曲线梁桥设计应注意的几个问题

ｆ１ ｌ 陈世宏 曲 线梁桥后 张预 应 力施 工的质 量控制 【． Ｊ １
湖南交通科技，０ ５３０． ２ ０ ，１ ） ［张雪松， ２ ］ 李博 ， 孙淑红， 朱慈祥． 曲线 Ｔ粱施 优质 工工艺与质量控制手册 】 ． 重庆交通大学，０ ７ ２ ０． １ 杨文渊， ３ 】 徐幕 桥梁施 工工程师手册Ｉ 北京： ． 人
民 交通 出版社 ， ０ ６ ２０ ．
Ｉ１ ４朱慈祥 ， 向中富， 张新志， 黄检＿ 弯桥直做” “ 预应
力混凝 土曲线 Ｔ粱的预制及 质量 控制研 究
『 公路 ，０ ８（． Ｊ ｌ ２０ ， ） ５
一
２ 一 Ｏ２
小混凝土的非弹ｌ 生 变形造成 Ｔ 梁侧弯。 预直力 ￡ 束 采用单束张拉进行， 张拉时要注意其先后 顺序。 对 边梁此点非常关键， 边粱侧弯通常是向设置横隔 板侧凸曲、 未设置横隔板侧凹曲， 此时对这几束沿 腹板轴线对称排列的预应力束对称张拉时，要先 张拉靠设置横隔板侧的单束顶直力束。 于 ３ ｍ ０ 的Ｔ粱可以选用不同时张拉 ， 但对于 ４ ｍ或 ５ ｍ ０ ０ 的Ｔ粱除了必须在翼员缘板 上预留槽 口，防止应 力集中外 ， 还要保证两端同时均匀张拉。
梁翼缘板悬臂端各点处与直线段桥面半宽的偏差 ３曲线梁桥吊装施工要点 ３ 曲线 Ｔ梁标高控制 ． １ 值 按分段间距长度加工出多段翼缘钢梳齿板模 板。ｃ 安装 Ｔ 梁翼缘梳齿板 ， 将计算得到的偏差值 ３ ．梁质标高控制： 目 ．１ １ 其 的主要是保证桥面 准确放样到梳齿板 Ｅ 并固定牢固。ｄ ， 完成 Ｔ 梁浇 铺装层厚度。 Ｔ 在 梁安装前 ， 先量测预制 Ｔ 梁高 由Ｔ梁设计顶标高来控制临时支座顶标高Ｏ 临 注与养护， 形成曲线线形翼缘板。 施工时， 梳齿板 度， ｅ ｍ为宜） 。在安装 Ｔ 梁时， 位置的准确放样是影响 Ｔ 梁外观线形美观的关键 时支座比永久支座高 ｌ 因素。 另外 ，｝ 夕边梁与 用水准仪测试 Ｔ梁顶标高，如果因砂简沉降而偏 不同， 外边梁为正值 ， 边梁为负值。 内 低，可以在砂筒顶垫钢板 ， 钢板厚度由顶标高确 定。 １ 翼缘板割缝设置 ． ４ 当翼板宽度较 ３ ．梁底标高控制 ： ． １ ２ 如果 Ｔ 梁底标高小于永 设计间距 ２ ｍ的割缝 ， ５ 以减小刚 久支座顶标高 ， 则在伸缩端位置， 永久支座会因局 化， 为保证车辆行驶流畅舒适 ， 不仅要保证满足排 大时可在翼板 Ｅ 在安装 Ｔ 梁时， 其底标 水、 超高的要求 ， 还必须保、 正 的平滑和Ｊ 度 ， ｌ 顷 消除或减小 Ｔ梁在张拉和吊装过程中侧弯。