曲線梁橋設計應注意的幾個問題
曲線梁橋設計應注意的幾個問題
總體布置
在進行橋梁總體布置時,,要考慮兩個方面問題:從結構受力方面,,要注意調整梁內(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,;從結構變形方面,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,。要得到這些結果,,主要是靠調整跨徑搭配和處理邊界條件。
跨徑的搭配
從已建成的橋梁看,,梁端內(nèi)側支座“脫空”現(xiàn)象比較嚴重,,主要是因為內(nèi)側支座反力太小甚至出現(xiàn)了負值。所以,,我們要使內(nèi)側支座處于受壓狀態(tài),,并且要有一定的壓力儲備。比較有效的辦法是控制邊跨跨徑,,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,,比如調整邊跨與中跨的自重等。
邊界條件
邊界條件影響到整個結構的受力狀態(tài),。在實際設計時,,要分別采用不同的約束進行試算,然后決定結構的邊界條件,。
曲線梁的結構設計
直梁橋受“彎,、剪”作用,而曲線梁橋處于“彎,、剪,、扭”的復合受力狀態(tài),故上,、下部結構必須構成有利于抵抗“彎,、剪、扭”的措施,。
曲線梁橋的彎扭剛度比對結構的受力狀態(tài)和變形狀態(tài)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,,對于曲線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,。所以在曲線橋梁中,,宜選用低高度梁和抗扭慣矩較大的箱形截面。
在曲線梁橋截面設計時,,要在橋跨范圍內(nèi)設置一些橫隔板,,以加強橫橋向剛度并保持全橋穩(wěn)定性,。在截面發(fā)生較大變化的位置,要設漸變段過渡,,減小應力集中效應,。
在進行配筋設計時要充分考慮扭矩效應,彎梁應在腹板側面布置較多受力鋼筋,,其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直橋多,,且應配置較多的抗扭箍筋。
城市立交橋中的彎箱梁橋中墩多布置成獨柱支承構造,。在獨柱式點鉸支承曲線連續(xù)梁中,,上部結構在外荷載作用下產(chǎn)生的扭矩不能通過中間支承傳至基礎,而只能通過曲梁兩端抗扭支承來傳遞,,從而易造成曲梁產(chǎn)生過大扭矩,。為減小曲線梁橋梁體受扭對上、下部結構產(chǎn)生的不利影響,,可采用以下方法進行結構受力平衡的調整:
?、贋闇p小此項扭矩的影響,比較有效的辦法是通過調整獨柱支承偏心值來改善主梁受力,。
?、谕ㄟ^預應力筋的徑向偏心距來消除曲梁內(nèi)某些截面過大的扭矩,改善主梁的受力狀態(tài)也是一種行之有效的辦法,。預應選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 力曲線梁往往產(chǎn)生向外偏轉的情況,,這是由其結構特點造成的。預應力產(chǎn)生的扭矩分布和自重,、恒載作用下的扭矩分布規(guī)律有著較大的區(qū)別,,為調整扭矩分布,可在曲線梁軸線兩側采用不同的預應力鋼束及錨下控制應力,,構成預應力束應力的偏心,,形成內(nèi)扭矩來調整曲線梁扭矩分布。
下部支承方式的確定,。曲線梁橋的不同支承方式,對其上,、下部結構內(nèi)力影響非常大,。對于曲線梁橋,中間支承一般分為兩種類型:抗扭型支承(多支點或墩梁固結)和單支點鉸支承,。在曲線梁橋選擇支承方式時,,可遵循以下原則:
①對于較寬的橋(橋寬B>12m)和曲線半徑較大(一般R>100m)的曲線梁橋,,由于主梁扭轉作用較小,,橋體寬要求主梁增加橫向穩(wěn)定性,,故在中墩宜采用具有抗扭較強的多柱或多支座的支承方式,亦可采用墩柱與梁固結的支承形式,。
?、趯τ谳^窄的橋(橋寬B≤12m)和曲線半徑較小(一般約R≤100m)的曲線梁橋,,由于主梁扭轉作用的增加,,尤其在預應力鋼束徑向力的作用下,主梁橫向扭矩和扭轉變形很大,。由于橋窄因此宜采用獨柱墩,,但在選用支承結構形式時應視墩柱高度不同而確定。較高的中墩可采用墩柱與梁固結的結構支承形式,。較低的中墩可采用具有較弱抗扭能力的單點支承的方式,。這樣可有效降低墩柱的彎短和減小主梁的橫向扭轉變形。但這兩種交承方式都需對橫向支座偏心進行調整,。
?、鄱罩孛娴暮侠磉x用。當采用墩柱與梁固結的支承形式時就必須注意墩柱的彎矩變化,。在主梁的扭轉變形過大同時墩柱彎矩也很大(一般墩柱較矮)的情況下,,宜采用矩形截面墩柱。因為矩形截面沿主梁縱向抗彎剛度較小,,而沿主梁橫向抗彎剛度較大,,這樣既減小了墩柱的配筋又降低了主梁的橫向扭轉變形,更適合其受力特點,。
下部結構
曲線梁橋墩頂水平力分配比較復雜,,而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,墩身最大彎矩應是兩個方向的力矢量合成值,;同一座橋墩各墩柱的軸力可能有差異,,所以要調整墩柱位置,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,。
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