设计进行相关分析和探讨。
关键词：小半径；曲线；桥梁；设计分析近阶段我国在进行市政桥梁工程建设时，施工规模正在不断扩大，建设范围也在不断增加，这对桥梁设计工作开展提出了更高要求。
设计人员在对各种桥梁工程进行设计时，需要对区域内情况进行全面了解，在此基础上制作最优设计方案。
尤其是在对小半径曲线桥梁进行设计时，需要引进更加先进设计思维和技术，才能提高设计方案应用可行性和经济性。
设计人员还要做好传统小半径曲线桥梁设计改造，确保所有桥梁工程在运用时都能发挥更好效果，为我国居民出行提供更加优质服务[1]。
一、项目案例以我国某一市政小半径曲线桥梁项目设计为例，项目施工区域跨越山区小河沟，设计车道为三车道，荷载为公路一级，安全等级为二级，设计基准期为100年，桥面宽度为11.5米，环境类别为一级，结构重要性系数为1.0，桥梁位于平曲线上，圆曲线半径60米。
在对项目进行实际设计时，采用了重力式桥台和桩基承台基础，上部结构设计为16米左右，钢筋混凝土连续箱梁采用了现浇作业方式，桥梁长度为74米，使用了梁格法计算方式，各项参数验算均满足项目规定要求[2]。
二、小半径曲线桥梁设计方法（一）明确桥梁受力特点在对本项目进行设计时，会受到离心力作用影响，导致结构受力不均匀，因为桥梁支座外侧与内侧反力相差比较大，不同墩柱竖向力存在较大差异，桥梁墩顶不仅会受到与直线桥相同内力有效，还会因为运用力张拉和离心力作用影响，引发径向力。
小半径曲线预应力砼箱梁计算分析摘要：文章通过一座预应力砼曲线梁桥实例，详细介绍了小半径曲线梁桥的结构受力特性，对小半径曲线梁桥设计过程中普遍存在的问题和加固方案进行了简述，希望可以为同行人士提供参考。
关键词：曲线梁桥；计算分析；加固方案1、引言随着国民经济和社会的发展，公路和城市中大量兴建互通式立交桥，由于受到交通功能的要求和地形条件的限制，立交桥上诸多匝道桥采用曲线构造。
这些桥梁线型变化多端，结构受力比较复杂，特别是小半径曲线梁桥，设计中应予以重视。
2、曲线梁桥特点小半径曲线梁桥主要有以下几个特点：1）由于曲率的关系，垂直荷载作用在曲线梁上时，同时产生弯矩、剪力和扭矩，并彼此互为影响，在曲线梁桥上的竖向挠度为弯曲与扭转两者竖向挠度的迭加。
2）通常桥梁宽度与曲率半径之比增长越大，则箱梁断面内力之差就越大。
3）对于曲线梁桥，由于扭矩的作用，曲线外侧腹板内力大于内侧腹板，做单梁模型计算分析时应考虑足够的安全系数。
4）曲线桥与一般直线桥相比，需要加大箱梁横向刚度，增加横梁构造。
5）曲线梁桥的反力与直线梁桥相比，有外梁变大，内梁变小的趋势，因此在内梁中有产生负反力的可能。
6）下部受力计算复杂，由于内外侧支座反力相差较大，使各墩柱所受垂直力也不同，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。
3、设计实例某立交匝道中3孔1联预应力混凝土连续箱梁，沿道路中心线孔跨布置（34+42+33）m，其平面位于曲线上，道路中心线曲线半径R=66m，横向箱梁中心线距离道路中心线1.75m；箱梁端支座均采用双支座，支座间距3.6m；中间墩一个固结，一个墩顶设单向活动支座，均外偏箱梁中心线0.15m；箱梁平面线形及支座布置见图1。
图1 曲线箱梁平面布置图3.1 设计标准荷载标准：公路I级，2车道，40Km/h3.2 主梁构造主梁构造为单箱双室截面，梁高1.8m，顶板宽12.2m，底板宽8.057m，悬臂长度1.75m，腹板厚度0.45~0.65 m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.22m，梁端支座顶设置端横梁，横梁厚度1.0m，中墩顶设置中横梁，横梁厚度2.2m，每孔箱梁跨中设置厚度0.25m厚横隔板。
桥梁工程中小半径曲线梁桥的设计要点摘要：随着我国城市交通压力的不断增加，大量的高架桥和立交桥被兴建，但是由于城市交通功能的要求和地形环境的诸多限制，这些桥梁多采用的是曲线型构造。
曲线型结构的桥梁受力比较复杂，其中以小半径梁桥最为特别，除了一般的受力外，还要承受扭矩和翘曲双力矩的共同作用，所以小半径曲线梁桥出现的问题较多。
本文就小半径曲线梁桥出现的问题做了相应的说明，并就这些问题进行了深入的探讨并着重说明了设计中要注意的要点。
