曲线梁桥支座设计方法探讨

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1、2011年7月第7期城市道桥与防洪桥梁结构121曲线梁桥支座设计方法探讨王强(深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳518029)摘要：该文针对曲线梁桥支座在使用中出现的诸如爬移、扭转、内侧脱空等现象，提出在支座设计时，可通过调整支座的布置方式予以解决。关键词：曲线梁；支座；改善受力状态；减少病害中图分类号：U448．42、U443．36文献标识码：B文章编号：1009—7716(2011)07—0121—030前言2工程简介随着城市交通的发展，由于线形限制和城本文以某匝道桥为例，对该匝道桥支座反力市交通功能的需要，

2、小半径曲线梁桥在道路立交进行分析。该匝道桥为等截面预应力混凝土连续工程中得到普遍应用。因曲线梁桥受力复杂，设计箱梁桥，跨径布置为26m+26m+26m，半径为和施工难度较大，若梁体抗扭设计考虑不足，会引53m。单箱单室截面，双车道，其中跨中断面与支起以下病害：固结墩墩身开裂，主梁平曲线圆弧内座断面形式有所不同，分别见图1、图2所示。箱侧出现水平裂缝；曲线内侧支座脱空；梁体向外侧梁顶板宽度为9m，梁底宽为4m，梁高1．8m，跨加速偏移，导致支座、伸缩缝的剪切破坏和平曲线中腹板厚0．45m，支点腹板厚0．8m，采用斜腹板

3、超高的丧失，甚至翻转落梁。形式，计算荷载为公路I级，均布荷载10．5kN／m，近年来，频频出现曲线梁桥整体侧移、垮塌的集中荷载264kN。事故，究其原因，主要是由支座布置不合理，以及其他方面的原因引起。因为支座的布置情况决定了全桥的计算图式，从而影响全桥的内力分布。下桥梁建成后，在运营期间受环境温差、车辆荷载等星Ir外荷载的作用，会出现一些诸如爬移、扭转、内侧支座脱空现象等，而这些问题在设计时，可以通j———一过调整支座的布置方式加以解决⋯。因此，对曲线梁桥，研究其支座反力的分布十分重要。1曲线梁桥支座及布置方式图1

4、中间墩截面图(单位：cm)顺桥向，支座的布置方式要综合曲率半径、单跨跨径，以及一联的跨数等因素来考虑【。通常有三种布置方式：全部设置抗扭支座；跨中设置独柱墩点铰式支座；抗扭支座和点铰式支座混合设置。对城市立交，由于路线和路旁建筑的制约，限制了下部结构桥墩的位置，抗扭支座的应用也有横桥向，曲线梁桥通常采用抗扭支撑和点铰支撑两种形式l3】。抗扭支座能有效地改善梁体的扭转图2分联墩截面图{单位：cm)变形；点铰式支座只是相应地减小了曲线梁桥的抗扭长度，只传递力，而不能承担弯矩，通过设置3支座布置对扭矩的影响一定的横向预偏心

5、，达到人为地调整梁内扭矩分曲线梁桥的扭矩反映到支承上就是左、右支布的目的【41。座反力的差异。当扭矩较大时，各支座的反力值相收稿日期：2011-04—20差会很大，有时甚至会产生反方向的力。因此，在作者简介：王强(1978一)，男，山西不留人，工程师，从事桥梁工程设计研究工作。支承形式上，小半径曲线梁桥通常采用4种布置122桥梁结构城市道桥与防洪2011年7月第7期形式调整主梁扭矩分布：a．全联采用抗扭支承；表1支座反力计算结果一览表b．两端设置抗扭支承，中间既有一单一／支点承支姐量支承，又有抗扭支承的混合式支承；1

6、2．两端设置抗扭支承，中间设单支点支承；d．两端设置抗扭支承，中间设单～、I＼f、＼点成对阿中支点偏心支承，见图3所示。’／，。。：——／，，／，——蟓。矩分布会趋向均衡。-．垒联设置抗扭支承b．端部设置扰扭支承，中闻混合支承端3．2全联设抗扭双支座／部一＼_／／承支扭抗置设全联采用抗扭支承方式布置支座如图3a所示。在工程条件允许情况下，这种支座布置方式最为普遍。它可以减少曲线梁的扭转跨径，降低扭～偏阿中矩，改善曲线桥内外侧支座反力的分布。通常固定图3交座布置方式图支座一般布置在中间桥墩顶的内弧侧，限制纵横～＼肇点3

7、．1两端设置抗扭支承。中间设单支点铰支承向位移；定向支座置于外弧侧，允许梁体向内弧收如这种支承布置形式如图3c．所示，在结构布缩位移。对于采用双支座的全联抗扭布置方式，同局和美观上有许多优点，行车视野开阔，适合于城样采用如图4所示的曲线梁结构模型。计算时，在市高架桥。当曲率半径较小时，一般在中间墩处设所有荷载工况都不变的前提下，支座布置分2种居中的固定支座(相应桥墩处受力较大)；或设切工况。工况1：支座对称布置在梁底，支座间距为向固定，径向允许位移的单向固定支座(相应桥墩3m；工况2：端部外侧支座在梁底向外弧偏移处受

8、力较小)。但这2种方案曲线梁所承受的恒载5m，其余为3m。其计算结果见表2所列。从表2及活载扭矩都不能通过中间支承传至桥墩，只能可以看出，对于小跨径曲线梁桥，在全联布置双支由两端设置的抗扭支承来传递，单支点支承只起座情况下，支座反力均表现为外侧力大于内侧力，到减少弯曲长度的作用，此时连续梁的全长成为原因在于曲线会使梁体在自重和活载作用下产生受扭