弯桥设计
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弯桥设计技术要点探讨摘要:作者结合自己的设计经验,就弯桥设计中的侧向限位及支座偏心等技术要点做了相关分析探讨,对指导弯桥设计有积极的意义。
关键词:侧向限位,支座偏心,截面一、引言无论是在公路还是市政道路设计过程中,平面线形是衡量道路好坏的一个重要指标,综合考虑各方面的因素后,很有可能在道路的某一段需要设置弯桥。
但是弯桥的结构受力与直桥有很大区别,如若在结构分析时没有解决这些问题,便会造成运营不久就出现各种病害。
二、主要技术难点分析笔者从事路桥设计多年,自认为对弯桥设计有些心得,与大家分享。
2.1、侧向限位设置弯桥在运营过程中会向弯外侧“爬移”,所以无论是在最初设计还是出现病害后对主梁复位,都必须考虑侧向限位设施。
弯桥“爬移”问题主要表现在支座的横向支反力、竖向支反力、梁体的横向位移和扭转变形上,因此,设计合理的限位措施,就是要避免支座横向支反力过大、避免支座出现脱空现象、避免弯梁与桥墩出现较大的横桥向相对位移、避免弯箱梁的扭转变形过大。
引起爬移问题的荷载因素,诸如温度效应、车辆行驶作用等是由外界条件决定的,一般是人为不可以控制的;因而,侧向限位措施主要是从弯桥自身的构造着手,比如支座类型的选择、支座的布置方法、箱梁截面形式、下部结构的构造形式等等。
下面分别对一些限位措施进行介绍。
l)采用盆式橡胶支座。
盆式橡胶支座是钢构件和橡胶相组合而成的新型桥梁支座,具有承载力大、水平位移量大、转动灵活等特点。
支座按照使用性能分有三种型式,即双向活动支座、单向活动支座和固定支座,这三种型式的支座进行合理的布置后,能够很好地满足弯桥的变形特点,弯桥的受力、变形也比较明朗。
双向活动支座能够很好地放松对弯箱梁的约束,避免弯梁在平面内出现额外的内力;单向活动支座不仅能够给弯梁作导向作用,还可以约束弯梁的横向位移;固定支座以及单向活动支座能够很好地使得梁体与桥墩协调变形。
2)如果弯桥的下部结构为柔性墩,即墩身较高、平面抗推刚度较小、柔度大,而且横桥向设置了两根墩柱,这样的连续弯桥可以采用较多的单向活动支座和固定支座,甚至可以采用墩梁固结体系。
IIl结构分析和试验研究翼板剪滞系数及有效宽度的比较表、\比较内容均值应力最大剪滞有效分布总翼板宽有效宽度(h伊a)系数宽度(nun)度(mm)比方法类型、\上翼板一1.75106∞20400O93变分法下翼板5.34l091378150092上翼板一1681203209400080有限元法下翼板50010814l0150094上翼板一l75I133333400083试验值下翼板534l03l加l150093从翼板的最大剪滞系数及有效分布宽度值来看,三者的剪滞系数值比较接近,其中空间有限元法值既精确,又偏于保守,可据此方法来计算翼板在不同情况的有效分布宽度,同时由试验实测结果也说明所建立的箱梁空间计算模型是可行的。
四、结束语室内模型试验表明简支波形钢腹板组合箱梁在竖向荷载作用下,其上、下翼板均出现了典型的正剪力滞效应,即波形钢腹板与翼板交界处的混凝土翼板纵向正应力大于其他位置的正斑力。
上翼板剪滞效应稍大于下翼板,但两者剪力滞系数比较接近。
空间有限元分析既可由模型试验结果得到验证,同时又可依据所建立的有限元模型对模型试验梁作更大范围即更多项目的研究。
参考文献l罗旗帜,俞建立.钢筋混凝土连续箱粱桥翼板横向裂缝问题.桥梁建设,1997(1):4l~442蔡千典,冉一元,波形钢腹板预应力结合箱粱结构特点的探讨,桥梁建设。
1994.13方诗圣,胡成,吴文清.微混凝土模型材料基本性能试验研究.合肥工业大学学报,1999,22(5):76一锣一4项贻强.箱型梁桥翼板的有效宽度及对规范的建议.中国公路学会桥梁工程学会1989年学术会议论文集。
1989.10RC弯桥截面设计的计算模型分析张敬珍陈偕民徐岳(长安大学公路学院)摘要:随着立交桥数量的不断增多,弯桥也开始被广泛使用。
但精确的设计理论还有待进一步完善和深入研究。