关键词：桥梁工程；小半径曲线梁桥；设计要点Abstract: Along with the urban traffic increase of pressure, a lot of viaduct and flyovers be built, but because the city traffic function requirements and terrain environment many of the limitations of the Bridges take the form of a curve type structure. The structure of the bridge type curve stress is more complex, among them with small radius of the most special bridge, in addition to the stress of the general, but also bear torque and warp the joint action of double moment, so small radius of the problem of the curved girder Bridges is more. This paper is small radius of the problem of the curved girder Bridges related instructions, and these problems thoroughly discussed and the focus on the design to the main points of attention.Key Words: Bridge engineering; Small radius curve beam bridge; Design key points of the小半径曲线梁桥，虽说在现实生活中有了很广泛的应用，但是由于其承载量，预应力及温差引起的弯矩、扭矩等作用力的受力较复杂，因此很容易产生设计考虑不全面，支座脱空、移位甚至崩塌的问题，给人民生命财产安全带来了极大的隐患。
小半径曲线梁桥设计浅析摘要：结合四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计的一些对比计算，浅析小半径曲线梁桥在构造上需要注意的细节；关键词：小半径曲线预应力混凝土连续箱梁一、概述随着现代经济的发展和城市的扩张，城市中大量的立交桥开始兴建，但由于城市规划和地形条件的限制，立交桥的结构形式多采用曲线桥梁。
这些桥梁线型变化万千，结构受力复杂，特别是小半径曲线梁桥，除承受弯矩、剪力外，还有较大扭矩和翘曲的作用。
据统计，南方某市的多座立交桥中，大都存在大小不同的问题：有的曲线连续梁内侧端支座脱空；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产生环形裂缝等等危及桥梁正常使用的现象。
这些现象的产生原因是多方面的，包括施工过程中的不当细节，但总的来说存在有设计过程中认识方面的失误，因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视，尤其是我国现行相关技术规范和设计计算理论有待进一步研究和完善。
本文结合笔者参与的四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计，浅谈小半径曲线梁桥的设计体会。
二、总体设计2.1设计标准1.设计荷载：公路-Ⅰ级；汽车荷载冲击系数1.05；总体计算时，弯矩偏载系数取1.15，剪力偏载系数根据各上部结构实际受力，采用不同的系数。
2.温度荷载：整体温差：升温20℃，整体降温25℃。
梯度温差：根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4.3.10条取用。
3.桥面净宽：8.5m。
4.设计车速：40km/h。
5.抗震等级：按地震烈度-Ⅷ度设防(桥址区域地震基本裂度为Ⅶ度)。
6.二期恒载包括桥面铺装、泄水管、护栏等，以均荷载计入。
