浅议小半径曲线箱梁桥设计要点

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1、浅议小半径曲线箱梁桥设计要点摘要：在小半径曲线箱梁桥的设计中，经常会遇到这样那样的设计问题，这些问题我们都容易忽视，但是他在设计中又不可缺少。本文通过工程实例，介绍了在小半径曲线箱梁设计中，需要注意的三个要点，以及如何进行设计和复核。关键词：小半径曲线箱梁跨间横隔板钢束防崩最小保护层随着城市的飞速发展，初期的交通形势已经不能缓解日益严重的交通压力，在这样的状况下，高架桥、立交桥等交通型式孕育而生。立交桥的型式多种多样，而匝道设计也是立交设计中的重要一环。匝道桥基本上均位于曲线上，由于地形限制，城市桥梁美

2、观需要等等原因，匝道的曲线半径很小，墩柱多采用独柱墩。这就不可避免给设计带来一定的难度，本文就工程实例，就小半径曲线箱梁设计需要注意的要点加以讨论。一.工程概况渤海大道（一期）大魏家立交工程，设计荷载为公路一1级，温度荷载为+3（TC、-20°C,环境为III类环境，设计时速主线100km/h,匝道40km/h,桥面铺装0.17m。G、H匝道上部结构为20m+20m+20m三跨一联普通钢筋混凝土箱梁，曲线半径为65mo主梁为单箱单室结构，具体截面尺寸见箱梁横断面图a。F匝道由于上跨主路，故此净空有一定要

3、求，桥梁上部结构采用32m+36m+3加三跨一联预应力混凝土箱梁，曲线半径为185m。主梁结构为单箱双室，具体截面尺寸见箱梁断面图bo一.设计中需要注意的要点与计算方法1•在刚刚接触和对规范不熟悉的设计人员中，很容易忽略一个常见但是必须要注意的设计要点。在内半径小于240m的弯箱梁设计中，箱梁应在跨径之间设置跨间横隔板。设置跨间横隔板，可以增大横向刚度，提高箱梁的抗扭惯性矩。对于钢筋混凝土箱梁而言，需要设置的跨间横隔梁的间距不应大于10叫对于本工程而言，G、H匝道为20m等跨径箱梁，故此设计人员在跨中设

4、置了一道0・5ni的跨中横隔板。而针对预应力混凝土箱梁则需要经过结构分析确定，对于F匝道箱梁，通过Midas,对箱梁进行抗扭验算，得出结论只需在跨中设置一道0.5ni横隔梁即可。2•在曲线箱梁设计中，需要注意重中之重的要点是防止支座脱空。半径越小的箱梁桥，发生支座脱空的可能性越大。G、H匝道设计半径为65m,由于采用独墩设计故此，支座间距为2.3mo若按对称布置支座，即支座距梁中心线1.15mo通过Midas进行梁格法计算，得到由恒载（包含收缩徐变）、汽车活载（系数1.4）.温度荷载（系数1.0）.支座

5、沉降（系数0.5）所引起的边支点支座反力见表一：由表一中的内力组合可以看出，在不设置预偏心的情况下，边支点内侧支座与外侧支座承受的荷载差值较大，若半径继续变小就会导致内侧支座脱空。为了统一支座规格，使支座及支座处箱梁受力均匀，同时也为防止意外事故导致支座脱空，故此本匝道桥再设计中，边支点设置了向曲线外侧0.25m的预偏心，所得支座反力见表二：有表二中的内力组合可以看出，适当的设置支座预偏心，可以很好地防止支座脱空，并使结构受力更趋于合理化。3•在小半径曲线箱梁桥的设计中，除应考虑上述因素外，还应考虑预应

6、力混凝土钢束侧向崩出问题。F匝道设计半径为185m,钢束型号17根①sl5.2面积0.00238m2o波纹管外边缘到7.35cm,控制张拉应力1302Mpa,混凝土型号C50,当混凝土强度达到设计强度100%时开始张拉。利用微积分原理推论得出的结论，与孙广华老师在《曲线梁桥计算》一书中给出计算局部钢束段冲切力公式是相一致的。计算冲切力：q=KlK2F/R=67KN（跨中附近）本桥没有设置抗冲切钢筋，由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）5.6.1式计算的抗冲切强度：抗冲切强

7、度：（0.7Bhftd+0.15opc,m）Umh0=210KN（跨中附近）由计算结果可以看出，本桥抗冲切强度满足要求。若计算不满足抗冲切强度要求时，需要设置抗冲切钢筋。再根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）式5.6.2-1、5.6.2-2、5.6.2-3进行复核计算。由公式5.6.2-1.5.6.2-2.5.6.2-3即使设置了抗冲切钢筋，但是预应力保护层厚度不能满足时，也同样存在安全隐患，所以在小半径预应力混凝土箱梁设计过程中，除需要满足抗冲切强度要求外，还需要进行

8、预应力混凝土最小保护层厚度的计算。由计算可以看出，本桥需设置的最小保护层厚度，只需要满足各类环境下直线管道的最小保护层厚度即可。一.结束语通过上述工程实例的计算过程，可以得出，在小半径曲线箱梁桥的设计过程中，要时刻注意跨中横隔板的设置，同时验算支座是否存在脱空现象，一旦两个支座反力相差较大时，应设置一定得预偏心，是结构受力更加趋于合理化。而在预应力箱梁桥中，还应防止混凝土钢束侧向崩出破坏，及验算预应力管道的最小保护层厚度。只有我们在设计过程