橋梁設計中的新知識點

目前，彎橋在現代化道路和城市道路立交中的數量逐年增加，應用非常普遍。尤其在互通式立交的匝道橋設計中應用更為廣泛。由于受地形，地物和占地面積的影響，匝道的設計往往受到多種因素的限制，這就決定了匝道橋設計具有以下特點：⑴匝道橋的橋面寬度比較窄，一般匝道寬度在6～11m左右。⑵由于匝道是用來實現道路的轉向功能的，在城市中立交往往受到占地面積的限制，所以匝道橋多為小半徑的曲線梁橋，而且設置較大超高值。⑶燈橋往往設置大縱坡，燈不僅要跨越下面的非汽車道，還要跨越主干道和燈，這增加了燈橋的長度。燈橋具有傾斜、彎曲、傾斜、異形等特點，給橋的線型設計和結構處理帶來很大困難。

2彎梁橋的平面及縱，橫斷面布置 。

隨著高等級公路在路線線形方面的要求越來越高，要求橋梁設計完全符合路線線形，所以橋梁的平面布置，基本上應服從整體線形布置的要求，橋梁縱坡也應服從路線縱坡。為了抵抗梁截面的彎矩和扭矩，在彎梁橋設計中多采用箱形截面。橋面超高的需求和梁體扭曲時外梁受力大的需求，可以在橋梁橫向將各主梁的配置變成不同的梁高，如圖所示。為了結構簡單，施工方便，主梁也可以達到等高度，超高橫坡由腳的頂面形成，如圖2所示。

3彎橋結構受力。

3.1梁體的彎曲耦合作用。

彎曲梁在外荷載的作用下同時產生扭矩和扭矩，相互影響，使梁的斷面處于彎曲耦合作用的狀態，其斷面的主拉伸應力比相應的直橋大得多，是彎曲梁獨特的受力特征。彎曲橋由于受到強力扭矩的作用，發生了扭曲變形，其彎曲線外側的垂直撓曲度比同一個跨度的直橋大的彎曲耦合作用，在梁端可能發生翹曲的梁端橋的方向約束弱的情況下，梁體有向彎曲線外側移動的傾向。

3.2內梁和外梁受力不均。

在曲線梁橋中，由于存在較大的扭矩，因而通常會使外梁超載，內梁卸載，尤其在寬橋情況下內，外梁的差異更大。由于內，外梁的支點反力有時相差很大，當活載偏置時，內梁甚至可能產生負反力，這時如果支座不能承受拉力，就會出現梁體與支座的脫離，即“支座脫空”現象。

3.3墩臺受力復雜。

由于內外支架的反力大不相同，各支架的垂直力大不相同。彎橋下部結構墩頂的水平力除了與直橋一樣具有制動力、溫度變化引起的內力、地震力等外，還具有離心力和預應力張拉引起的徑向力。

因此，在曲線橋梁結構設計中，應對整體空間受力計算分析，只采用橫向分布等簡化計算方法，不能滿足設計要求。必須對其在承受縱向彎曲，扭轉和翹曲作用下，結合自重，預應力和汽車活載等荷載進行詳細的受力分析，充分考慮其結構的空間受力特點才能得到安全可靠的結構設計。

4彎梁橋的結構設計直梁橋受“彎，剪”作用，而彎梁橋處于“彎，剪，扭”的復合受力狀態，故上，下部結構必須構成有利于抵抗“彎，剪，扭”的措施。

4.1彎梁橋的彎扭剛度比對結構的受力狀態和變形狀態有著直接的關系：彎扭剛度比越大，由曲率因素而導致的扭轉彎形越大，因此，對于彎梁橋而言在滿足豎向變形的前提下，應盡可能減小抗彎剛度，增大抗扭剛度。因此，在曲線橋中，應選擇低高度梁和抗扭矩較大的箱形截面。

4.2在設計彎橋截面時，在橋的跨度范圍內設置橫板，加強橋的剛度，保持橋的穩定性。在截面發生較大變化的位置，應設置漸變段過渡，減少應力集中效應。

4.3在設計配筋時，應充分考慮扭矩效矩效果。彎曲梁應在腹板側面配置大量受力鋼筋，其截面上下緣鋼筋也比同等跨度的直橋多，應配置大量抗扭曲鋼筋。

4.4城市立交橋中彎曲箱橋中的腳多配置為獨立柱支撐結構。在獨立柱式點鉸鏈支撐彎曲連續梁中，上部結構在外載作用下產生的扭矩不能通過中間支撐傳遞到基礎上，只能通過彎曲梁兩端的扭曲支撐傳遞，彎曲梁容易產生過大的扭矩。為了減少彎曲橋體受到扭曲對上、下部結構的不良影響，可以用以下方法調整結構受力平衡