浅谈斜度和弯扭刚度比对斜交桥的性能影响.pdf

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1、2014年8月建材与装饰交通建设浅谈斜度和弯扭刚度比对斜交桥的性能影响郑华明（天津市市政工程设计研究院佛山分院广东佛山）摘要：随着国家的发展，经济的进步，我国的道路网络也在进行不断的拓展，在发展过程中出现了各种各样的斜交桥，如果在建设斜交桥的过程中仍然按照正交桥的设计来进行建设施工，那么将给桥梁的建设遗留下很大的隐患。本文就斜度和弯扭刚度比对斜交桥的性能影响进行了一定的阐述，期望对相关的建设施工带来一定的帮助，对斜交桥在建设过程的不足提出相应的、有效的方法。关键词：斜交桥；斜度；弯扭刚度比；性能中图分类号：U448.41文献标识

2、码：B文章编号：1673-0038（2014）33-0119-031引言随着我国路网的发展和高速公路的兴起，现代化程度在不断的加深中，对于桥梁的布置要服从于线路的走向性，这就导致了斜桥、弯桥等多种复杂多样的桥梁的出现。多种多样的桥梁在设计建设中，要对桥梁的受力等情况进行科学合理的设计和计算。图1斜支单跨梁计算简图斜交桥（SkewBridge）指的是桥梁的纵轴线与其跨越的河流流向内力进行计算时，根据通常情况下的构造特点，可以假定支承区或路线轴向不相垂直的桥梁。其支撑边或支座连线与桥梁轴线在支承方向上具有足够大的抗弯刚度，此时将两端

3、各支点的反力的法线所夹的锐角称为斜交角。斜交桥与正交桥的区别很大，斜向主梁轴线方向简化，那么就得到了反力R1、R2和反力矩X1、X2。设交桥在外荷载作用下表现出强烈的弯扭耦合作用。斜交桥是跟此时相应的正交支承简支梁反力为R1忆和R2忆，并且以M（0x）表示随高速公路和立交桥等交通设施的兴起而大力发展起来的，在在外载荷作用下的相应正交支承简支梁任意截面中的弯矩，那一些地区，航运发达、水网密布、道路线路错综复杂，这就促使道么斜支单跨梁的弯矩和扭矩就可以表示为：M（x）=M（x）-Xsin准+吟R·x路在跨越其他公路或者河流时要出现斜

4、交的状态。综合考虑之嗓011（1）下，道路桥梁设计者在进行桥梁设计的过程中，将过去正交的桥T（x）=X1cos准1梁进行斜交，改变走向，进行更为合理的布局。吟R=R1-R1忆2国内外斜交桥计算分析的研究状况根据x=1时的梁端支承约束条件分析，就有了下式：目前，国内外对于斜交桥的理论研究都还未曾形成一个完善M2cos准2+T2sin准2=0（2）的体系，正交桥的理论目前来说已经发展的较为完善，但是对于式中：M2、T2分别为x=1时斜支单跨梁的弯矩及扭矩。斜交桥的实用计算、理论解析还有数值解析等方法都还处于理联立式（1）和式（2），

5、就可以求得斜支单跨梁左端的附加支反论研究阶段，而斜交桥同正交桥相比，结构更为复杂，空间力学力驻R为：的表现更为突出，斜交角和弯扭刚度比等因素对斜交桥在受力吟R=X1sin（准1-准2）（3）lcos准方面的影响都较为突出，本文就将尝试针对这些因素进行一定2而斜支主梁在发生弯曲、扭转时的应变能就可以表示为：的计算分析，进行一定的探讨。l2l23斜交桥的受力特性蓘M（x）蓡蓘T（x）蓡U=乙dx+乙dx（4）02EI（x）02GJ（x）反映斜交桥在斜交程度上的大小的一个重要指标就是斜交那么由能量原理可以得到：桥的斜交角，它也是关系到

6、斜交桥受力的一个重要因素，对于斜llM（x）dM（x）T（x）dT（x）交桥来说，斜交角越大，那么斜交桥的特点也就越明显，若斜交乙dx+乙dx=0（5）0EI（x）dX0GJ（x）dX11桥斜交角的角度在15毅左后，或是小于15毅，那么此时就可以忽略在上式中，EI、GJ分别表示为斜支主梁的抗弯刚度和抗扭刚斜交桥的斜交作用，因为此时可以按照正交桥对其进行斜交跨度。由式（5）可以求得斜支主梁任意截面的扭矩为：径的计算，计算结果显示剪力和弯矩趋于安全。T（x）=a1tg准1-a2tg准2（6）4对斜交桥斜支单跨梁的分析（如图1）Dl图

7、1显示的是具有任意斜交角的斜支单跨梁计算的简图，设a1=乙M（0x）（1-x）dx0EI（x）l定梁两端的斜交角为准1、准2，它们的余角分别为茁1、茁2，在对主梁·119·交通建设建材与装饰2014年8月la2=乙M（0x）xdx0EI（x）lD=atg2准+2btg准tg准+ctg2准+鬃1122la=乙1（1-x）2dx0EI（x）l图2小箱梁的模型l表1小箱梁在自重情况下支反力计算结果（单位：kN）1xxb=乙（1-）dx支座0EI（x）ll交角（毅）淤于盂榆虞愚舆余lc=乙1（x）2dx02812512552552552

8、552512810EI（x）l15295256260253257250252271l130302259265249261246253260鬃=乙dx0GJ（x）表2小箱梁自重情况下纵向最大弯矩计算结果假如斜支单跨梁的两端绕支承线方向的转角分别设为琢1和角度（毅）