总 部受压变形而损坏。因此 ， 需要考虑的设计及施工要 高应比永久支座顶标高略大一点。 梁底标高可以 Ｔ 直。横坡调整技术难度较大， 不易调整到位 ， 曲线 的来说 ，由于曲线 段 匕 梁桥横坡的设置需要通过多种措施来实现。 若横 点多， 因而增加了 施工的复杂性。 例如需要同时考 通过调整临时支座顶标高来控制。 坡调整不好 ， 会使得 Ｔ梁间错牙 ， 而边梁翼缘纵 向 虑横坡与翼缘板的变宽 ，且当桥梁处于平曲线上 ３ ．为有效控制 Ｔ梁顶标高和底标高，在 Ｔ ． １ ３ 严格控制 Ｔ 梁高度。 Ｔ 若 梁过高或过 错牙， 会导致梁板横 向 绞缝断面减少， 局部桥面铺 到直线的变化段 时，甚至会造成同一片梁两端 粱预制阶段， 这对横坡调整的计算与设置都提 低而不便安装， 则只有调整垫石高度来保证 Ｔ 梁 装厚度减薄， 湿接缝、 湿接头和横隔板连接浇注难 不同的横坡值 ， 度增大 ， 防撞墙底座支模困难 ， 引起外观不 良。因 出了更高的要求。 因此， 施工时应加强该环节的管 标高。 ３ ２曲线 Ｔ梁垂直度与轴线控制 此， 通过调整好横坡对于节省混凝土用量 ， 减小梁 理与技术控制， 避免出现错误。 ２曲线梁桥张拉施工要点 ３ ． 因Ｔ梁 自 ． ２ １ 重大， 重心较高 ， 稳定性较差， 板问的错牙 ， 提高铰缝质量， 保证桥面铺装具有非 应严格控制 Ｔ梁的垂直度（ ２ ≤１ 。另外， 两 常重要的现实意义。 曲线梁桥张拉时应特别注意粱体跨中的张拉 因此， 梁翼 缘连接不直顺时， 可在规范范围内适当调整 横坡调整方法较多， —是设计时通过调整 曲 抬高量， 大量桥梁舡 实践表明， 梁张拉反拱度 Ｔ Ｔ 梁翼缘板错牙、桥面铺装层钢 Ｔ梁垂直度。用锤球吊线， 再用卷尺量 Ｔ梁的中心 线Ｔ 梁支座垫石高度进行调整， 调整对策为 ：求 的不合理是造成 Ｔ ａ 出两相临盖梁横坡的 平均值，粱板安装后 的梁 筋网混凝土保护层不足、 先简支后连续 Ｔ 梁上齿 与锤球线间的 水平距离 来检测垂直度。 ３．Ｔ ．２ 梁轴线控制， ２ 先在盖梁上将 Ｔ 梁的端 板最佳横坡； 求出梁板 中线垫石高， ｂ Ｌ 先对垫石高 块侵 占铺装层厚度等问题的主要原因， 因此 ， 应严 Ｔ 用锤球吊线定 做沿桥纵向调整 ；调整垫石高 ； ｃ 二是将预制 Ｔ梁 格控制张拉过程施工。曲线梁桥的边梁由于翼缘 线与中心线进行放样。 