曲线桥上t梁长度如何计算

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曲线梁桥板长计算规则
2009-11-06 12:35:08| 分类： 工程相关|举报|字号 订阅

装配式曲线桥的布孔要点

[摘要] 上部采用装配式构件的桥梁在公路桥梁中占据很大的比例，而桥梁处在平曲线上时，也有相当部分的桥梁采用这种型式。将曲线半径、桥梁宽度、桥梁斜度、平行布孔、径向布孔等相关参数比较，提出了曲线桥上部构件的处理办法，指出了其各自适用的范围。
[关键词] 装配式曲线桥梁，上部构件，平行布孔，径向布孔。

我国高速公路通过十几年的发展，进入了一个迅猛发展的时期，桥梁工程往往控制整个工程的难度和进度，在这些桥梁工程中，中小跨径桥梁占相当大的比例，而中小跨径的桥梁上部一般采用装配式构件。装配式构件的桥梁其结构型式简单，受力特点明显，因此仍会在未来的桥梁建设中占明显的数量之优。公路桥梁的平面一般服从路线，这样不可避免使得桥梁处在平曲线上。探讨装配式曲线桥的布孔方式，预制板梁在长度、角度方面是否能统一，则会对设计和施工带来方便。
公路的平面是由若干的平曲线、直线组成的。由于高速公路的平曲线半径较大，采用“以折代曲”的布置方式是完全能够实现在曲线桥上采用装配式构件的。问题是：如何使得这种以折代曲的方式能更好地模拟成曲线、并能更好地减少板梁长度和角度的变化。
装配式板梁按结构型式分有简支结构和先简后连续结构；按平面布置的形式可分为平行法、径向法。
简支结构的桥梁目前的跨径在8~25m，跨径再大，克服构件的自重的配筋将占据主要方面，已经不经济。最常见的是8~20m的简支构件。
先简支后连续结构的桥梁目前的跨径在16~50m。最常见的是20~40m。
先简支后连续结构在梁体的预制阶段和简支结构是相同的，只是在安装就位后有一个体系转换的过程。
一、径向布置
径向布置也称做等角度布置，即各墩台线与其半径线（径向线）的法线的夹角相同。由径向布置形成的桥梁，平面上看似一个扇形的桥梁。这种桥梁的主要特点有：
1）曲线半径越小，同一跨内的最大板长与最小板长的差值越大，但板长差值的百分比与桥梁跨径无关。
2）桥梁斜度越大，同一跨内最大板长与最小板长的差值越大，但板长差值的百分比与桥梁跨径无关。
3）桥梁宽度越大，同一跨内最大板长与最小板长的差值越大，但板长差值的百分比与桥梁跨径无关。
4）同一曲线半径的桥梁各跨板端角度相同，各墩台盖梁的长度相同。
径向布置的桥梁，在同一曲线上时其各墩台盖梁的长度是相同的。对于直线上的桥梁，其墩台盖梁的长度可用L=K/Cosφ表示，其中，L为墩台盖梁的斜长度，K为桥梁宽度，φ为桥梁斜度。
采用径向布置的桥梁，其墩台盖梁的长度不能用上述公式计算，但它的长度与其相应斜度的直线桥差别不大；随着曲线半径的增大，预制板梁的板端实际角度与斜度的差值越来越小，并且这个差值与斜度无关。
5）板梁及墩台种类的多少和桥梁的跨数无关。
采用径向布置的桥梁，其板梁和墩台的尺寸在各跨之间是完全一致的，和桥梁的跨数多少没有关系。
对于装配式的桥梁来说，如何降低预制板梁长度的不一致，板端角度的不一致对方便设计和施工是重要的，同时，也应考虑到下部墩台盖梁长度以及由此产生的柱间距是否相同，以减少设计和施工的烦琐。
采用径向布置的桥梁，仅在板梁的长度上是有差别的，但各跨的板端角度、下部盖梁的长度都是相同的。即使板梁的长度有差别，但也仅仅是横桥向的差别，对纵向各跨来说是一致的，因此应用的范围是较广的。
二、平行布置
平行布置也称做不等角度布置，即各墩台线与其半径线（径向线）的法线的夹角不相同，但各墩台线均平行。由平行布置形成的桥梁，两端支撑边的延长线不会交于曲率中心，平面上看是一个类似扇形的桥梁。这种桥梁的主要特点有：
1）预制板的长度与斜度无关，与桥梁宽度无关。
当桥梁的曲线半径确定后，预制板梁的长度即确定，而且这个数值不会随桥梁的斜度变化，不会随桥梁宽度变化。其每块板梁的夹角与相应斜度的差值亦为一定值。
2）预制板梁的长度，和曲线半径的大小无关。
无论曲线半径多大，预制板梁的长度基本上都是一定值，其影响值仅是由于弧弦差带来的。
3）曲线半径越小，墩台盖梁的长度差值越大。
曲线半径越小，相邻跨墩台盖梁长度的差值越大。
4）桥梁斜度越大，墩台盖梁的长度差值越大。
在同一曲线半径、同一跨径、同一桥梁宽度下，桥梁斜度越大，相邻墩台盖梁长度的差值越大。
5）桥梁宽度越大，墩台盖梁的长度差值越大。
在同一曲线半径、同一跨径、同一桥梁斜度下，桥梁宽度越宽，相邻墩台盖梁长度的差值越大，但基本呈线形增长。
6）桥梁跨数越多，上部板梁的角度及下部墩台盖梁的种类越来越多。
随着桥梁跨数的增多，各跨的上部板梁的角度、各墩台盖梁长度、角度的差别越来越大。
采用平行布置的桥梁，每跨内横桥向各板梁的板端角度、长度都是相同的，各墩台的长度和角度上是有差别的，各跨板梁的长度是相同的但角度是有差别的，随着跨数的增多，这种差别越来越大，上部板梁角度及下部墩台的种类也越来越多。
三、各种方式建议的适用范围
对于采用径向布置的桥梁来说，当最大板长及最小板长相差在2%以内时，由板的计算跨径不同引起构件内力变化是可以忽略的，其板长是可以通过构造处理的措施（增加板的预制长度或调整封锚的厚度等）来实现的。
对于板长差相差在2%以上时，由于其计算跨径对板的内力产生的影响较大，应按不同板长进行计算、配筋。在这种情况下，采用装配式的简支空心板就显得很不方便，失去了装配式桥梁的优点，建议采用整体浇筑的构件。

