浅析曲线梁桥设计

　　箱梁的顶板直接承受车辆荷载的作用，受力情况较复杂。纵向正弯矩段还需承担抗压作用，底板在承受负弯矩时必须具有足够的抗拉承载能力。尽管如此，但顶、底板设计得都比较薄，一般只要能够满足构造要求即可，通常顶板厚度宜取25-30cm，跨中底板厚度取16-25cm，桥墩处顶、底板厚度应比跨中厚度大10cm以上。对在顶、底板布置预应力钢束的连续曲线梁桥其厚度应满足布束构造要求，应有足够的强度满足局部抗压要求，这种情况下应适当增加腹板厚度。
　　跨度在50-60m以下的曲线梁桥，当采用满堂支架现浇施工时，预应力钢束一般布置在腹板内，此时，腹板的厚度与钢束数量有关，通常由每排布置的钢束数而定，跨中腹板厚度常取30-60cm左右，需锚固钢束的部位应根据具体情况加厚。采用节段式施工的曲线桥，如悬臂浇筑、悬臂拼装或顶推等方法，特别是大跨度曲线桥，其承受弯矩的预应力钢束大部分布置在顶、底、翼板内，腹板内钢束主要承担抗剪、抗扭，此时，腹板厚度取45-50cm即可，但支点附近顶板、跨中附近底板应适当增加，以满足钢束布置需要。
　　曲线梁桥在顶板与腹板、底板与腹板的联结处须设倒角。倒角的主要作用有：提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度、增加角隅的联结刚度、减小截面的畸变应力，对顶板而言增大了板的支点刚度，减小了顶板跨中弯矩，使剪力流的过渡平顺，达到减小板厚的目的。常用倒角坡度一般采用3：1、2：1、l：l(横竖比)等几种，主要根据布筋数量的多少而定，顶板处的倒角一般采用2：1或3：1，底板处一般采用1：1或与顶板相同。
　　翼缘板宽度的设计也很重要，过宽的翼缘板会出现“剪力滞后”现象，增大结构的分析难度，较窄的翼缘板会导致截面设计不合理。设计时宜合理地加大板宽，使翼板承担较多的板内横向负弯矩。翼板宽度宜取梁宽的1/3-1/4，端部厚度一般取10-15cm，需张拉横向预应力筋时应适当加厚，根部可取30cm以上，跨度大、截面高度较大的桥梁还应增大，这样不仅有利于受力，还能增强立面美观效果，使本来“高大”的立面效果看上去“纤细”。
　　5横隔板设置
　　横隔板的基本作用是增加截面的横向刚度，限制畸变应力。在支承处的横隔板还担负着承受分布较大支承反力的作用。
　　在直线梁桥中，T形梁一般5-6m设一道横隔板，箱形梁由于抗扭刚度大，一般在支承处和跨中设置横隔板。在曲线梁桥中横隔板该如何设置的问题上存在一些分歧，国外有些国家的规范中明确规定必须设置横隔板，且对数量有一定要求，《美国公路桥梁设计规范》中规定，“横隔板应设置于桥台、桥墩和铰结点处，以抵抗横向力并把荷载传递到支承点。在弯曲体系中的各梁之间或在需要提供抗扭力的地方可使用中间横隔板，以便在大梁的小连续点或角点处支承桥面板。对于内半径小于240m的弯曲箱梁和对于分离式箱梁，应使用中间横隔板，也可在试验或结构分析表明不需要横隔板的地方取消它们。横隔板应当用撑杆加系杆模型设计，除了在要求的位置设检修孔和公用设施的孔以外，横隔板应基本上是实体的。对于弯曲桥，横隔板是否需要和要求的间距取决于弯曲半径和腹板与翼缘的尺寸比。
　　由于曲线梁桥的许多计算理论都基于基本假定，曲线梁的横截面在变形后仍保持平面，故曲线梁桥应设置横隔板，对于箱形梁，除在支承处和跨中设置横隔板外，其余部分也应适当增加横隔板，间距可取10m左右，以利梁体整体受力，抵抗扭矩作用。
　　支承处结构的扭矩较大，由于桥墩上一般不设盖梁，因此为满足抗扭需要，需采用刚度较大的横隔板，板厚通常50cm以上；跨中横隔板主要起构造作用，一般取15-20cm即可。采用独柱墩的连续曲线梁桥中，在支承处的梁体内部需设置刚度很大的横隔梁，以克服支承处较大的扭矩，此时的横隔“板”实际为横隔“梁”，除具有正常的横隔板作用外，还起了盖梁的作用，横隔梁厚度一般取lm以上。
　　
　　结束语：
　　曲线梁桥是现代桥梁技术广泛采用的设计之一，也是广大工程技术人员经常遇到的技术难点，上述的几点体会希望能与大家共享。
　　参考文献：
　　【1】孙广华.曲线梁桥计算[M].人民交通出版社,1997
　　【2】王钧利.曲线箱梁桥的病害分析及设计对策[J].中外公路,200525(4)

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