梁安装时， 断面不对称性更为显著， 因此还应 位 Ｔ 梁轴线， 保证 Ｔ梁的中心和端头线与盖梁 Ｅ 的梁肋两侧按桥面横坡设计成不等高形式 ， 既可 板宽度的影响 ， 以 保证翼缘板厚度满足要求 ， 不增加混凝土用量 ， 额外注意张拉造成的梁体侧弯 ， 尤其是 ４ ｍ 梁。 的—致 。 ０Ｔ ３ ３由于钢吊带刚度相对于 Ｔ粱较小，属柔 ２ 又可以达到方便施工的目的；三是施工中通过增 边梁的张拉应对称进行，并随时观察 ，若出现侧 厚或减薄桥面铺装进行调整 ，但此方法—般不可 弯， 应适当调整张拉顺序。 对于一幅 ５ Ｔ梁的曲 性吊带 ， 梁侧弯重心偏向一边造成 Ｔ 片 Ｔ 梁侧倾， 侧 侧弯， 需采 取。 线梁桥来说，防止 Ｔ梁在张拉和吊装过程中发生 倾后 Ｔ梁因横向惯性矩较小又加剧 了 １ ２预制梁长调整 侧弯的措施主要有 ： ａ 修改张拉程序， 将原设计二 取特别措施进行防止。 Ｔ梁预制梁长曲线段比直线段梁长要短 ， 预 次张拉调整为多次张拉， 通过调整张拉程序 ， 边梁 ４结论 制时其长度应按设计长度来决定，预制时利用活 的侧弯将会得到明 显改善。 觑 场辅助措施。 ｂ 张拉 对曲线 Ｔ 梁桥外观和内在质量控制是一种浅 施工技术 ， 动的端模板来调节预制梁的长度和形状。曲线 Ｔ 时设专人观测梁体侧弯情况 ，以 便随时调整相关 显而又深奥的学问庀 融合着设计理论 ， 梁桥最终线形主要通过现浇楔形块连续端和内外 的预应力钢束的张拉应力。张拉时注意梁体两侧 施工经验及施工管理等综合性的知识 ， 目前， 在既 侧边 Ｔ梁翼缘板形成设计线形 。 的温差 ， 尽量减小温差产生的应力 。ｃ ＿ Ｔ粱腹板模 要控制工程成本 ，又要提高工程外观质量的市场 板安装保持一条直线．也就是保证腹板面是—个 环境下 ， 如何控制好桥梁的外观质量， 有待我们广 １ ３翼缘板平弯调整 采用辐射式（ 径向） 墩台布置的曲线梁桥 ， 在 平面， 腹板轴线不偏移。ｄ ． Ｔ粱预应力束的布设应 大桥梁建设者进一步去探索。为了进一步适应交 进行弯桥直做的设计中， 除边梁的翼缘板悬臂长 与腹板轴线对称或重台， 以减少预应力束张拉时 ， 通行业的跨越式发展 ，还有待于对建设曲线 Ｔ梁 梁 桥使用的新设备 、 新材料、 新工艺、 新技术进行改 度不同外 ， 其余梁的预制尺寸均相同， 因此只需调 因其布设位置偏差产生偏心弯矩，从而加剧 Ｔ 严格按设计规定的时间、 强度两项指标 进和提高。 整两侧边梁的翼缘板悬臂长度 ， 使桥梁的平面线 的侧弯。ｅ 参考文献 来进行张拉。同时控制好混凝土施工质量， 尽量减 形符合平曲线要求即可。

