注冊建筑師輔導：連續(xù)彎梁橋設計(1)

　　彎梁橋由于其結構受力的特殊性，較同等跨徑的直梁橋要復雜得多，因此在進行彎橋設計和計算時應引起足夠的重視。

　　1、概 述

　　目前彎梁橋在現(xiàn)代化的公路及城市道路立交中的數(shù)量逐年增加，應用已非常普遍。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。

　?、朴捎谠训朗怯脕韺崿F(xiàn)道路的轉(zhuǎn)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匝道橋往往設置較大縱坡，匝道不僅跨越下面的非機動車道，有時還需跨越主干道和匝道，這就增大了匝道橋的長度。由于匝道橋具有斜、彎、坡、異形等特點，給橋梁的線型設計和構造處理帶來很大困難。

　　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。由于橋面超高的需要及梁體受扭時外邊梁受力較大的需要，故可在橋梁橫向?qū)⒏髦髁翰贾米龀刹煌牧焊?，為了構造簡單，方便施工，也可將主梁做成等高度的，其超高橫坡由墩臺頂面形成。

　　3、彎梁橋結構受力特點

　　3.1梁體的彎扭耦合作用曲梁在外荷載的作用下會同時產(chǎn)生彎矩和扭矩，并且互相影響，使梁截面處于彎扭耦合作用的狀態(tài)，其截面主拉應力往往比相應的直梁橋大得多，這是曲梁獨有的受力特點。彎梁橋由于受到強大的扭矩作用，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，其曲線外側(cè)的豎向撓度大于同跨徑的直橋;由于彎扭耦合作用，在梁端可能出現(xiàn)翹曲;當梁端橫橋向約束較弱時，梁體有向彎道外側(cè)“爬移”的趨勢。

　　3.2內(nèi)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(nèi)梁卸載，尤其在寬橋情況下內(nèi)、外梁的差異更大。由于內(nèi)、外梁的支點反力有時相差很大，當活載偏置時，內(nèi)梁甚至可能產(chǎn)生負反力，這時如果支座不能承受拉力，就會出現(xiàn)梁體與支座的脫離，即“支座脫空”現(xiàn)象。

　　3.3墩臺受力復雜由于內(nèi)外側(cè)支座反力相差較大，使各墩柱所受垂直力出現(xiàn)較大差異。彎橋下部結構墩頂水平力，除了與直橋一樣有制動力、溫度變化引起的內(nèi)力、地震力等外，還存在離心力和預應力張拉產(chǎn)生的徑向力。

　　故在曲線梁橋結構設計中，應對其進行全面的整體的空間受力計算分析，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(zhuǎn)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。

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