弯桥的受力较直桥复杂得多,截面设计相应难度大,而弯桥的截面设Rc弯桥截面设计的计算模型分析713计是弯桥安全性、耐久性的一个决定性工作。
为什么有些桥梁是弯的?一、桥梁结构设计的考虑因素桥梁是连接两个地理位置的重要交通设施,而桥梁设计的主要目标是保证它们的安全和耐久性。
因此,在设计桥梁时,工程师必须考虑一系列因素,其中包括地质条件、交通负荷、气候影响等。
1. 地质条件地质条件是桥梁设计中的一个重要考虑因素。
某些地区的地质条件可能不太稳定,如软弱土壤或岩石断层等。
在这些情况下,传统的直线桥梁设计可能无法满足承载能力的要求。
因此,为了满足安全性和耐久性的需求,工程师可能会采用建立弯曲形状的弯桥结构。
2. 交通负荷桥梁通常会承受来自车辆和行人的交通负荷。
交通负荷的分布可能是不均匀的,尤其是在城市地区。
为了均匀分配负荷,防止桥梁扭曲或变形,工程师可能会采用弯桥的设计。
这种设计能够更好地分散负荷,并提供更均匀的结构。
3. 气候影响气候条件也是桥梁设计过程中需要考虑的因素之一。
一些地区可能经历高风速、大雨、雪等极端气候条件。
为了抵抗这些影响,工程师可能会设计出承载能力更强的弯桥结构。
弯曲的形状可以提供更大的稳定性和抗风能力,确保桥梁在恶劣气候条件下依然安全可靠。
二、弯桥结构的优势相比传统直线桥梁,弯桥结构具有一些独特的优势和特点。
1. 均匀负荷分布弯桥的设计可以有效地分散负荷,使桥梁各个部分能够承受均匀的力量。
这有助于减少局部结构的应力,提高桥梁的整体稳定性。
2. 减少变形和扭曲弯桥结构可以有效地减少由于交通负荷和环境影响而导致的桥梁变形和扭曲。
弯桥能够承受更大的荷载,并在不均匀负荷下保持结构的稳定,从而延长桥梁的使用寿命。
3. 抗风能力强弯曲形状能够提高桥梁的抗风能力。
在强风区域,直线桥梁可能受到侧向风力的影响而发生结构失稳。
弯桥结构能够通过优化桥梁的外形来减小风对桥梁的作用力,提高桥梁的整体稳定性。
4. 弯桥美观独特与传统的直线桥梁相比,弯桥设计更具有艺术感和美观独特性。
一座弯桥的曲线形状可以为城市景观增添别样的风采,成为地标性建筑。
总结:为了保证桥梁的安全性和耐久性,工程师在桥梁设计中会考虑地质条件、交通负荷和气候影响等因素。
弯桥布置方法弯桥布置方法:让你的桥梁“弯”得漂亮又实用嗨,我的好朋友们!今天我要给你们分享一个超酷的秘籍——弯桥布置方法。
这可不是一般的知识哦,学会了能让你的桥梁建设水平瞬间提升几个档次!首先,咱们得搞清楚为啥要弄弯桥。
你想想,有时候直线的桥走起来多单调啊,而且遇到地形复杂的地方,弯桥才能更好地适应环境,就像我们人要根据不同的场合穿不同的衣服一样。
接下来,就是关键的步骤啦!第一步,勘察地形。
这就好比你要去参加一个派对,得先知道场地啥样,是宽敞的大厅还是狭窄的角落。
对于弯桥来说,要仔细看看周围的山川河流、道路走向,哪里高哪里低,哪里有障碍物。
我跟你们说,我有一次去勘察地形,差点掉进一个大坑里,把我吓得小心肝扑通扑通的!所以这一步一定要认真仔细,不然桥建歪了可就闹笑话啦。
第二步,确定弯桥的半径和弧度。
这就像给桥定个“身材曲线”,半径太小了,车子开上去会感觉像坐过山车;半径太大了,又浪费材料还不美观。
一般来说,要根据交通流量、车速还有地形来决定。
比如说,如果是在市区里,车流量大,速度相对慢,半径可以小一点;要是在高速公路上,那半径就得大一些,让车能顺畅地跑起来。
第三步,设计桥墩和桥台的位置。
这俩家伙可是支撑桥的“大柱子”,位置得放对。
想象一下,如果桥墩歪七扭八的,桥不就成了摇摇桥啦?所以要根据弯桥的弧度和受力情况,合理安排它们的位置,让桥受力均匀,稳稳当当的。
第四步,选择合适的桥梁结构形式。
这就像是给桥选一套“衣服”,有箱梁、T 梁、板梁等等。
不同的结构形式适用于不同的弯桥,要根据实际情况来挑。
比如说,箱梁的整体性好,适合大跨度的弯桥;板梁施工简单,适合小跨度的弯桥。
在布置弯桥的过程中,还有几个特别重要的点要注意。
一是要考虑桥梁的伸缩缝。
这就好比人的关节,得让桥有活动的空间,不然热胀冷缩,桥可就“生病”啦。
二是排水问题。