随着我国经济建设和对外开放的迅速发展，城市高架桥和立交桥的形式和构造日趋复杂多样。

城市高架桥和立交桥由于功能的要求和地形条件的限制，多采用曲线桥和异形变宽桥或匝道桥。

与直线梁桥相比，由于曲率的影响，这些桥梁线型变化多样，结构受力复杂，除承受弯矩、剪力外，还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用，因此容易出现裂缝、支座移位等病害。

近年来，国内出现了一系列温度等荷载作用下曲线梁桥的侧移、翻转等问题，引起了各界的关注。

其中，桥面的整体位移过大而导致破坏的现象为数众多。

经专家分析认为，发生这种破坏的主要原因是对曲线桥缺少可靠的设计理论指导。

缺少有效的计算方法和完善的技术规范，使得对此类桥型的受力与变形特性缺乏客观认识，致使其结构在诸多方面不能进行可靠的分析。

由于曲线桥梁的构型特点，使得约束变温引起的侧移问题非常突出，如在深圳市有多座曲线桥梁出现不同程度的侧移，有的由于侧移过大而失稳破坏。

桥梁的侧移严重地影响了城市交通，并掩藏着巨大的安全隐患。

相关单位以深圳黄木岗立交桥的侧移失稳破坏为工程背景，分析了该类曲线桥梁的破坏机理：（1）导致曲线桥失稳破坏的主要原因是约束变温效应。

当升温19℃（气温达到37℃），桥体发生整体侧移。

变温效应过大的原因是梁端部支座切向约束过刚。

当升温引起的侧向位移达到一定程度时支座反力增大，导致桥体失衡外移；（2）导致曲线桥破坏的另一相关因素是曲线桥重心位置设置不当。

由于各中间支座的外偏心矩不够，致使桥梁两端双支承的内支座在气温高于19℃（竣工温度为18℃）时就脱空。

重心的偏差使桥梁端部在大部分运营过程中处于单点偏支承状态，一遇升温桥体就会向外翻转。

这一方面加剧了桥梁的失稳侧移，另一方面也导致各支座受力不均匀，严重时造成橡胶垫被挤出或破坏，正如所观测到的橡胶垫破坏情形。

提出了三点设计方面的改进建议：（1）温度荷载取值：85规范对箱梁上下缘温差规定为5℃，与桥梁实际情况差别较大，如深圳市黄木岗A匝道的箱梁上下缘温差的实测值在10℃以上。

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论文导读：近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。

本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀。

关键词：曲线梁桥，设计，问题近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。

相比于直线梁桥，曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。

本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

1.总体布置在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀；（2）结构变形方面，要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。

使之符合规范要求。

要得到这些结果，主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。

1.1分孔问题因曲线梁桥其特殊的结构构造，其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值，为了避免可能出现梁端内侧支座脱空现象，可使内侧支座处于受压状态，并考虑给予一定的压力储备。

达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径，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，如调整边跨与中跨的自重等。

1.2支承方式（边界条件）曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型：抗扭支承和独柱点铰支承。

其中抗扭支承具有较强的抗扭能力，而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。

一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承，此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能，保证桥梁横向稳定性；此外，在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承，这两种支承方式应用均较普遍。

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。

曲线梁桥安全设计应注意的问题孙广华
笔者所见的事故主要可分为两类：
（一）未能正确分析出曲线梁桥的特有力学现象
（1）未能正确分析出曲线梁桥在温度或预加力作用下的平面弯曲变形和相应的支座水平力，导致支座或支座处混凝土发生破坏；
（2）未能正确分析出曲线梁桥在重力或预加力作用下的挠曲扭转变形，导致扭转变形过大（桥面横坡偏离设计值）或支座脱空；
（二）设计计算基本正确，但支座设计不当，以致在日照、高温循环作用下发生梁体向曲线外侧滑移。

还有的事故并非是由于曲线梁桥的特点造成的，这里就不讨论它了。

曲线梁桥安全设计应注意的问题：
（一）上部结构方案
（1）扭转跨径（指两抗扭墩之间的累计跨长）不宜太长
（2）横截面尺寸选择可与等跨径的直梁桥相同，尽可能选择抗扭刚度较大的箱型截面
（二）支座设计
（1）所有中墩支座，尽可能横桥向位移固定，可采用盆式或普通板式橡胶支座
（2）当桥长较大（如大于100m）,梁端支座应能顺桥向自由滑动，横桥向应位移固定，可采用盆式支座，或附加了横桥向位移固定装置的四。

