兩點之間直線最短,爲什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

(來源川雲經理部學習園地)為什麼很多跨海大橋要建成曲線,而不是直線?

我們的港珠澳大橋早已經竣工了,並且就在最近它已經正式通車了,當人們從空中俯視這座大橋時,會發現它的大致走勢竟然是彎的,兩點之間修直線不是更省成本嗎?為什麼不走直線要設計成曲線?

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

為什麼大多數跨海大橋會建成曲線,其實不光是港珠澳大橋,我們的杭州灣大橋等很多跨海大橋都是一條曲線,之所以要這樣修建。

首先受到了海流的影響,從結構力學的角度來看,有彎度明顯更穩定,跨海大橋受到的海浪衝擊遠遠大於普通橋樑,所以通過設計S型曲線,能讓水流通過引導減少對橋樑造成的傷害。

而且由於海底並不是平坦的,也會和地面一樣是不平的地形,把橋樑修成彎曲的形狀是為了避開這些起伏的地形,保障橋樑的穩定和安全。

另外把橋樑修成彎曲的,還能防止司機出現駕駛疲勞,比如在一條直線上開車司機經常會因為周圍相同的駕駛環境,產生視覺疲勞和精神懈怠,通過彎曲的路線,能引導駕駛人員的視線,這會讓司機注意力更加集中,不容易發生交通事故。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

所以說把長度很長的跨海大橋,修建成一條彎曲的曲線,受到了自然和現實多種因素影響,並不是在浪費建材。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

河南鄭州經濟技術開發區耿莊村跨越京廣高鐵的10000噸T型剛構曲線橋、跨域鄭西高鐵16500噸斜拉橋是鄭萬鐵路的關鍵控制性工程。

當天成功轉體的T型剛構橋樑全長147.4米,曲線半徑為2500米,總重達到10000噸,相當於37架空客A380,橋面距離地面30米,相當於10層樓的高度。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

馬哈迪:要重啟新馬“彎橋計劃”,徹底解決海關擁堵問題!關於為何要建彎橋,其實很簡單。新加坡Woodlands和馬來西亞新山之間連接的通道叫作新柔長堤。

既然叫長堤,那自然就不是橋。也便是說,長堤的兩邊是不能通船的。因為這座長堤的存在,柔佛海峽被硬生生從中間截斷,不再具有通航能力。

彎橋這麼重要,你瞭解嗎?

彎梁橋在現代化的公路及城市道路立交中的數量逐年增加,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。

隨著高等級公路在路線線形方面的要求越來越高,要求橋樑設計完全符合路線線形,所以橋樑的平面佈置,基本上應服從整體線形佈置的要求,橋樑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。由於橋面超高的需要及梁體受扭時外邊梁受力較大的需要,故可在橋樑橫向將各主樑佈置做成不同的梁高,如圖一所示。為了構造簡單,方便施工,也可將主樑做成等高度的,其超高橫坡由墩臺頂面形成。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

彎梁橋結構受力特點

1梁橋的彎扭耦合作用

曲梁在外荷載的作用下會同時產生彎矩和扭矩,並且互相影響,使梁截面處於彎扭耦合作用的狀態,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。

彎梁橋由於受到強大的扭矩作用,產生扭轉變形,其曲線外側的豎向撓度大於同跨徑的直橋;由於彎扭耦合作用,在梁端可能出現翹曲;當梁端橫橋向約束較弱時,梁體有向彎道外側“爬移”的趨勢。

2內梁和外梁受力不均

在曲線梁橋中,由於存在較大的扭矩,因而通常會使外梁超載、內梁卸載,尤其在寬橋情況下內、外梁的差異更大。

由於內、外梁的支點反力有時相差很大,當活載偏置時,內梁甚至可能產生負反力,這時如果支座不能承受拉力,就會出現梁體與支座的脫離,即“支座脫空”現象。

3墩臺受力複雜

由於內外側支座反力相差較大,使各墩柱所受垂直力出現較大差異。彎橋下部結構墩頂水平力,除了與直橋一樣有制動力、溫度變化引起的內力、地震力等外,還存在離心力和預應力張拉產生的徑向力。