可别让雨水在桥上积成小池塘,那车开过去不得溅一身水啊。
三是要注意美观。
毕竟桥也是城市的一道风景线,弯得好看才能让人赏心悦目。
某20mT形梁桥(弯桥)设计心得1,设计前注意事项1.1准备参考资料(已有图纸,2本规范,百度)。
1.2明确设计内容。
1.3了解设计大概顺序及易出错细节。
1.4对CAD几个常用命令的熟悉。
L:直线O:偏移+数据REC:矩形E:删除RO:旋转MI:镜像M移动DI:测量TR:裁剪EX:延伸CO:复制ED:编辑PO:点A:圆弧RE:刷新2,开始顺序2.1浏览参考图纸,了解布置与格式。
常用线宽:0.18 用于细线如标注线等。
0.30 用于粗线,如轮廓线等。
字体:根据图纸设定,如仿宋。
自高根据具体情况确定。
2.2平面布置布梁2.3图测水平面的各种距离参数。
2.4将需要数据汇总,学习理解高程表。
并带入测量数据,得到纵坡等参数。
2.5立面布置,根据高程表,平面布置图,通用图进行高程计算。
2.6盖梁和桥台的配筋,材料明细。
2.7桥墩,垫石,挡块以及其他附属设施的配筋。
(参考已有图纸布置)。
2.8注意对设计过程中常用的规范内容做总结。
3,重点内容3.1平面布梁内容:主梁长,悬臂长。
3.1.1要求:以20mT梁为例,布梁时,梁长范围在19~21m范围内,梁翼缘悬臂长度应小于等于 1.4m,在此要求下布置主梁,并测出角度。
主梁垂直间距根据通用图确定,采用为2.4m。
3.1.2方法:1,根据控制尺寸要求,控制主梁平行且水平间距为2.4m,通过调整主梁与盖梁角度以及主梁在盖梁上的水平位置来使主梁满足以上要求。
2,平面布梁完成后,参考实例,绘制《T梁布置图》,并根据已有资料,完成《曲线要素表》。
3.1.3注意:1,各主梁平行,所以应注意调节时与盖梁夹角相等2,当主梁角度变化时,与盖梁相交的角度会随之变化,应注意盖梁端部主梁的支撑情况,适当延长或减小盖梁的长度。
3.2,测量平面尺寸当平面布梁满足以上要求,尺寸确定时,测量相关的平面尺寸3.2.1方法:在CAD图形中,逐跨测出尺寸:各条主梁水平投影长,主梁与垂直方向夹角,主梁在盖梁投影的斜间距。
经验交流:一点弯桥设计体会总前一段做了一些弯桥,看了一些弯桥方面的资料,总结了一点东西,拿出来与大家分享。
非重力荷载下平面弯梁的内力及内力横向分配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。
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弯梁桥水平温度力的特点及其与下部结构的关系:1、弯梁桥在温度变化时,一般会产生水平内力;(桥越宽、半径越小、支座对水平位移的约束越大,水平温度力越大。
设计中必须考虑这些力。
)2、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。
)3、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);4、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,会发生这种情况。
减小弯梁桥水平温度力的措施: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。
2.太阳照射、支座不均匀沉降3.预加力和混凝土徐变这类力将引起切线方向的位移。
此时,曲率半径不发生改变,而圆心角却发生改变。
预偏心的问题1.孙广华的观点(1)如果曲线梁桥仅两端具有较强的抗扭约束,而中间各墩是没有抗扭约束的点铰式支座,则可以将各中间支座预设偏心,即将点铰式支座的中心沿半径方向往曲线外侧移动一较小距离(通常在几十厘米),从而大大降低梁端的内扭矩。
(2)在具有刚性抗扭约束的支座上设置偏心不能改善梁内的扭矩。
但是,如果桥墩虽然与梁固结,只要墩较高较柔,预设偏心仍有改善桥梁内力、改善桥墩受力的效果。
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。