第 ６ 总￣２ ｌ 期（ ；ｏ 期） 山西交通科技 生 至旦 Ｓ Ａ Ｘ Ｃ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｉ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｙｏ Ｏ Ｓ Ｅ Ｈ Ｏ ＯＧ ｆ ＭＭＵ Ｉ Ａ Ｉ Ｎ Ｃ Ｎ Ｃ ＴＯ Ｓ
Ｎｏ ６ ．
Ｄｅ ． ｃ
曲线梁桥设计和计算中应注意的问题
杨英记
（ 临汾 市 交通 局 ， 山西 临汾 ０ １０ ） ４ ００
梁格 法 以简便而 相对 可靠 准确 的优 点 ，适 合工 程技 术人员 使用 。 是也存 在一 些 问题 ， 能考 虑剪 但 不 力滞 、 转 、 变产 生 的截 面翘 曲 ， 要 在 设计 中用 扭 畸 需
底 板之 和 。
收稿 日期 ：０ ９ ０ — ４ 修 回 日期 ：０９ １— ２ ２０—９ ０ ； ２０—００
作者简介 ： 杨英记 （９ ５ ）男， １６一 ， 山西临汾人， 工程师， ９ ７ １８ 年毕业于 山西省交通学校道桥专业 ，９ ２ １９ 年毕业于西安公路
学 院道桥专业 函授大专 ，０ ８ ２０ 年毕业于北京交通大学公路工程管理专业函授本科 。
摘 要 ：以 实际 工程 为例 ， 用 梁格 法 对 曲线 箱 梁进 行 计 算分析 ， 曲线 箱 梁构造 设 计 、 采 就 横
梁设计 、 支座 布置 、 下部墩 柱 型式 以及 抗 震构造 设计 等 问题进行 了探 讨 。 旨在对 曲线 梁工程 设
计 实践起 到 有益 的帮助 。 关键 词 ： 曲线 箱 梁桥 ； 支座 ； 计 ； 梁 ； 震 设 横 抗
表２ 联端支座间距不同时计算 的支座 内力结果 支座编号
・
ｋ Ｎ
间距４４ｍ ．
６０ ２ ８１ １
间距２４ｍ ．
９２ ２ ６２ ６ ７７ ９ ５ ２３

曲线桥桥设计准则一、曲线桥桥设计准则的整体概念曲线桥啊，它可不像那些直来直去的桥那么简单。

曲线桥在设计的时候呢，得考虑好多好多因素。

比如说桥的曲线形状，这可不是随便画画就成的，得根据实际的地理环境、交通需求还有美观等多种因素来确定。

从桥的结构上讲呢，曲线桥的受力情况可比直线桥复杂多啦。

它的梁体、桥墩的受力分布都有自己的特点。

梁体在曲线段的时候，会产生一些特殊的扭矩，这就要求我们在设计梁体的结构和配筋的时候得特别小心。

桥墩呢，也得承受来自不同方向的力，不像直线桥桥墩受力相对比较单一。

还有啊，关于曲线桥的材料选择也很重要。

材料得有足够的强度来应对那些复杂的受力情况，同时还得考虑耐久性呢。

毕竟桥这东西，一建起来那可是要使用很长时间的，不能用个几年就不行了。

二、关于曲线桥的美观设计曲线桥本身就是一道风景线啊。

在设计的时候，我们不能只想着它的实用性，还得让它好看。

比如说桥的栏杆设计，要是那种简单又好看的样式，既能保证安全，又能给人一种美的享受。

还有桥的颜色，要和周围的环境相协调。

要是建在青山绿水之间，那颜色就不能太突兀了。

另外呢，桥的曲线线条也得优美。

这就好比画画一样，每一笔都得恰到好处。

我们可以参考一些著名的曲线桥的设计，学习人家是怎么把实用性和美观性结合起来的。

三、曲线桥设计中的安全考量安全可是重中之重啊。

在曲线桥的设计里，首先就是要保证车辆行驶的安全。

比如说曲线段的曲率半径不能太小，不然车辆转弯的时候很容易出事故。

这就得根据设计的车速来合理确定曲率半径。

还有就是行人的安全。

如果桥上有人行道的话，得确保行人在桥上行走的时候是安全的。

像栏杆的高度、间距这些都得符合安全标准。

再有就是在特殊情况下，比如地震、洪水等自然灾害的时候，曲线桥得有足够的抵抗能力。

这就需要在设计的时候考虑抗震、抗洪等因素，选用合适的结构形式和加固措施。

四、与周边环境的融合曲线桥建在一个地方，不能是孤立的存在。

它得和周边的环境融合起来。

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。

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。

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。

小半径曲线铁路简支梁桥设计需注意的几点问题摘要：特殊困难条件下，小半径曲线铁路简支梁桥采用湿接缝加宽方法，能以较大跨度布置孔跨，节约工程造价，但会给梁体布置、墩顶垫石尺寸及桥面横向布置带来一系列问题。