2.2设计要点1.桥梁上部结构为三跨一联预应力砼连续曲线箱梁，位于在圆曲线和缓和曲线上，曲线半径R＝55m，设计线距外弧翼缘3.25m。
分跨布置为：25＋25＋25＝75m。
箱梁高1.6m，单箱单室斜腹板断面，采用整联现浇，一次张拉钢束的施工工艺。
顶板宽8.5m，底板宽3.4m，箱梁翼板悬臂2.25m，腹板厚45cm，顶、底板厚25cm。
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。
全联支承体系抗扭能力及水平方向抗滑动能力弱。
在曲线梁桥的中墩和桥台处不应全部设置为活动支座，应至少设置一个中墩设置固定支座，在桥台于主梁侧面宜设置防侧滑装置。
这一点主要是因为采用没有水平位移约束的活动支座时，曲线梁在汽车活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，一般匝道桥都是单方向行使，所以这种作用力总是朝着固定方向。
当中墩采用多向活动的盆式支座或球形支座且支座不能保证水平放置时，在主梁
纵坡的影响下，主梁易产生向下的滑动，这种滑动与汽车制动力一致时就更加剧了主梁的水平错位。
这种变形如任其发展下去是十分危险的，由于主梁的偏移改变了各支承与主梁的原有位置，使主梁向外偏转倾向更加严重，主梁扭矩也在增加，严重时可使主梁滑落。
2）梁体曲线内侧支座脱空。
当圆心角大于30°时仍按直线桥考虑，计算误差大。
支座布置不合理。
中间墩设置单支座，无抗扭能力，导致端支座承担的扭矩大，当端横梁宽度不够时，就会出现支座脱空现象。
对梁体内预应力产生的扭矩缺乏足够的认识。
3）主梁横向裂缝和腹板斜裂缝。
计算分析误差：相对而言箱形截面预应力混凝土梁式桥腹板的受力状况是比较复杂的。
一般在整体分析时只考虑了弯曲正应力、弯曲剪应力和自由扭转剪应力，而忽略约束扭转产生剪应力和翘曲正应力、畸变应力及剪力滞效应。
4）墩梁固结处在立柱顶部（与梁底衔接处）产生水平环向裂缝。
曲线桥墩墩顶水平力的分配非常复杂。
在求温度零点时，曲线梁桥不能象直桥一样，只考虑一个方向力的平衡，而必须考虑两个方向的平衡；各墩顶处支座的类型和位置不一致，部分支座可能已处于临界滑移状态，其余支座还未达到临界状态；各支座的约束方向以及各墩柱不在同一平面内，使得水平力求解非常困难。
5）支架跨塌。
对曲线梁的扭转对支架作用缺乏足够的认识，未考虑支架的扭转变形，导致支架的承载能力不足或失稳。
3设计注意事项
3.1计算分析
加强结构计算分析，除正常的荷载计入外，还应计入扭转产生的剪应力和翘曲正应力。
优化预应力束线形，以减小扭矩。
3.2构造设计
合理布跨，可以适当控制边跨跨径，使边跨跨径与中跨比较接近。
当受实际条件限制，边跨跨径与中跨差距较大时，也可考虑采取其他一些措施，比如调整边跨与中跨的自重等。
有条件时尽量采用小跨径。
尽量布设抗扭支座，以减小扭矩，控制支座的最小压力，也可调整墩柱偏心以消除主梁扭转引起支座负反力。
若仍不能消除主梁扭转引起支座负反力时，可根据扭转方向采取在主梁内侧加配重砼的方法予以解决，也可采用拉力支座。
在曲线梁桥截面设计时，要在桥跨范围内设置一些横隔板，以加强横桥向刚度并保持全桥稳定性。
在截面发生较大变化的位置，要设渐变段过渡，减小应力集中效应。
在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应，弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线桥多，且应配置较多的抗扭箍筋。
加强防崩钢筋设计，以防预应力束过大径向造成腹板崩裂。
合理布设单向活动支座位移方向。
中墩和桥台处不应全部设置为活动支座，应至少设置一个中墩多向固定支座，在桥台于主梁侧面宜设置单向活动支座或设置防侧滑装置。
墩高较高或纵坡较大时应优先考虑墩梁固结。
4结语
在小半径曲线桥梁结构设计中，应根据其结构受力特点，对其进行全面的整体的空间受力计算分析，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。
参考文献
[1]杨永贤.小半径预应力混凝土曲线桥梁抗扭设计方法探讨[J].公路交通技术,2010,5:45-48.
[2]孙广华.曲线梁桥计算[M].1997.。