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,只採用橫向分佈等簡化計算方法,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。

直梁橋受“彎、剪”作用,而彎梁橋處於“彎、剪、扭”的複合受力狀態,故上、下部結構必須構成有利於抵抗“彎、剪、扭”的措施。

4彎梁橋彎扭剛度

彎梁橋的彎扭剛度比對結構的受力狀態和變形狀態有著直接的關係:彎扭剛度比越大,由曲率因素而導致的扭轉彎形越大,因此,對於彎梁橋而言在滿足豎向變形的前提下,應儘可能減小抗彎剛度、增大抗扭剛度。所以在曲線梁橋中,宜選用低高度梁和抗扭慣矩較大的箱形截面。

5橫隔板

在彎梁橋截面設計時,要在橋跨範圍內設置一些橫隔板,以加強橫橋向剛度並保持全橋穩定性。在截面發生較大變化的位置,要設漸變段過渡,減小應力集中效應。

6配筋設計

在進行配筋設計時要充分考慮扭矩效應,彎梁應在腹板側面佈置較多受力鋼筋,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。

7抗扭支撐

城市立交橋中的彎箱梁橋中墩多佈置成獨柱支承構造。在獨柱式點鉸支承彎連續梁中,上部結構在外荷載作用下產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,從而易造成曲梁產生過大扭矩。為減小彎梁橋樑體受扭對上、下部結構產生的不利影響,可採用以下方法進行結構受力平衡的調整:

4.4.1

為減小此項扭矩的影響,比較有效的辦法是通過調整獨柱支承偏心值來改善主樑受力。

4.4.2通過預應力筋的徑向偏心距來消除曲梁內某些截面過大的扭矩,改善主樑的受力狀態也是一種行之有效的辦法。預應力曲線梁往往產生向外偏轉的情況,這是由其結構特點造成的。預應力產生的扭矩分佈和自重、恆載作用下的扭矩分佈規律有著較大的區別,為調整扭矩分佈,可在曲線梁軸線兩側採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,形成內扭矩來調整曲線梁扭矩分佈。

8下部支承方式

曲線梁橋的不同支承方式,對其上、下部結構內力影響非常大。對於彎梁橋,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:

4.5.1對於較寬的橋(橋寬B>12m)和曲線半徑較大(一般R>100m)的曲線梁橋,由於主樑扭轉作用較小,橋體寬要求主樑增加橫向穩定性,故在中墩宜採用具有抗扭較強的多柱或多支座的支承方式,亦可採用墩柱與梁固結的支承形式。

4.5.2對於較窄的橋(橋寬B≤12m)和曲線半徑較小(一般約R≤100m)的曲線梁橋,由於主樑扭轉作用的增加,尤其在預應力鋼束徑向力的作用下,主樑橫向扭矩和扭轉變形很大。由於橋窄因此宜採用獨柱墩,但在選用支承結構形式時應視墩柱高度不同而確定。較高的中墩可採用墩柱與梁固結的結構支承形式。較低的中墩可採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樑的橫向扭轉變形。但這兩種交承方式都需對橫向支座偏心進行調整。

4.5.3墩柱截面的合理選用。當採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。在主樑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,宜採用矩形截面墩柱。因為矩形截面沿主樑縱向抗彎剛度較小,而沿主樑橫向抗彎剛度較大,這樣既減小了墩柱的配筋又降低了主樑的橫向扭轉變形,更適合其受力特點。

9彎橋設計中需要注意的其他問題

4.6.1

所有中墩支座,儘可能橫橋向位移固定,可採用盆式或普通板式橡膠支座

4.6.2當橋長較大(如大於100m),梁端支座應能順橋向自由滑動、橫橋向位移固定,可採用盆式橡膠支座,或附加了橫橋向位移固定裝置的四氟板橡膠支座;此外,梁端間隙和伸縮縫構造,應保證在最大升溫條件下,梁能夠不受阻礙地自由伸縮變形;當橋長較小時,梁端支座可以採用普通板式橡膠支座。“梁端設普通板式橡膠支座、所有中墩設橫橋向自由滑動的盆式支座”,對曲線梁橋是危險的,應絕對避免。