本文以塔黄旗北沟左线特大桥为例，探讨因湿接缝加宽引起的一系列问题及解决办法和注意事项。

关键词：铁路梁桥简支梁小半径曲线湿接缝加宽1概述在特殊条件下，受地形、既有线等外界因素的制约，铁路线路无法满足通桥（2012）2101梁部所需的最小曲线半径（1200m），特殊地段桥梁不得不采用小半径曲线。

为保证桥梁工程的经济性、合理性，设计过程中需注意一些特殊问题。

2工程概况虎丰张唐联络线，连接在建虎（什哈）丰（宁）铁路及张（家口）唐（山）铁路。

线路从虎丰线的塔黄旗站内引出（双线），跨越潮河后分为左右两线，分别跨越塔黄旗北沟沟口，外包在建张唐线后引入塔黄旗东站站内。

在首尾两个车站站位均已经确定的前提下，受山区河谷地形限制，局部地段采用半径R=500m 的曲线半径，本文仅以塔黄旗北沟左线特大桥为例，对小半径曲线简支梁桥的设计做几点浅析。

3 问题由来根据《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005第3.3.6条文之规定，新建Ⅰ、Ⅱ级铁路道碴槽挡碴墙内侧距离线路中心不应小于 2.2m。

考虑到施工误差等因素，通桥（2012）2101梁将此距离定为2.25m。

即E值在5cm内（f=2E=10cm）时，曲线布置满足规范要求。

梁体布置采用平分中矢法，E、f相应关系参见图1所示。

图1曲线平分中矢布置方法示意根据计算结果，在半径R=500m圆曲线上，若满足采用跨度16m、24m、32m 简支T梁的规范要求，f值如下表1所示：表1 不同跨度对应f值R（m）梁长L0（m）f（cm）f限值10cm500 16.5 6.4500 24.6 14.4500 32.6 25.6可见，当曲线半径R=500m时，计算跨度为24m、32m的简支梁曲线布置时f值已经超限，桥面布置不能满足规范的刚性要求。

梁 ， 下 设支 座 与桥 墩 连 接 。 其
梁格法作为有效、使 用简便的空间分析方法在工程实践 中 得到较 多应用 。 梁格法将上部梁结构用等效的梁格来模拟 ， 对钢 筋混凝土结构而言 ， 一般按纵 向、 向双 向配筋 ， 横 而且混凝 土泊 松 比较小 ， 用梁格法计算 出的纵、 向弯矩对 结构 设计 精度 应该 横 是足够 的； 同时如果梁格网格足够密时， 计算 出的翘 曲效应 也能 够等效反映实际情况 。梁格法 的应用也 比较广泛 ， 实体 板结 如： 构、 异型板结构、 空心板结构 、 单多室箱梁结构等 。 梁格单元划分的疏密程度 ，直接影响到结构模型 的计算精 度。 理论上讲 ， 网格划 分得越密 ， 能代表真实结构 ， 是带来 的 越 但 问题是工程 实际应用 的不便利 。 以， 所 在工程实践中要 找到一个 既能反映结构受力特性又运用方便的梁格划分原则 。主要影响 梁格法精度 的因素有纵梁 间距 、 虚拟横梁间距等 。 梁格法 以简便而相对可靠准确的优点 ， 适合工程技术人员使
用 。但 是也 存 在 一 些 问题 ， 能考 虑 剪力 滞 、 转 、 不 扭 畸变 产 生 的截
在本 算例 设计 中， 横梁采用暗梁的形式。 设计 中单独将横梁 进行有限元计算，并考虑弯扭耦合作用 的影响。由于横梁处于 弯、 、 扭 剪复合受力状态之下 ， 在满足弯矩及剪力受力配筋外， 还 考虑配置抗扭钢筋 ， 以确保运 营的安全 。
墩 自身型式的不统一以及墩 高的高低 不一决定了各 墩柱 刚度 的 不 同， 在温度力 、 制动力等水平力作用下， 各墩抗力相差很大 。 在 地震作用 下， 将导致刚度大 的低 矮桥墩直接剪坏， 造成桥梁 的倒 塌，在汶川大地震 中就发生 多例弯桥桥墩破坏而致桥梁破坏 的 实例。 为了尽量达到桥墩刚度的均匀、 对称 ， 本工程实例中， 我们 选取支座 时在满足承载力和抗剪等基本要求的前提下 ，考虑支 座与墩柱 的联合作用， 计算墩柱 与支座 的联合 刚度 ， 保证各墩联

