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小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析随着社会经济的发展和人们对景观的要求不断提升，城市中大量涌现出具有景观要求的桥梁。
但在受到城市交通功能和地形条件的限制时，时常会出现小半径的曲线桥梁。
这种小半径的曲线桥梁具有斜、弯、异形等特点，给桥梁设计和构造处理造成很大困难。
文章结合中山小榄镇某小区内车辆专用桥的设计，对小半径曲线梁桥的设计选型及结构分析进行探讨。
标签：Midas/Civil；小半径曲线梁桥；设计选型；结构分析1 工程概述本工程位于中山市小榄镇一新建小区内，供小区车辆进出车库专用，沿线跨越三条河涌。
由于前期建设方已委托进行景观专业设计，按照景观设计要求，进行桥梁结构设计。
同时根据现场地形条件、施工技术拟定桥梁方案。
桥梁全长219m，跨径多处于20m左右，全桥4联（21.088+18.521）+（17.994+17.225）+（环岛：16.062+7.172+9.671+9.335+12.379）+（20.387+19.980）m。
共桥梁全宽8.5m，其中环岛处最小曲线半径R=15.7m。
桥梁上部结构采用现浇钢筋混凝土，下部采用桩柱式桥墩、埋置式桥台、钻孔灌注桩基础。
全桥平面图如下所示。
上部结构箱梁横断面采用单箱双室，梁高140cm，箱梁顶宽830cm，两端悬臂各设10cm后浇段同护栏一起浇筑，底宽730cm，翼缘板悬臂长度100cm。
顶板等厚20cm。
底板厚度为40cm～20cm，腹板厚度60～40cm，横断面如下图所示：2 计算参数2.1 设计标准设计荷载：城-B级；温度荷载：结构体系温差±25度，梯度温度按照规范沥青铺装指标加载。
桥面净宽：7.5m。
设计车速：40km/h2.2 主要材料及计算参数3 结构选型与计算分析运用Midas/Civil软件，对结构各联均建立模型进行分析，尤其是第3联环岛，最小半径仅有17.5m，常规做法很难满足抗扭承载力要求，必须通过计算通过一系列构造措施进行调整。
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。
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。
第６卷第４期２００９年８月现代交通技木ＭｏｄｅｍＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶＯＩ．６ＮＯ．４Ａｕｇ．２００９大跨径连续梁桥小半径曲线边跨优化设计林兆荣（福州市公路局，福建福州３５０００２）摘要：受地形及水文环境限制．乌龙江大桥（新建复线桥）通航孔主线桥工可阶段采用８０ｍ＋３１４４ｍ＋８６ｍ的布跨方式。
峡北侧边跨处于半径为７０ｍ的曲线上，平曲线半径小，结构受力复杂，设计及施工难度很大，此种梁式桥方案在国内外尚属首次。
因此需对此方案进行研究分析，确定控制要素，在分析成果基础上确定最佳跨径配置及结构型式。
关键词：桥梁；连续梁；曲线边跨；优化；设计中图分类号：Ｕ４４８．２１５文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—９８８９（２００９）０４—００２８—０３ＯｐｔｉｍａｌＤｅｓｉｇｎｏｎＳｉｄｅＳｐａｎｗｉｔｈＳｍａｌｌＲａｄｉｕｓＣｕｒｖｅｏｆＬｏｎｇ－ｓｐａｎＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＧｉｒｄｅｒＢｒｉｄｇｅＬｉｎＺｈａｏｒｏｎｇ（ＨｉｇｈｗａｙＢｕｒｅａｕｏｆＦｕｚｈｏｕ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｎｓｔｒｍｎｔｓｆｒｏｍｔｏｐｏｇｒａｐｈｙａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，ｍａｉｎｌｉｎｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｐａｎｏｆＷｕｌｏｎｇｊｉａｎｇｂｒｉｄｇｅ（ｔｈｅｎｅｗｄｏｕｂｌｅ—ｔｒａｃｋｂｒｉｄｇｅ、ｕｓｉｎｇ８０ｍ＋３１４４ｍ＋８６ｍｓｐａｎ－ｗａｙｓｉｎｐｒｏｊｅｃｔｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｎｏｒｔｈｓｉｄｅｏｆｓｐａｎｓｉｓｉｎｔｈｅｒａｄｉｕｓｏｆ７０ｍ．ａｎｄｔｈｅｆｏｒｃｅｔｏｓｍａｌｌｒａｄｉｕｓｏｆｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．