4.6.3當曲線梁橋比較寬、各墩也較寬時,應注意溫度變化時由於曲線梁水平彎曲變形在墩頂產生的橫橋向水平作用力可能會比較大,尤其是當所有中墩支座均為橫橋向位移固定時。

彎橋(曲線橋)佈置

曲線梁橋平面形狀:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線梁橋的主要截面尺寸:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線梁橋結構體系:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線梁橋(彎橋)-梁格法

對於複雜的曲線梁橋結構,一般採用有限元方法來進行計算。主要的應用有:空間薄壁曲線梁單元(考慮翹曲)、曲線梁單元(不考慮翹曲)、空間殼單元、空間實體單元。在實際應用中有:(1)專門針對曲線梁開發的專業分析軟件;(2)大型有限元分析軟件,如ANSYS,SAP2000,ADINA等。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

針對較窄的混凝土曲線梁橋(如工程實際中應用比較多的匝道橋,寬度一般為8.5米左右),採用單梁模型來建立曲線梁橋的有限元分析模型,並模擬相應的邊界條件,進而計算其在結構自重、汽車荷載以及預應力荷載作用下的內力和位移。

基本分析過程

(1)計算主樑跨中、支點截面幾何特性參數,如面積A、豎向抗彎慣性矩Iz、橫向抗彎慣性矩Iy以及扭轉常數Id;

(2)制定有限元模型建立原則,即劃分多少單元(綜合考慮精度和計算量);

(3)定義節點、幾何實常數和物理參數、單元類型;

(4)指定單元類型、實常數、物理參數,生成單元;

(5)設定邊界條件、施加荷載;

(6)靜力求解;

(7)提取計算數據,查看計算結果。

單梁法實例

某預應力混凝土曲線連續梁橋,跨徑組合為30+40+30m、橋樑中心軸線曲率半徑為R=50m 。0#、3#墩為雙柱墩,設抗扭支座;1#、2#墩為獨柱墩,墩頂支座設置偏心;橋墩高度均為H=10m,橋墩為直徑D=2.30m的圓形截面。主樑寬為8.5米。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線梁空間有限元分析單梁法分析的命令流:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線梁橋(彎橋)-梁格法

梁格法的基本原理及劃分原則

曲線梁橋空間梁格法雖然是一種空間分析法,但由於其具有基本概念清晰,易於理解和使用,計算費用較省,應用範圍廣等特點,在橋樑設計中得到了廣泛的應用。

空間梁格法的基本思路:就是用一個等效梁格來代替實際橋樑上部結構。其物理意義是:假定把分散在橋樑上部結構的每一部分的彎曲與扭轉剛度集中到與其相鄰的梁格內,確保等效後的梁格與實際橋樑在相同的荷載作用下恆具有相同的撓度,且任一梁格內彎矩、剪力和扭矩應等於該梁格所代表的實際結構部分的內力。(只能是近似的,原因如下:)

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

1)梁格法中任意梁內的彎矩嚴格與其曲率成正比,而在原結構如板結構中,任一方向上的彎矩和該方向的曲率以及與該方向正交方向的曲率有關。

2)實際板結構中,任一單元的平衡要求扭矩在正交方向上是相等的,而且扭率在正交方向上也是相同的。在等效梁格中,由於兩類結構的特性不同,無法使扭矩和扭率在正交方向的節點上相等,然而梁格網格細密時,梁格隨著撓曲而成一曲面,在正交方向上可近似相等。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

實際橋樑工程中,有板式結構的上部結構,因此簡要介紹該種結構如何進行梁格法的簡化。 利用剛度等效的原則對板式結構進行梁格劃分時,由於上部結構截面形狀和支點佈置方式的多樣化,網格劃分很難得到統一規律,一般根據結構布筋方向及結構形式來決定。

不同型式的橋樑結構形式,其網格劃分的方法不同,但大致遵循以下幾個原則:

1)梁格的縱、橫向構件應與原結構梁肋(或腹板)的中心線重合,通常沿 弧向和徑向設置;

2)每跨應至少分成4~6段,一般應分成8段或更多,以保證具有足夠的精度;

3)連續彎梁橋的中間支承附近因內力變化劇烈,一般應加密網格;

