连续分叉曲线箱梁桥的计算分析与设计探讨

1、 第七届后张预应力学术交流会 应力对主梁的扭转作用大， 一般在中支座处适宜采取单点支承， 通过放松的扭转约 束，达 到减少箱梁扭转 内力的 目的。 单点支承曲缝梁桥偏心距的选择 通过中支点预偏心的办法，虽不能消除连续曲线梁桥外扭矩的作用，但可以 改变外扭矩沿梁跨的重新分布， 取得合理的设计。 在设置预偏心时， 如果只注重调 整主梁扭矩而忽略主梁的扭转变形这一重要因素是不全面的。 确定偏心距的具体方法可以为：调整支座预偏心值，计算曲线梁在自重及预 应力作用下的扭转角，使支点和跨中截面的扭转角接近相等 （ 一般方向相反） ，同 时控制各截面的扭矩，保证支座不产生脱空，这样可将主梁调整到最佳平衡位置

2、。 预应力对曲经梁桥内力的形晌 由于 主梁的几何形状和预应力筋的几何线形是多样且不规则的，所以曲线梁 桥在预应力荷载下的内力也是非常复杂的。 曲线梁桥的预应力钢束不仅有沿梁高度的竖向弯曲，还有随梁体平弯的平面 弯曲。 平面弯曲 产生的径向力的作用点总是沿梁高度方向在变化， 当作用点位于主 梁截面剪切中心以上或以下时， 该径向力就会对主梁截面产生扭转作用， 位于截面 剪切中心以上的钢束径向力产生的扭矩方向与位于截面剪切中心以下的钢束径向 力产生的扭矩方向是相反的， 两者的扭矩之和构成了预应力钢束对曲线梁的整体扭 转作用。 由于预应力钢束首先要满足竖向抗弯要求进行设计， 支座处预应力集中在 上缘

3、， 其水平径向力使梁的上缘发生向内的偏转； 中截面预应力主要分布在下缘， 跨 其水平径 向力使梁的上缘发生向外的偏转。 从连续梁的设计包络图可以看出， 正弯 矩区段的长度远大于负弯矩区段的长度， 所以相应预应力钢束重心位于梁底部的长 度远大于位于梁项部的长度， 因而， 预应力产生的总弯矩一般总是使梁的顶面向外 侧翻转 。 在预应力混凝土曲线梁桥设计中，预应力和 自重一般都是加剧梁的向外扭转 变形，认识这一规律，对于概念设计是很有好处的。 分叉曲线箱架的摘梁设计 由多个箱梁组成的分叉式异型曲线箱梁桥，通常应有刚度较大的横隔梁联结， 这样的联合结构在受力方面， 特别是抗弯扭方面的性能要优于单根曲梁

4、。 有关横隔 梁的设计计算， 从本文研究的结果来看，可以先对全桥进行整体结构分析， 再对横 隔梁进行分析， 将各道腹板的剪力均匀地加到横梁相对应的位置。 应用有限单元法 进行横隔梁分析，在高跨 比较小的情况下尤其必要。 在进行横隔梁的结构设计时，应综合考虑横隔梁的自身刚度、截面的压应力 储备和预加力大小等因素的相互影响进行优化设计。 曲线箱梁的构造设计要点 箱梁构造：曲梁的横隔板应强于直梁的横隔板，以减少畸变内力；当截面抗扭 刚度不够时，可加大箱体宽度缩小悬臂宽度，以增加主梁的抗扭能力； 钢筋构造：曲线箱梁桥顶、底板的纵向受力虽是外侧大、内侧小， 但考虑到构 造上的方便， 纵向钢筋的横向间距一

5、般仍均匀布置， 为此， 需对按平面杆系程序计 算所得钢筋总面积进行适当的放大， 以策安全； 上下层横向钢筋以及腹板箍筋应有 足够的焊接或搭接长度， 以形成强劲的抗扭构造： 为防止预应力筋径向压力过大对 第七届后张预应力学术交流会 梁体造成破坏， 须在腹板内设置足够数量的防崩钢筋。 处于较厚腹板旁的薄底板因 为承受较大的温度（ 及收缩徐变（ ） ） 应力往往会造成底板横向开裂。 因此 宜对底板规定最小配筋率。对此 尚需进一步的研究。 预应力构造：由于曲梁中的预应力线形一般比较复杂，为减少摩阻损失可选用 塑料波纹管 ） ；要考虑施工过程中管道定位的不准确而造成的附加应力 损失，设计必须考虑有一定的

6、完全储备：也可在跨中增加短束，补偿预应力损失。 伸缩缝构造：曲线梁桥的伸缩缝要求同时能够保证沿纵向和横向的位移， 收缩 量要比同等长度的直桥要大 。 曲线箱梁的施工要点 曲线梁桥由于空间放样要求高、难度大且受力复杂，施工中需倍加小心，切 实保证质量。 考虑 自重及预应力的作用， 在曲线梁桥施工中，可在内外侧设置不一 样的预拱度；对分段施工的主梁，由于其在形成整体以前还不具备抗扭能力， 所以 应在曲线梁的分段处和支点处使用具有抗扭能力的支架：对全联整体浇筑的曲梁， 箱体外侧支架宜加强， 在张拉预应力钢筋前。 可以放松箱梁翼板下的支承 ， 防止悬 臂翼板 开裂 。 参 考 文 献 邵容光，夏淦，混凝土弯梁桥，人民交通出版社， 年 月 孙广华，曲线梁桥计算，人民交通出版社， 年 月 黄剑源，谢旭，城市高架桥的设计理