Ａｔｔ｝ｌｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｖｅｒｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔ，ａｎｄｓｕｃｈｂｅａｍ—ｂｒｉｄｇｅｐｒｏｇｒａｍｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｔｉｍｅａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｆｉｌｅｔｈｅｒｅｆｏｒｅｒｅｑｕｉｒｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｉｓｐｒｏｇｒａｍｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｂａｓｅｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｐａｎｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｔｙｐｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｅａｍ；ｃｕｒｖｅｏｆｃｒｏｓｓ—ｂｏｒｄｅｒ；ｏｐｔｉｍｉｚｅ；ｄｅｓｉｇｎ１工程概况乌龙江大桥位于乌龙江下游峡口处．是福州市南出口的主要通道之一。
小半径曲线桥梁设计要点探析一、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。
近年来，在曲线箱梁桥工程实际应用中，两端为抗扭支座（双支座），联内安置几个单点铰支座，即中支点下部采用独柱支承的曲线桥多次发生侧倾事故。
其主要原因多为主梁在偏心荷载作用下发生扭转，当转角大到一定程度时，支反力的下滑分力将超过支座侧向的约束能力，扭矩将全部转移到梁端造成曲线内侧支座脱空，主梁发生倾覆。
所以此类支座布置的形式在工程应用中已不多见。
对于小半径的曲线箱梁，通常全部采用抗扭支承。
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。
小半径曲线梁桥设计体会关键词：小半径曲线桥梁；直线桥梁；预应力混凝土结构；箱梁；立交桥；1引言随着国民经济和社会的发展，城市中需要大量兴建高架桥和立交桥，但由于城市交通功能的要求和地形条件的限制，多采用曲线桥梁和匝道桥。
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，除承受弯矩、剪力外，还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用。
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。
因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视，当务之急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。
本文结合南方某市立交桥的设计，浅谈小半径曲线梁桥的设计体会。
2总体设计2.1 设计标准1.设计荷载：城-A级；2.温度荷载：结构体系温差±15度，箱梁顶板日照升温10度。
3.桥面净宽：8.0m。
4.设计车速：40km/h。
5.抗震等级：按地震烈度-8度设防(桥址区域地震基本裂度为7度)。
2.2 设计要点1.桥梁上部结构为四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，曲线半径最小为60米。
分跨布置为：30.0m+40.0m+32.0m+29.0m＝131m。
主梁为单箱单室箱梁，梁高在第一跨由1.5m渐变为2.1m，在第三跨又由2.1m渐变为1.5m；梁高为跨径的1/19。
顶板宽8.0m，底板宽4.0m，箱梁翼板悬臂2.0m，腹板厚50cm，顶.底板厚20cm。
支点处设横隔梁，中横隔梁宽2.0m,端横隔梁宽1.0m。
（箱梁跨中横断面见图一）箱梁跨中横断面小半径曲线梁桥的构造形式与直线梁桥有不少相似之处，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。
小半径大跨度预应力混凝土曲线箱梁设计【摘要】为了满足社会的交通运输需要，我国的路桥工程建设项目越来越多。
并且随着桥梁设计施工水平的提升，桥梁的结构形式也变得多种多样。
其中小半径大跨度曲线箱梁就是一种较为复杂的桥梁结构，现本文就重点对这一结构的设计问题进行研究分析，指出在其设计中应注意的问题。
【关键词】小半径；大跨度；预应力混凝土；曲线箱梁；设计某桥梁工程采用小半径大跨度预应力混凝土曲线箱梁的结构形式，施工方法则采用悬臂浇筑法，全线均要求实现无缝施工。
其中曲线的最小半径为400m。
由于该工程为小半径大跨度曲线箱梁，且要求无缝结构，所以结构形式较为复杂，给设计人员提出了较高的要求。
以下本文就对其设计过程进行详细的分析探讨。
1.工程设计难点在对本桥梁工程进行设计时，首先考虑到荷载对桥梁结构的要求。
本桥梁需要承受一定的恒载和活载。