对于采用平行布置的桥梁来说，桥梁跨数不宜超过4跨，否则，无论对上部板梁还是下部的墩台都是烦琐的。
以上讨论的是简支结构的桥梁，对于先简支后连续的桥梁来说，由于墩顶现浇段的存在（一般均大于0.5m），因此使得板梁采用径向布置的可能性大于平行布置。这是因为：采用径向布置的板梁虽然板梁的长度不等，但在预制板梁时完全可以采用相同尺寸进行预制，其板梁间的差值可以由墩顶现浇段的长度进行调整，并且下部墩台的种类完全一致，降低了设计和施工的难度。需要注意的是，应按上述简支梁的思路进行分析，确定墩顶现浇段的最大、最小长度，以满足墩顶现浇段的施工。一般可将墩顶现浇段的控制长度为0.3~1.0m，太小了施工无法进行，太大了桥墩盖梁的宽度需增大的太多。
建议对先简支后连续的桥梁，按径向法进行布置，通过墩顶现浇段长度的控制确定上部板梁的种类，最大限度地减少预制板梁的种类，方便设计和施工。
需要注意的是，曲线梁和直线梁在受力上是不同的，曲线梁的弯矩和剪力不仅由荷载的竖向力效应引起，而且也由荷载的扭矩效应引起，但扭矩效应所占比例很小。因此当采用闭口截面的空心板、实心板截面时，可按直线梁的截面取，其抗弯、抗扭强度一般都能满足要求；但采用肋板式截面（T梁），则其肋板厚（主要是在支点附近的肋板厚）必须大大增加。