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隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，城市立體交通及高等級公路建設(shè)得到了迅速發(fā)展。為了提高道路交通網(wǎng)的通行能力，相應(yīng)地對路線線形要求越來越高，為了保證線形的順暢，橋梁走向就必須服從路線的整體走向，這樣就導(dǎo)致了越來越多的彎橋出現(xiàn)。彎橋最主要的受力特點(diǎn)是翹曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，無論荷載是否偏心，都會產(chǎn)生彎矩和扭矩，并相互影響。同時在彎道處內(nèi)外側(cè)支座反力不等，有時相差很大，有外側(cè)變大，內(nèi)側(cè)變小的傾向，內(nèi)側(cè)支座甚至出現(xiàn)反力。內(nèi)外側(cè)反力差引起的較大的扭矩，使梁截面處于“彎-扭”耦合的作用狀態(tài)。在彎橋的設(shè)計中，彎橋的支座設(shè)計有兩種方式：①對于彎曲半徑大的寬橋，所有墩位都設(shè)置抗扭支座；②對于彎曲半徑小的彎曲彎橋，橋梁端部設(shè)置抗扭支座，中墩處設(shè)置有偏心的單支座。本文通過對彎橋的受力特點(diǎn)的概述和有限元分析，結(jié)合工程實例，采用第一種布置方式對連續(xù)彎橋支座反力進(jìn)行分析研究。
曲線梁橋的受力特點(diǎn)與其各方面的特征有關(guān)，如與曲率半徑、跨徑和截面形式等有關(guān)。彎橋由于受“彎-扭”耦合作用，在彎橋端部可能出現(xiàn)“翹曲”現(xiàn)象。相對于直線梁橋，彎橋的受力更復(fù)雜，彎橋所受的扭矩要比直橋大很多。過大的扭矩給曲線梁橋的上部和支座的設(shè)計帶來很大的困難。彎橋的受力特點(diǎn)有以下幾個方面：（1）彎橋的外荷載作用下會同時產(chǎn)生彎矩和扭矩，并且相互影響，使梁截面處于彎扭共同作用下狀態(tài)，其截面的主拉應(yīng)力往往比同跨徑的直線橋大。（2）由于“彎-扭”耦合作用，彎橋的變形比同跨徑的直線橋大，外邊緣的撓度大于內(nèi)邊緣的撓度，而且曲率半徑越小、橋越寬這一趨勢越明顯。（3）在彎橋中，無論荷載是否偏心，都會產(chǎn)生彎矩和扭矩，甚至支座承受很大的扭矩，由于存在較大的扭矩，通常會出現(xiàn)彎橋的外側(cè)梁荷載超重，內(nèi)側(cè)梁荷載卸載的現(xiàn)象。（4）由于內(nèi)外側(cè)反力的不同，也使得支點(diǎn)反力不同，有外梁變大，內(nèi)梁變小的趨向，有時相差很大，甚至出現(xiàn)內(nèi)側(cè)支點(diǎn)反內(nèi)的情況。如果支座不能承受拉力，就會出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象，因此要設(shè)計合理的下部結(jié)構(gòu)和支座來抵抗支座反力。
本文采用計算模型為33m+40m+33m的連續(xù)彎橋，橋?qū)挒?.76m，梁高為1.8m，設(shè)計荷載為公路-Ⅰ級，彎橋的曲率半徑為60m，其截面形式如圖所示。采用橋梁有限元軟件midas/civil進(jìn)行內(nèi)力計算，再局部調(diào)整支座的布置，來分析箱梁內(nèi)力變化。
本文從對彎橋的墩端部支座距離的調(diào)整以及中墩支座預(yù)偏心的設(shè)置來分析結(jié)構(gòu)的受力情況，得出以下結(jié)論：（1）墩端部支座間的距離設(shè)置是否合理，直接影響到彎橋端部反力，于是彎橋在支座截面一般都設(shè)置剛度較大的橫隔梁和加大橫隔梁尺寸來加大端部抗扭雙支座間距改善彎橋的反力結(jié)果。（2）與直線梁橋相比，曲線梁橋的橋臺的抗扭支座反力，具有外側(cè)支座反力大、內(nèi)側(cè)支座反力小的傾向，內(nèi)側(cè)支座甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)反力（受拉）。中墩預(yù)偏心設(shè)置一定要在一個合理的范圍內(nèi)。
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