桥梁的有限元
与直桥不同,弯桥的桥梁受力会与桥墩台形成耦合。弯桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样有制动力、温度变化引起的内力、地震力等外,还存在离心力和预应力张拉产生的径向力。
因此,在曲线桥梁结构的设计中,应该对整个结构进行全面且整体的空间受力计算分析。
除了横向力外,工程师还必须对其在承受纵向弯曲、扭转和翘曲作用下,结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析,充分考虑其结构的空间受力特点,才能得到安全可靠的结构设计。
弯桥的受力复杂,除了弯矩和扭矩联合作用外,拐弯内侧梁和外侧梁的受力也不均匀。为了抵抗梁截面的弯矩和扭矩,故而在弯梁桥设计中多采用横向强度很高的箱形截面。
由于桥面超高,加之为了满足梁体受扭时外边梁受力较大的强度需要,还需要在桥梁横向将各主梁布置做成不同的梁高。在配筋设计上,也要考虑这种扭矩,在腹板侧面布置较多受力钢筋,并且配置许多抗扭钢筋。

弯桥的工程实践中经常采用的箱型截面

来源:智慧交通馆、广东交通公众号
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