应用技术与设计2018年第18期631　项目概述由于平面线型的限制，上跨主桥初步为25m+36m+ 36m+25m 预应力混凝土连续曲线箱梁，曲线半径为80m。

2　设计标准（1）设计载荷：城-A 级。

（2）温度荷载：结构体系温差为±22℃，温度梯度为10cm 沥青路面参数。

（3）桥宽：8.0m。

（4）设计车速：40km/h。

3　设计参数3.1　箱梁结构桥梁上部结构为四跨预应力混凝土连续曲线箱梁，位于圆弧曲线上，曲线平缓，最小半径为80m。

分跨布置为：25m+36m+36m+25m=122m。

主梁是单箱单室截面。

梁高在第一跨内从1.4m 逐渐变为2.0m，并在第三跨中从2.0m 进一步变为1.4m，梁高是跨径的1/17。

顶板宽度8.0m，底版宽度4.0m，箱梁翼板悬臂2.0m，腹板厚度50cm，底板厚度20厘米。

支点处有横隔梁，中横隔梁宽2.0m，端横隔梁宽1.0m，横隔梁位于支点处。

3.2　预应力布置箱梁采用单向预应力系统。

纵向预应力筋采用高强度，低松弛的股绳（12-7ф5和7-7ф5）。

箱梁跨中预应力钢束布置见图 1图1　箱梁跨中横截面（单位：cm）3.3　崩钢筋设置小半径曲线桥的纵向预应力钢绞线沿箱梁腹板的平面曲线水平排列。

预应力钢绞线对混凝土产生较大的径向力，将相邻的两根预应力钢绞线分开。

除了对混凝土施加局部压力外，预应力梁与箱梁内部弧面之间的混凝土也受到崩弹作用，因此该径向力对箱梁的受力非常不利。

为了解决这个问题，当布置钢梁时，在两个相邻的预应力钢梁之间留下14cm 的混凝土厚度，并且在箱梁腹板上留下18cm 的混凝土厚度保护层以抵抗这种侧向崩弹力，同时在腹板内设置防崩钢筋。

防崩钢筋示意图见图2。

图2　防崩钢筋示意图4　设计要点（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）影响曲线桥和线形桥受力的主要因素有：中心角（反映主梁弯曲程度），桥宽与曲率半径的比值，比值弯曲扭转刚度和扇区EI ω的惯性矩。

曲线梁桥设计要点分析引言在国内大中城市道路的立体交叉工程中，曲线梁桥是实现各个方向交通联结的必要手段；另外在城市高架桥和高大桥梁两端的引桥工程中，由于交通功能的要求和地形条件的限制，也多采用曲线梁桥，可以说曲线梁桥己经成为高速公路、城市立交、高架桥梁中的基本结构形式。

从工程实际出发对曲线梁桥设计中存在的一些问题进行了深入的研究具有一定的工程實用价值。

1曲线梁桥的受力特点1.1梁体的弯扭耦合作用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状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多．这是弯梁曲线桥独有的受力特点。

弯梁曲线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。

1.2内梁和外梁受力不均在曲线梁桥中，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。

1.3下部受力复杂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。

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。

综合以上曲线梁桥受力特点，故在独柱支承曲线梁桥结构设计中，应对其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分布等简化计算方法，不能满足设计要求。

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安全可靠的结构设计。

2下部支承方式对曲线桥内力的影响曲线梁桥的不同支承方式，对其上、下部结构内力影响非常大，根据其结构受力特点一般采用的支承方式为：在曲线粱桥两端的桥台或盖梁处采用两点或多点支承的支座，这种支承方式可有效地提高主梁的横向抗扭性能，保证其横向稳定性。