变截面连续曲线箱梁桥不同半径结构受力分析

孙殿国

（南通市市政工程设计院有限责任公司，江苏 南通 226000）

由于预应力混凝土曲线箱梁具有抗扭刚度大，同时能较好地适应各种地形条件且线条平顺等优点，因此曲线箱梁桥在公路工程及城市道路立交中的应用越来越广泛，特别是在互通式立交桥的匝道设计中的应用更为普遍。然而曲线梁桥的受力情况与结构的联长、跨径布置、支座的布置方式、配束方式、曲率半径等因素有着密切的关系，结构是否合理直接影响结构的受力，甚至会出现严重的安全问题[1-2]。因此，对曲线梁桥受力性能进行分析研究显得非常重要，其可为工程设计提供理论依据。

1 曲线梁桥的受力特点

曲线梁桥梁因为梁轴线呈曲线形式，由于曲率的存在使得曲线梁桥的受力特性尤为复杂，梁体内同时受弯矩、剪力、扭矩的作用，因此相对于直线桥其扭矩非常大，而且还伴有翘曲。

梁截面在发生竖向弯曲时，由于曲率半径的影响，必然会产生扭转，而这种使梁扭转的作用又将导致梁的挠曲变形，这就形成了“弯扭耦合”作用。因此，梁的变形也就是弯曲和扭转两者的叠加，其变形值也要比一般的直线正交桥偏大。同时，弯桥外侧腹板的挠度会大于内侧腹板的挠度，而且曲率半径越小影响会越大[3-6]。

由于扭转力矩的作用，在弯梁桥中通常会出现“外梁超载，内梁卸载”的现象，内外梁应力产生差异，这种现象在小半径的宽桥中表现得特别明显。曲线梁桥的横梁是防止扭转，保持全桥稳定的重要构件，因而与一般的直线桥相比，其刚度要较大。……