预应力混凝土小半径曲线梁桥受力特点及设计优化
2021-07-13朱雪光
城市建设理论研究(电子版) 2021年11期
朱雪光
北京市市政工程设计研究总院有限公司 北京 100082
随着我国交通基础建设的不断发展,高速公路及城市道路兴建规模逐渐加大,桥梁已成为跨越山谷河道、连接两侧道路的重要组成部分。其中预应力小半径曲线梁桥由于曲线优美,且能很好的适应地形地物的限制,因此越来越多的受到桥梁工程师的青睐[1]。笔者以深圳市版银通道S1匝道2x25m两跨一联曲线桥工程设计为例,利用空间有限元计算分析软件MIDAS/CIVIL进行计算分析,并通过对比分析计算结果提出相应设计优化措施,从而提高桥梁结构的受力性能。
一、预应力混凝土小半径曲线梁桥受力特点
相比于直线桥,预应力混凝土小半径曲线梁桥具有以下受力特点[2]~[4]:
1、弯矩
对于直线桥来说,上部结构所受荷载是对称的,因此内外侧产生的弯矩也是均匀的。但对于曲线桥来说,由于内外侧箱室半径不同,即内侧箱室跨度小于外侧箱室,从而导致内外侧箱室弯曲刚度存在一定差异。因此在同样的荷载条件下,曲线桥的内外侧箱室会出现受力不均问题,这在设计中也是需要重点关注的地方。
2、扭矩
相比于直线桥,曲线桥由于内外侧内力分配不均,对于结构自重及预应力荷载无论是否存在偏心荷载,扭矩总会伴随弯矩同时产生,特别是在支点处扭矩值较大,加上预应力效应及弯矩影响,会使桥梁上部结构在弯扭耦合作用下出现外侧箱室超载、内侧箱室卸载的现象,从而产生向结构外侧翻转的趋势,而且随着曲线半径的减小这种现象越明显。……
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