4)橫向和縱向構件的間距必須接近相同,使荷載靜力分佈較為靈敏。

不同結構型式的曲線梁橋網格劃分方法

曲線板橋:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

肋板式曲線梁橋:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

箱形曲線梁橋:

箱形曲線梁橋因其受力性能的特點,通常採用所謂的“剪力柔性梁格”來模擬,其縱向構件軸線一般均與腹板的中心線相重合,這樣可使腹板的剪力直接由所在位置的梁格構件的剪力來代表。此外,還需要沿兩側懸臂邊翼緣設置縱向構件,這樣可以在輸入電算數據時簡化編制懸臂部分荷載,否則這部分荷載難以處理,下圖所示為箱形斷面的梁格劃分圖式。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

箱形截面典型梁格劃分圖式

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

箱梁剪力柔性梁格法

對於多室箱梁上部結構,剪力柔性梁格法是最適宜的,它可以用於僅一個或幾個格室的結構及具有斜腹板的上部結構。上部結構可以是平面上也可以是曲線或是變寬度的。

梁格網格劃分:

(一) 等寬多室箱梁結構

用梁格法模擬箱梁結構時,假定梁格網格在上部結構彎曲的主軸平面內,縱向構件的位置均與縱向腹板相重合,這中佈置可使腹板剪力直接由橫截面上同一點的梁格剪力來表示,如圖2-2。在懸臂板邊緣縱向設置一個縱向構件,以便於計算懸臂處的荷載。

對於單箱單室橫向施加預應力的截面或雙箱截面,在頂板上應增設縱向梁格構件,用虛擬構件改善上部結構內的靜力分佈,其設置方式與板式結構相同。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

對於具有斜腹板的上部結構,代表斜腹板的梁格的位置具有一定的隨意性,一般而言將斜腹板對應的梁格設置在水平投影的中心處,可以得到滿意的結果。

橫向梁格設置應視結構的實際情況來確定,若橫隔板相當多,這時橫向構件應與橫隔板重心重合。若橫隔板間距較大,則必須增加橫向虛擬梁格,其間距一般為反彎點之間距離的1/4。

曲線型箱梁結構:

可以採用圖所示的曲線梁格或直線梁格來模擬。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線梁橋樑格

縱向梁格構件剛度確定:

1)縱向梁格構件的彎曲剛度

如圖所示,將箱梁在腹板之間切開,此時各工字梁的重心將不在同一水平線上,這與實際結構是不相符的。實際梁受彎時,應該繞同一中心軸彎曲,因此,梁格構件所代表的每一根工字梁的截面特性應繞整體的上部結構中性軸計算。當截面翼緣較寬或懸臂較大時,應考慮截面有效寬度影響。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

箱梁從頂板、底板切開成工字梁

2)縱向梁格構件的扭轉剛度(自由扭轉)

當箱梁結構做整體扭轉時,環繞頂板、底板和腹板流動,少量通過中間腹板。在比擬的梁格體系受扭時,在橫截面上,總的扭轉由兩部分組成,一部分是縱向構件的扭轉,另一部分是由各梁格構件間相反的剪力組成,如圖所示。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

截面受扭時剪力分佈

3)縱向梁格構件的剪切剛度(自由扭轉)

由於剪力流使腹板產生剪切變形,縱向梁格的剪切面積應等於腹板的橫截面面積。

橫向梁格構件剛度確定:

1)橫向梁格構件的彎曲剛度

EIx=E·(橫向梁格所代表的截面對X中性軸慣性矩),如果橫樑內包括橫隔板,則應計入橫隔板的影響。

EIy=E·(橫向梁格所代表的截面對Y中性軸慣性矩),如果橫樑內包括橫隔板,則應計入橫隔板的影響。

2)橫向梁格構件的扭轉剛度

3)橫向梁格構件的剪切剛度

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

若箱梁內有橫隔板As中還應包括橫隔板面積。

曲線梁橋空間分析法-梁格法

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

梁格劃分 :

採用梁格法來分析曲線連續梁橋結構在自重荷載作用下的內力及變形,以演示應用ANSYS軟件採用空間梁格法對曲線連續梁橋的分析過程。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

