关于斜弯桥的布设等问题的探讨

关于斜弯桥的布设等问题的探讨摘要：根据多年从事公路桥梁设计工作的经验,总结了斜弯桥的布设方法,本文主要对在斜弯梁桥的设计中应考虑和注意的一些问题进行了探讨分析。通过实例的设计应用选择合适的桥型布置,从而使斜交桥设计合理、施工方便、经济美观。关键词：斜弯桥；布设；要点设计；Abstract:Basedontheexperienceofmanyyearsengagedinthedesignofroadsandbridges,andsummarizethemethodoftheobliquecurvedbridgelaidpapermainlydiscussedsomeissuesshouldbeconsideredinthedesignofthetheobliquecurvedbeambridgeandattentionanalysis.Selecttheappropriatebridgedesignapplicationsthroughtheinstancetypearrangement,soreasonableskewbridgedesign,constructionconvenient,economicandbeautiful.Keywords:obliqueandcurvedbridge;laid;Importantdesign;中图分类号；U674.34文献标识码：A文章编号：引言斜弯梁桥在实际应用中，不仅能够很好的适应地形和环境的限制，而且由于其结构线条平顺、流畅、明快，给人们生活也增添了很多美的享受。随着高速公路及其它高等级公路的迅猛发展，因而出现很多斜弯坡桥，要求公路设计特别注意线形美观。因此，由于其形状的特殊性使许多设计者感到非常棘手，为斜弯坡桥其设计基本原理与普通桥梁并无多大差别。伴随交通事业的快速发展，为适应地形、地物及其它要求，位于曲线中的预制梁桥，公路的平面线形以曲线为主。需要通过合理的布梁设计，来满足线形要求，预制结构在桥梁工程中应用，标准化程度高、施工进度快的降低施工难度。一、斜弯桥梁的一般布设处于弯道中的斜交桥梁设计，一方面，应使桥梁结构简单，构件类型少，尺寸统一,便于机械化生产装配,便于施工，桥型布置应与路线线形协调一致，偏差小。另一方面,应达到经济、适用、美观,与周围环境相协调。桥梁布置孔数为1孔2孔时,墩台一般采用平行布置,上部预制构件采用平行布置,主要优点是同一孔上部预制构件尺寸统一,可减少模板型号,施工方便。当桥梁处于曲线半径较小的弯道上时,采用平行布置会出现少许偏差,对2孔桥梁墩台宜按折线形平行布置。但前后桥台的轴线与路线的斜交角不同,构造尺寸及斜角也不一致,但前后孔墩台尺寸、支座位置、柱距均有差别,设计上相对繁琐,施工也不方便。桥梁布置孔数多于3孔时,墩台一般采用法向布置,上部预制构件采用径向布置,即各片梁板轴线的端部分别位于同一半径上,此时,同一孔的各片梁板布置不平行,须由铰缝宽度进行调整;主要优点是下部构造尺寸统一,即桥墩帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同,上部预制构件尺寸型号一般为单孔桥面布置梁板的片数,因此,桥梁布置孔数较多时,墩台宜采用法向布置,既方便设计,又便于施工。对左右幅分离式斜弯桥的设计,左右幅桥墩台一般应分别进行设计,特别是斜交角度大、曲线半径相对较小时,左右幅桥墩台的尺寸将相差较大,只能以不同的参数控制进行尺寸计算,可推算左右幅桥各自的斜交角后,进行简化设计,才能使左右幅桥墩台布设的误差相应减小,更接近路线线形。二、斜弯梁桥的结构设计斜桥受“弯、剪”作用，而弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，故上、下部结构必须构成有利于抵抗“弯、剪、扭”的措施。(1)斜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，对于斜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。所以在斜弯梁桥中，宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。(2)在斜弯梁桥截面设计时，要在桥跨范围内设置一些横隔板，以加强横桥向刚度并保持全桥稳定性。在截面发生较大变化的位置，要设渐变段过渡，减小应力集中效应。(3)在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应，斜弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直桥多，且应配置较多的抗扭箍筋。(4)城市立交桥中的斜弯箱梁桥中墩多布置成独柱支承构造。在独柱式点铰支承弯连续梁中，上部结构在外荷载作用下产生的扭矩不能通过中间支承传至基础，而只能通过曲梁两端抗扭支承来传递，从而易造成曲梁产生过大扭矩。为减小斜弯梁桥梁体受扭对上、下部结构产生的不利影响，可采用以下方法进行结构受力平衡的调整:为减小此项扭矩的影响，比较有效的办法是通过调整独柱支承偏心值来改善主梁受力;通过预应力筋的径向偏心距来消除曲梁内某些截面过大的扭矩，改善主梁的受力状态也是一种行之有效的办法。预应力斜弯线梁往往产生向外偏转的情况，这是由其结构特点造成的。预应力产生的扭矩分布和自重、恒载作用下的扭矩分布规律有着较大的区别，为调整扭矩分布，可在斜弯梁轴线两侧采用不同的预应力钢束及锚下控制应力，构成预应力束应力的偏心，形成内扭矩来调整曲线梁扭矩分布;(5)下部支承方式的确定。斜弯梁桥的不同支承方式，对其上、下部结构内力影响非常大。对于弯梁桥，中间支承一般分为两种类型:抗扭型支承(多支点或墩梁固结)和单支点铰支承。在斜弯梁桥选择支承方式时，可遵循以下原则:对于较宽的桥(桥宽B12m)和曲线半径较大(一般R100m)的斜弯梁桥，由于主梁扭转作用较小，桥体宽要求主梁增加横向稳定性，故在中墩宜采用具有抗扭较强的多柱或多支座的支承方式，亦可采用墩柱与梁固结的支承形式;对于较窄的桥(桥宽B12m)和曲线半径较小(一般约R100m)的斜弯梁桥，由于主梁扭转作用的增加，尤其在预应力钢束径向力的作用下，主梁横向扭矩和扭转变形很大。由于桥窄因此宜采用独柱墩，但在选用支承结构形式时应视墩柱高度不同而确定。较高的中墩可采用墩柱与梁固结的结构支承形式。较低的中墩可采用具有较弱抗扭能力的单点支承的方式。这样可有效降低墩柱的弯短和减小主梁的横向扭转变形。但这两种交承方式都需对横向支座偏心进行调整;墩柱截面的合理选用。当采用墩柱与梁固结的支承形式时就必须注意墩柱的弯矩变化。在主梁的扭转变形过大同时墩柱弯矩也很大(一般墩柱较矮)的情况下，宜采用矩形截面墩柱。因为矩形截面沿主梁纵向抗弯刚度较小，而沿主梁横向抗弯刚度较大，这样既减小了墩柱的配筋又降低了主梁的横向扭转变形，更适合其受力特点。(6)斜弯梁桥设计中需要注意的其它问题: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;当桥长较大(如大于100m)，梁端支座应能顺桥向自由滑动、横桥向位移固定，可采用盆式橡胶支座，或附加了横桥向位移固定装置的四氟板橡胶支座;此外，梁端间隙和伸缩缝构造，应保证在最大升温条件下，梁能够不受阻碍地自由伸缩变