彎橋計(jì)算理論 (自動(dòng)保存的)

1、南京林業(yè)大學(xué)課程論文1彎橋計(jì)算理論彎橋計(jì)算理論彎橋【curvedbridge】指的是橋面中心線在平面上為曲線的橋梁。有主梁為直線而橋面為曲線和主梁與橋面均為曲線兩種情況。彎橋主要分為曲線梁橋，曲線斜拉橋，曲線懸索橋。本文主要論述曲線梁橋。1概述概述隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和人們需求的提高，交通要求越來(lái)越快捷對(duì)個(gè)體舒適視覺感官的要求也越來(lái)越高。我國(guó)近年來(lái)修建了大量的高等級(jí)公路尤其城市立交橋建設(shè)發(fā)展很快，道路設(shè)計(jì)時(shí)往往要綜合道路平面縱斷面和橫斷面

2、等進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證道路的平面順暢縱坡均衡和橫斷面合理?？紤]到車輛行駛時(shí)的安全舒適以使駕駛?cè)藛T的視覺和心理反應(yīng)能保持線形的連續(xù)性，由于直線視覺效果單調(diào)容易使人疲勞，現(xiàn)在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)往往采用平面上避免長(zhǎng)直線的設(shè)計(jì)原則，因此彎橋的使用是不可避免的。以前由于計(jì)算工具和設(shè)計(jì)理論的欠缺常常以直代彎，如我國(guó)南京長(zhǎng)江大橋的引橋工程等將直橋上的人行道路緣石和欄桿等稍加修整以滿足道路平面曲線線形的要求，但當(dāng)彎道半徑較小或橋梁跨徑較大時(shí)以直代彎則顯得不盡合

3、理，而彎橋就不存在這樣的問題。隨著計(jì)算理論的日漸成熟和人們的不斷實(shí)踐摸索彎橋有了很大的發(fā)展，曲線梁橋以其優(yōu)美的曲線與道路良好的適應(yīng)性以及其跨越能力已成為現(xiàn)代交通工程中的一種重要橋型。在高等級(jí)公路中在對(duì)環(huán)境有特殊要求的地方為了盡量保持原地貌景觀也都使用了曲線梁橋。例如瑞士的勒內(nèi)恩高架橋依山傍水而行，布倫納公路上的盧?？藰蚓o靠在多巖石茂密森林的山腰上。這些橋不但起著交通作用還給大自然增添了一道亮麗的風(fēng)景，早在20世紀(jì)30年代很多橋梁工程師就

4、開始了對(duì)曲線橋有關(guān)問題的研究，60年代初國(guó)外一些橋梁專家和學(xué)者開始了對(duì)曲線梁橋進(jìn)行深入細(xì)致分析探索并付諸于工程實(shí)踐。我國(guó)自80年代以來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，交通業(yè)也飛速發(fā)展，修建了大量的公路鐵路尤其是城市立交橋發(fā)展更快，修建了大量的全互通式立交橋，使得我國(guó)的曲線梁橋的理論研究和工程實(shí)踐取得了很大的可喜成果。廣州北京天津沈陽(yáng)等許多城市都較早地修建了由曲線梁組成的大型立交橋，如弛名全國(guó)的天津市中山門蝶式立交橋滿足交通功能占地少造價(jià)低造型優(yōu)美。

5、又如近幾年來(lái)修建的天津順弛橋、上海莘莊立交橋、北京市四惠立交橋、杭州復(fù)興立交橋等都是曲線梁橋的杰作。鐵路中也首次在南昆線板其二號(hào)橋采用了預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路連續(xù)曲線剛構(gòu)橋，為連續(xù)曲線梁橋用于鐵路作了很好的研究和探索。盡管我國(guó)在理論和應(yīng)用方面取得了令人滿意的成果但與先進(jìn)國(guó)家相比仍有差距。100m以上的特大跨度曲線橋在國(guó)內(nèi)還是空白。施工方法還主要以現(xiàn)澆為主其它施工方法及大跨度曲線橋的施工監(jiān)控方法尚需進(jìn)一步研究和積累經(jīng)驗(yàn)，此外國(guó)內(nèi)部分曲線橋的設(shè)計(jì)

6、和施工中還存在不少問題，主要是扭轉(zhuǎn)平面內(nèi)變形南京林業(yè)大學(xué)課程論文3縮小。無(wú)論采用點(diǎn)鉸支承或是抗扭支承，在恒載作用下連續(xù)曲線梁的彎矩和剪力的變化均很小，但扭矩的變化卻很大。最敏感的因素就是曲率半徑，無(wú)論哪一種中間支承類型的連續(xù)曲線梁橋，扭矩都會(huì)隨著半徑的變化有顯著的變化。（1）彎曲和扭轉(zhuǎn)的禍合效應(yīng)：荷載作用在曲線梁橋的任何位置，只要在梁截面產(chǎn)生了彎矩，則一定會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的禍合扭矩，這就稱之為“彎一扭禍合作用”。這是曲線梁橋最主要的受力特性，

7、也是與直橋的受力區(qū)別所在。正是因?yàn)槿绱?，相同跨徑的彎橋變形明顯要大于直橋變形，而且這種變形是受曲率半徑和橋面寬度影響。（2）內(nèi)外梁體受力不均勻：在曲線梁橋的兩端均設(shè)置抗扭支座，其內(nèi)側(cè)的支座反力通常會(huì)小于外側(cè)，當(dāng)曲率半徑R較小時(shí)，內(nèi)側(cè)支座力甚至可能出現(xiàn)負(fù)值。由于曲線梁橋中存在著不能忽視的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，一般情況下會(huì)出現(xiàn)外梁超載，內(nèi)梁卸載，導(dǎo)致內(nèi)、外梁應(yīng)力差別。當(dāng)橋面較寬時(shí)，這種應(yīng)力差別會(huì)更為明顯。當(dāng)曲線梁橋的總跨度較大而曲率半徑較小，且由恒載產(chǎn)

8、生的支座反力也較小時(shí)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)當(dāng)中更加應(yīng)該注意由預(yù)應(yīng)力、活載等可能引起的支座反力負(fù)值，必要時(shí)可以采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。例如，設(shè)置鋼拉壓支座，選用單箱雙室的寬箱梁，在箱梁端部配重等，但注意不能使外梁支座承載超過限值。曲線梁橋的扭矩值通常較大，很易產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形，例如畸變。所以相比直橋中的橫隔梁而言，曲線梁橋中的橫隔梁顯得更為重要。（3）側(cè)向穩(wěn)定受溫度、活載影響：近些年來(lái)，我國(guó)發(fā)生多起曲線梁橋傾覆事故，主要原因在于車輛超載，但是由日照升

9、溫和季節(jié)溫度變化而引起的支座破壞和梁體側(cè)移也是不容忽視的，所以在設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須重視溫度梯度、均勻升溫的荷載組合效應(yīng)。溫度梯度產(chǎn)生的自應(yīng)力和溫度次應(yīng)力會(huì)使梁體內(nèi)力增大當(dāng)超載車輛運(yùn)行在曲線梁橋的活載最不利位置時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生明顯的扭轉(zhuǎn)位移。（4）預(yù)應(yīng)力的摩擦損失計(jì)算應(yīng)按空間考慮：在預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算當(dāng)中，鋼束與管道之間的摩阻損占據(jù)了很大比重。在進(jìn)行摩阻損失的計(jì)算時(shí)，直梁橋的轉(zhuǎn)角是按平面轉(zhuǎn)角考慮的，但曲線梁橋的鋼束多為空間曲線，為更真實(shí)地計(jì)算出其預(yù)