彎橋計算理論 (自動保存的)

1、南京林業(yè)大學課程論文1彎橋計算理論彎橋計算理論彎橋【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概述概述隨著現代社會的發(fā)展和人們需求的提高，交通要求越來越快捷對個體舒適視覺感官的要求也越來越高。我國近年來修建了大量的高等級公路尤其城市立交橋建設發(fā)展很快，道路設計時往往要綜合道路平面縱斷面和橫斷面

2、等進行設計，以保證道路的平面順暢縱坡均衡和橫斷面合理?？紤]到車輛行駛時的安全舒適以使駕駛人員的視覺和心理反應能保持線形的連續(xù)性，由于直線視覺效果單調容易使人疲勞，現在進行道路設計時往往采用平面上避免長直線的設計原則，因此彎橋的使用是不可避免的。以前由于計算工具和設計理論的欠缺常常以直代彎，如我國南京長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，但當彎道半徑較小或橋梁跨徑較大時以直代彎則顯得不盡合

3、理，而彎橋就不存在這樣的問題。隨著計算理論的日漸成熟和人們的不斷實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性以及其跨越能力已成為現代交通工程中的一種重要橋型。在高等級公路中在對環(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景，早在20世紀30年代很多橋梁工程師就

4、開始了對曲線橋有關問題的研究，60年代初國外一些橋梁專家和學者開始了對曲線梁橋進行深入細致分析探索并付諸于工程實踐。我國自80年代以來隨著經濟的快速增長，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，使得我國的曲線梁橋的理論研究和工程實踐取得了很大的可喜成果。廣州北京天津沈陽等許多城市都較早地修建了由曲線梁組成的大型立交橋，如弛名全國的天津市中山門蝶式立交橋滿足交通功能占地少造價低造型優(yōu)美。

5、又如近幾年來修建的天津順弛橋、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橋采用了預應力混凝土鐵路連續(xù)曲線剛構橋，為連續(xù)曲線梁橋用于鐵路作了很好的研究和探索。盡管我國在理論和應用方面取得了令人滿意的成果但與先進國家相比仍有差距。100m以上的特大跨度曲線橋在國內還是空白。施工方法還主要以現澆為主其它施工方法及大跨度曲線橋的施工監(jiān)控方法尚需進一步研究和積累經驗，此外國內部分曲線橋的設計

6、和施工中還存在不少問題，主要是扭轉平面內變形南京林業(yè)大學課程論文3縮小。無論采用點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，無論哪一種中間支承類型的連續(xù)曲線梁橋，扭矩都會隨著半徑的變化有顯著的變化。（1）彎曲和扭轉的禍合效應：荷載作用在曲線梁橋的任何位置，只要在梁截面產生了彎矩，則一定會產生相應的禍合扭矩，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。正是因為如此，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）內外梁體受力不均勻：在曲線梁橋的兩端均設置抗扭支座，其內側的支座反力通常會小于外側，當曲率半徑R較小時，內側支座力甚至可能出現負值。由于曲線梁橋中存在著不能忽視的扭轉效應，一般情況下會出現外梁超載，內梁卸載，導致內、外梁應力差別。當橋面較寬時，這種應力差別會更為明顯。當曲線梁橋的總跨度較大而曲率半徑較小，且由恒載產

8、生的支座反力也較小時，我們在設計當中更加應該注意由預應力、活載等可能引起的支座反力負值，必要時可以采取相應的構造措施。例如，設置鋼拉壓支座，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，很易產生較大的扭轉變形，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）側向穩(wěn)定受溫度、活載影響：近些年來，我國發(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移也是不容忽視的，所以在設計當中，必須重視溫度梯度、均勻升溫的荷載組合效應。溫度梯度產生的自應力和溫度次應力會使梁體內力增大當超載車輛運行在曲線梁橋的活載最不利位置時，則會產生明顯的扭轉位移。（4）預應力的摩擦損失計算應按空間考慮：在預應力損失的計算當中，鋼束與管道之間的摩阻損占據了很大比重。在進行摩阻損失的計算時，直梁橋的轉角是按平面轉角考慮的，但曲線梁橋的鋼束多為空間曲線，為更真實地計算出其預