箱形截面梁格劃分縱向梁格

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

箱形截面梁格劃分橫向梁格

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

曲線連續箱梁橋樑格有限元模型建立:

根據曲線連續箱梁橋結構梁格法的劃分原則與方法,建立相應的有限元模型。縱向梁格劃分為7條縱梁(共3類構件),橫向單位長度(1米)劃分橫向構件(共兩類構件)。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

有限元模型圖

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

結構自重作用下的變形圖及豎向彎矩圖

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

2、6#縱梁扭矩圖


兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

2、6#縱梁彎矩圖

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

4、5#縱梁扭矩圖

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

3、4、5#縱梁彎矩圖

根據結構自重作用下的內力圖與位移圖可以發現曲線梁橋外側受力比內側要大;而扭矩則表現出內側梁比外側梁大的特點(以前很少注意到這點,值得關注)。

曲線梁橋(彎橋)設計體會

曲線梁橋的構造形式與直線梁橋有不少相似之處,但由於它是曲線梁橋,其結構受力的特點不同,在構造處理上也相應有其較多特點。

1、由於曲線梁橋(彎橋)比直線梁橋的受力複雜,對結構的抗彎、抗扭性能要求高於同跨徑的直線梁橋,故採用整體性好、抗扭剛度大就地澆注的連續箱形梁橋比較好。

2、小半徑曲線梁橋的梁高大於跨徑的1/18時,是比較經濟的。在特殊情況下也不應小於跨徑的1/22。

3、由於混凝土的收縮、徐變涉及的因素較多,每個工程中混凝土的材料、級配不盡相同,要很精確的計算出混凝土收縮、徐變對小半徑曲線梁橋的作用較難。故在設計小半徑曲線梁橋,最好採用普通鋼筋混凝土結構。對於預應力混凝土曲線梁橋,縱向預應力筋採用高強度低鬆弛鋼絞線,但鋼束一般不大於12-7ф5,壓應力應小於12MPa,拉應力小於1MPa,為預應力A類構件即可。

4、與一般的直線橋相比,曲線箱梁橋頂板、底板和腹板中的縱向受力鋼筋、橫向鋼筋、箍筋、水平分佈鋼筋都要考慮到全橋計算和構造上的需要,並適當加強。

5、在預應力混凝土曲線梁橋中設置防崩鋼筋。

6、在支承形式上,小半徑曲線梁橋通常三種佈置形式:①全部採用抗扭支承。②兩端設置抗扭支承,中間設單支點鉸支承。③兩端設置抗扭支承,中間既有單支點鉸支承,又有抗扭支承的混合式支承,下部墩柱當與之相匹配。

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

對於多跨小半徑曲線連續梁橋,全部為抗扭支承與中間為點鉸支承的,兩者在荷載作用下的彎矩和剪力值差別甚小,而且曲率的變化對彎矩值的影響也只有1%~2%;,但對扭矩的影響,則隨曲率的增大而加大。當各跨圓心角大於30度時,中間設單支點鉸支承的扭矩控制值比全部為抗扭支承的扭矩控制值要大15%左右。在中間設獨柱式單支點曲線連續梁內,上部結構的扭矩不能通過中間單支點支承傳至基礎,而只能由曲線橋兩端設置的抗扭支承來傳遞。在此情況下連續梁的全長成為受扭跨度,這也是我們常常所說的扭矩的傳遞作用。必然造成曲線橋兩端抗扭支承處產生過大的扭矩,造成曲線梁端部內側支座脫空,所以在必要時,須對多跨橋樑中間墩設置兩支點的抗扭支承。

如果在中間墩點支承向曲線外側方向預設一定偏心值,就可以調整曲線梁橋的梁體恆載扭矩分佈,有效地降低兩端抗扭支承的恆載扭矩值。但這一措施對減少活載扭矩的影響較小,這是由於活載引起的扭矩中車輛偏載佔了很大一部分。