其中恒载包括桥梁自重、桥面二期荷载等。
而活载则主要包括了车辆荷载、人群荷载等。
由于桥梁每天所承受的活载并不相同，其负荷情况较为复杂，给设计带来一定难度。
另外，大跨度桥梁自身的高度较大，尤其是在曲线所在的位置，高度更大，使得截面的中心发生了外移，再加上截面外缘尺寸已经超出了内缘尺寸，更是进一步促使了截面的重心偏向外部，引起了一定的扭矩。
在设计中若不消除这一扭矩，则会使曲线箱梁向外侧翻转，影响桥梁的整体结构稳定性。
2.主梁截面设计如上所述，为了消除截面上因重心外移而产生的扭矩，在对主梁的截面进行设计时，我们着重从截面类型的选择、腹板厚度的确定以及梁高的设计等几个方面入手优化设计方案，具体如下：2.1截面类型曲线形式的箱梁结构要比直线梁结构的受力更为复杂，会受到拉压、弯、扭以及畸变等多种作用力而出现变形现象，从而影响曲线梁的整体稳定性。
所以所选择的截面类型应该具有较高的抗扭性能。
而箱型结构正是这样一种截面类型，其不但整体性较好，且具有较大的抗扭刚度。
为此本工程决定采用箱梁作为结构的截面类型。
铁路小半径大跨度曲线连续刚构桥设计分析文强【摘要】The main part of the Xigu Yellow River Bridge on Lanzhou-Zhongchuan railway is a prestressed concrete continuous rigid frame bridge ( 80 +2 ×120 +80) m. It is across the river and located on a curve with the radius of 800 m. In this paper,the design of this bridge was introduced and the difference between a linear and a curved model was analyzed. T he reaction force,the internal force,the deformation,the prestress losses and the dynamic characteristics of the two models were calculated. T his comparison helped to further understand the behavior of this type of bridges on the small radius curve.%兰州至中川铁路西固黄河特大桥主桥采用(80+2×120+80) m 预应力混凝土连续刚构跨越黄河，主桥位于半径800 m的曲线上。
本文介绍了主桥的设计情况，并进行了直线、曲线桥梁对比分析，从支反力、内力、变形、预应力损失、自振特性等方面给出了直线、曲线分析模型的计算结果，对于认识及理解小半径曲线桥梁的受力特性具有参考价值，对类似桥梁的设计具有指导意义。
浅析小半径曲线梁桥的设计要点与构造措施摘要：总结了曲线梁桥的受力特点和关键问题，主要是弯扭耦合效应下结构呈现出来的受力行为。
针对小半径曲线梁桥的设计，从线形设计与优化、宽跨比设计、断面设计与构造、支撑方式选择等方面，详细讨论了设计要点和构造处理方法，提高小半径曲线梁桥的设计安全性与稳定性。
关键词：桥梁工程；施工；安全问题；稳定性；管理措施1前言在我国公路建设迅速发展的背景下，桥梁的设计线形需要更好地适应道路路线规划需求，这使得出现了诸多曲线桥梁结构，特别是城市立交及山区公路的设计建造中，曲线的半径很小。
曲线梁具有显著的弯扭耦合特性，即在竖向荷载作用下梁桥不仅发生弯曲变形还有扭转效应，这使得弯桥相对直桥受力更为不利。
在施工过程中，曲线梁外侧荷载要高于内侧，导致容易发生翻转引起施工安全，需要采用临时措施确保其稳定；运营过程中，活载作用下内梁卸载外梁超载，会导致支座脱空严重的引起桥梁倾覆失稳，例如近年来国内发生的多起重车作用下曲线梁桥倾覆倒塌事故[1][2]。
因此，需要掌握曲线梁桥的受力特点和荷载传递机理，特别是针对小半径曲线梁桥结构。
在设计中针对小半径曲线梁桥提出设计方法与要点，通过构造处理方法确保桥梁的整体稳定性，这对于保障桥梁工程作为公路交通运输的生命线节点非常重要。
2曲线梁桥的受力特点及关键问题曲线梁桥相对于直桥结构最显著的就是弯扭耦合效应，无论是恒载还是活载作用下，曲线梁呈现出来的荷载传递机理和受力表现型式都与弯扭耦合效应相关。
需要指出的是，小曲线梁桥将弯扭耦合效应推到极限状态，过小的曲线半径一方面使得行车安全性难以保证，另一方面使得外梁超载严重而内梁卸载显著，极容易发生横向失稳。
2.1内外梁承载与受力的不均匀性曲线梁在结构自重荷载作用下，内外梁的弧线长度不同，外梁跨度显著大于内梁，使得外梁在结构自重作用下变形要大于内梁，内外梁变形的不一致性就产生了向外扭转变形的趋势，即弯扭耦合效应。
因此，在施工过程中如果是小半径曲线梁桥，起吊和安装过程中如果不进行横向支撑处理，会发生梁体翻转问题，产生施工安全风险。
