曲線梁橋設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題略談
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論文導(dǎo)讀：近年來，隨著我們交通事業(yè)和城市建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，由于受地形、地物的限制等諸多原因，城市立交和公路交叉工程等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)彎、坡、斜、異型等特點，曲線梁橋便應(yīng)運而生。本文將對曲線梁橋設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題進行簡要的探討。在進行曲線橋梁總體布置時，應(yīng)考慮到兩方面問題：（1）結(jié)構(gòu)受力方面，要注意調(diào)整梁內(nèi)的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力較均勻。
關(guān)鍵詞：曲線梁橋，設(shè)計，問題
近年來，隨著我們交通事業(yè)和城市建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，由于受地形、地物的限制等諸多原因，城市立交和公路交叉工程等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)彎、坡、斜、異型等特點，曲線梁橋便應(yīng)運而生。相比于直線梁橋，曲線梁橋?qū)Φ匦蔚孛驳倪m應(yīng)性較強。本文將對曲線梁橋設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題進行簡要的探討。
1.總體布置
在進行曲線橋梁總體布置時，應(yīng)考慮到兩方面問題：（1）結(jié)構(gòu)受力方面，要注意調(diào)整梁內(nèi)的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力較均勻；（2）結(jié)構(gòu)變形方面，要注意控制梁端縱橫向變位及翹曲變形。使之符合規(guī)范要求。要得到這些結(jié)果，主要是靠調(diào)整跨徑劃分和處理邊界條件。
1.1分孔問題
因曲線梁橋其特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，其梁內(nèi)側(cè)支座反力較小甚至可能出現(xiàn)負值，為了避免可能出現(xiàn)梁端內(nèi)側(cè)支座“脫空”現(xiàn)象，可使內(nèi)側(cè)支座處于受壓狀態(tài)，并考慮給予一定的壓力儲備。達到此目的比較有效的方法是控制邊跨跨徑，使邊跨跨徑與中跨比較接近。當受實際條件限制，邊跨跨徑與中跨差距較大時，也可考慮采取其他一些措施，如調(diào)整邊跨與中跨的自重等。
1.2支承方式（邊界條件）
曲線梁橋的支承方式一般分為兩種類型：抗扭支承和獨柱點鉸支承。其中抗扭支承具有較強的抗扭能力，而獨柱點鉸支承具有墩位布設(shè)靈活的特點。一般在曲線梁橋的兩端常用抗扭支承，此支承方式可有效地提高主梁截面的橫向抗扭性能，保證橋梁橫向穩(wěn)定性；此外，在梁橋的中間支承處僅設(shè)置一個支座即為獨柱點鉸支承，這兩種支承方式應(yīng)用均較普遍。
對于橋面寬度較寬或曲線半徑較大的曲線梁橋，主梁截面的抗扭剛度降低，故設(shè)抗扭支承較采用點鉸支承合理。對于橋面寬度較窄或曲線半徑較小的曲線梁橋，由于上部結(jié)構(gòu)常采用具有較大抗扭剛度的箱梁結(jié)構(gòu)，一般將中間墩布置成獨柱點鉸支承。
為了增大相鄰兩跨間的矢度，對于曲線半徑較大的曲線梁橋，也可采用鉸支承交替布置在橋軸線兩側(cè)的形式，能大大提高全橋抗側(cè)傾能力。
2.上部結(jié)構(gòu)
曲線梁橋各截面處于“彎、剪、扭”的復(fù)合受力狀態(tài)，其應(yīng)力分布比直線梁橋復(fù)雜得多。因此，在截面設(shè)計時，要選擇抗扭剛度大的截面形式，如箱形截面、空心板截面等；同時，要在橋跨范圍內(nèi)設(shè)置適量的橫隔板，以加強截面橫向剛度；在截面發(fā)生較大變化處，要設(shè)漸變段過渡，以減小應(yīng)力集中效應(yīng)。
在進行配筋設(shè)計時，應(yīng)充分考慮扭矩效應(yīng)。與直線梁橋不同，曲線梁橋應(yīng)在腹板側(cè)面布置較多的受力鋼筋，其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直線梁橋數(shù)量多；另外，曲線梁橋除了要布設(shè)抗剪鋼筋外，還要配置較多的抗扭箍筋。
3．下部結(jié)構(gòu)
曲線梁橋墩頂水平力分配比較復(fù)雜，且橋墩所受的外力方向常發(fā)生變化，因此，墩柱要盡量采用圓形截面；曲線梁橋墩柱受到縱、橫向水平力作用，墩身最大彎矩應(yīng)是兩個方向的力矢量合成值；同一座橋墩各墩柱的軸力也可能有差異，因此要調(diào)整墩柱位置，使墩柱受力均勻，避免出現(xiàn)墩柱受拉的情況；在計算樁柱配筋量時，要分別驗算各墩柱的內(nèi)力，根據(jù)最不利組合進行配筋。在確定樁長時，要以軸力較大的墩柱進行控制設(shè)計。
4.構(gòu)造要求
對曲線半徑較小的曲線梁橋，預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的徑向力很大，為了防止此力引起腹板崩裂和鋼束崩出主梁，設(shè)計時可根據(jù)計算結(jié)果采用兩種解決方式：（1）將曲線內(nèi)側(cè)的預(yù)應(yīng)力鋼束向外布置；（2）在腹板內(nèi)設(shè)置足夠的防崩鋼筋。
對于大曲率的曲線梁橋，如調(diào)整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭轉(zhuǎn)引起的支座負反力，則可根據(jù)扭轉(zhuǎn)方向采取在主梁內(nèi)側(cè)或外側(cè)加配混凝土的壓重方式解決，亦可采用拉力支座解決。
對于橋?qū)捿^窄的曲線梁橋，宜加大箱體寬度，減小懸臂寬度，以增大主梁抗扭性能。論文格式。
曲線箱梁橋的橫隔板設(shè)置要比直線梁橋有所加強，如果不適當?shù)脑O(shè)置內(nèi)橫隔板，橫斷面的畸變引起的畸變應(yīng)力可能會超過受彎正應(yīng)力。論文格式。
曲線梁橋因溫度效應(yīng)產(chǎn)生的位移因梁的平面彎曲已不是按直線變化，梁端伸縮縫應(yīng)能滿足縱、橫雙向變形要求，采用伸縮縫的伸縮量應(yīng)比相同跨徑的直線梁橋大。
曲線梁橋鋼筋布置要求使截面具有抗扭能力。論文格式。箱梁底板、頂板上下層橫向鋼筋及腹板箍筋要相互搭接，從而構(gòu)成一個封閉的抗扭矩形。
5. 結(jié)束語
綜上所述，為了更好地增添城市景觀、使橋梁服從路線的平面布置和提高交通樞紐的使用功能，應(yīng)從實際情況出發(fā)，堅持實用、安全、經(jīng)濟和美觀的設(shè)計原則，根據(jù)曲線梁橋的特性，注意曲線梁橋在進行總體布置（包括分孔和支承方式選擇）、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方面等設(shè)計中其擁有的各種獨自特點。
參考文獻
[1]項海帆．高等橋梁結(jié)構(gòu)理論．北京：人民交通出版社，2001．
[2]邵容光 夏淦．混凝土彎梁橋 北京：人民交通出版社，1994.
[3]范立礎(chǔ)．預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋．北京：人民交通出版社，1988.