7、必要時可在墩頂設置限位擋塊或採用墩梁固接的辦法來限制曲線梁橋的梁體徑向位移。

彎橋正作斜彎橋施工中應注意的問題

一、彎橋正作時的防撞護欄預埋鋼筋位置不準確

隨著公路等級的不斷提高, 彎橋的比例逐漸增多, 對於預製裝配式橋樑來講, 大多數採用彎橋正作, 即橋樑主體為折線, 曲線線形僅靠兩側護欄形成。但一般在施工設計圖紙中預製梁板中的防撞護欄預埋鋼筋位置仍按直線橋考慮, 由於直線與曲線的調整問題, 再加上許多情況下樑板預製與安裝及橋面系工程的施工也不是同一作業隊。在梁板安裝時既要考慮橋面的寬度限制又要考慮支座位置、兩側線形的順直, 難以兼顧防撞護欄預埋鋼筋的位置, 很容易造成防撞護欄的一些預埋鋼筋位置不準確或鋼筋保護層厚度無法保證甚至預埋鋼筋位於模板之外的情況, 處理起來十分困難。此類情況施工中經常出現, 因此在預製梁板時要特別注意防撞護欄預埋鋼筋位置的準確性。

採取措施:

1、首先要根據整座橋樑的線形佈置準確計算出預埋鋼筋的曲線位置, 在預製梁板時按照計算數據進行佈置;

2、在鋼筋骨架製作安裝時, 對預埋鋼筋要採取可靠的固定措施, 條件允許時可與鋼筋骨架進行點焊(如果預應力鋼筋佈置後, 不得使用電焊) ;

3、在澆築振搗混凝土時要注意保護, 以防預埋鋼筋被碰撞而發生位移或傾斜;

4、在預埋鋼筋的露出部分用一根或兩根同長的臨時定位鋼筋加以棒扎固定, 待混凝土凝結後在將其取掉, 以備下次再用。

二、斜彎橋的梁板預製與安裝寬度的控制

對於既為斜交又處於曲線範圍的預製裝配式橋樑, 需注意梁板預製寬度與安裝時橋面寬度的協調問題。因為在這種特殊情況下, 梁板預製的寬度(包括接縫寬度) 與其安裝後的寬度不完全一致。

基本條件:

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

兩點之間直線最短,為什麼港珠澳大橋還要做成曲線呢?看你答對沒

根據計算可知:

1、各橋墩橫橋向軸線的斜交角度不同(一般設計圖中均已標明) ;

2、各橋墩橫橋向長度不同(一般設計圖中均已標明) ;

3、每跨長度有所變化(相同梁板位置相差很小, 可不予考慮) ;

4、在同一橋墩上前後兩孔梁板的安裝寬度不同, 如果數據不大, 可在安裝時通過調整安裝接縫寬度解決(即安裝接縫寬度一端稍寬, 另一端稍窄)。

對於以上問題, 在施工中均要引起注意, 否則在安裝梁板時難以準確就位。如果出現曲線半徑較小, 跨徑較大, 斜交角較大的情況, 則梁板安裝寬度的差異就會增大, 若不進行調整梁板預製的寬度, 很容易造成梁板安裝寬度超寬(安裝寬度比標準橋面寬度小的一側, 可通過調寬安裝接縫加以解決) , 且難以解決。

所以遇到這種情況時應先進行復核計算, 根據數據大小確定是否需要對梁板預製寬度進行調整或調整多少。所謂調整就是將每片梁寬度適當減小, 在安裝時即可通過調整接縫寬度來保證梁板就位的準確性。

三、彎橋橋臺側牆或耳牆線形的控制

對於預製裝配式彎橋, 在施工設計圖中標明瞭橋樑主體部分各點座標, 而對於橋臺側牆尾部或耳牆尾部往往未標明其座標, 施工中如果按照以往直線橋的常規作法放樣, 即與橋臺軸線相垂直(正交橋時) 或按斜度延伸(斜橋時) 放樣的話, 就會使橋臺部分線形不順, 或者影響到其上防撞護欄的線形佈置。尤其當側牆或耳牆較長時或橋樑軸線彎曲半徑較小時比較突出。所以在橋樑橋臺或耳牆施工放樣時必須注意, 應將其尾部座標推算出來, 精確放樣使得整座橋樑與路線能夠比較好的銜接。

更多請關注 監理檢測網 ,點右上角關注


分享到:


相關文章: