2010年11月第11期城市道桥与防洪校飞燕,邢亮,张河锦(余姚市交通设计院,浙江余姚315400小半径曲线梁桥设计要点摘要:现阶段桥梁由于地形条件的限制,多采用曲线桥梁和匝道桥。特别是小半径曲线梁桥,除承受弯矩、剪力外,还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用。在施工运营中会出现很多问题,产生问题的原因是多方面的,有的在连续梁曲线内侧端支座脱空;有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移;有的墩梁固结处在立柱顶部(与梁底衔接处产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。该文结合某跨铁路上跨立交桥的设计,浅谈小半径曲线箱梁的设计要点。关键词:小半径曲线桥梁;设计要点;箱梁;立交桥:U448.21文献标识码:A:1009-7716(201011-0039-021工程概况“”为适应铁路部门全封闭、全立交的要求,拆除原平交道口并在原道口位置西侧新建一座上跨立交桥,由于受平面线形的限制,上跨主桥采用25m+36m+36m+25m预应力混凝土连续弯箱梁。2设计标准(1设计荷载:公路-Ⅱ级;(2温度荷载:结构体系温差±22,℃温度梯度参照10cm沥青铺装参数;(3桥面净宽:8.0m;(4设计车速:40km/h。3设计参数3.1箱梁构造桥梁上部结构为四跨一联预应力混凝土连续曲线箱梁,位于在圆曲线和缓和曲线上,曲线半径最小为80m。分跨布置为:25m+36m+36m+25m=122m。主梁为单箱单室箱梁,梁高在第一跨由1.4m渐变为2.0m,在第三跨又由2.0m渐变为1.4m;梁高为跨径的1/17。顶板宽8.0m,底板宽4.0m,箱梁翼板悬臂2.0m,腹板厚50cm,顶.底板厚20cm。支点处设横隔梁,中横隔梁宽2.0m,端横隔梁宽1.0m。箱梁跨中横断面见图1。3.2预应力布置箱梁采用单向预应力体系。纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线(12-7ф5及7-7ф5,钢束均为一端张拉。箱梁跨中预应力钢束布置见图1。3.3支座布置由于本桥曲线半径较小,结构在荷载作用下,弯扭偶合作用明显,结构扭矩较大。为减小扭矩,在各墩均设置双支座。支座布置示意见图2。3.4防崩钢筋设置小半径曲线梁桥的纵向预应力钢束沿箱梁腹板平面曲线线型变化而布置成水平曲线,预应力钢束对混凝土产生较大的径向力,它除对相邻两预应力束之间的混凝土产生局部承压作用外,还对预力束与箱梁内弧侧之间的混凝土产生崩弹作用,故这种径向力对箱梁腹板的受力是很不利的。为了解决这个问题,在钢束布置时,相邻两预应力钢束之间留有14cm的混凝土厚度,箱梁腹板留有18cm的混凝土厚度保护层来抵抗这种侧向崩弹力,同时在腹板内设置防崩钢筋。防崩钢筋示意见图3。4设计要点(1小半径曲线梁桥的构造形式与直线梁桥有不少相似之处,但由于它是曲线梁桥,其结构受力的特点不同,在构造处理上也相应有其较多特点。(2由于曲线梁桥比直线梁桥的受力复杂,对结构的抗弯、抗扭性能要求高于同跨径的直线梁桥,故采用整体性好、抗扭刚度大就地浇注的连续箱形梁桥比较好。收稿日期:2010-06-07作者简介:校飞燕(1982-,女,浙江余姚人,助理工程师,从事公路桥梁设计工作。桥梁结构39城市道桥与防洪2010年11月第11期(3弯桥异以直线桥梁受力的主要因素为:圆心角(反映主梁的弯曲程度、桥梁宽度与曲率半径之比、弯扭刚度比、扇形惯性矩EIω。设计时对于以上因素综合分析,以确保计算的精度。(4小半径曲线梁桥的梁高大于跨径的1/18时,是比较经济的。在特殊情况下也不应小于跨径的1/22。(5由于混凝土的收缩、徐变涉及的因素较多,每个工程中混凝土的材料、级配不尽相同,要很精确的计算出混凝土收缩、徐变对小半径曲线梁桥的作用较难。故在设计小半径曲线梁桥,最好采用普通钢筋混凝土结构。对于预应力混凝土曲线梁桥,纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线,但钢束一般不大于12-7ф5,压应力应小于12MPa,拉应力小于1MPa,为预应力A类构件即可。(6与一般的直线桥相比,曲线箱梁桥顶板、底板和腹板中的纵向受力钢筋、横向钢筋、箍筋、水平分布钢筋都要考虑到全桥计算和构造上的需要,并适当加强。(7在预应力混凝土曲线梁桥中设置防崩钢筋。(8在支承形式上,小半径曲线梁桥通常三种布置形式:a.全部采用抗扭支承。b.两端设置抗扭支承,中间设单支点铰支承。c.两端设置抗扭支承,中间既有单支点铰支承,又有抗扭支承的混合式支承,下部墩柱当与之相匹配。对于多跨小半径曲线连续梁桥,全部为抗扭支承与中间为点...