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隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，城市立體交通及高等級(jí)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(duì)路線線形要求越來(lái)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(lái)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(wú)論荷載是否偏心，都會(huì)產(chǎn)生彎矩和扭矩，并相互影響。同時(shí)在彎道處內(nèi)外側(cè)支座反力不等，有時(shí)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(jì)中，彎橋的支座設(shè)計(jì)有兩種方式：①對(duì)于彎曲半徑大的寬橋，所有墩位都設(shè)置抗扭支座；②對(duì)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(guò)對(duì)彎橋的受力特點(diǎn)的概述和有限元分析，結(jié)合工程實(shí)例，采用第一種布置方式對(duì)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(duì)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(guò)大的扭矩給曲線梁橋的上部和支座的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的困難。彎橋的受力特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：（1）彎橋的外荷載作用下會(huì)同時(shí)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(shì)越明顯。（3）在彎橋中，無(wú)論荷載是否偏心，都會(huì)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(huì)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(shí)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(huì)出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象，因此要設(shè)計(jì)合理的下部結(jié)構(gòu)和支座來(lái)抵抗支座反力。
本文采用計(jì)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(jì)荷載為公路-Ⅰ級(jí)，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(jì)算，再局部調(diào)整支座的布置，來(lái)分析箱梁內(nèi)力變化。
本文從對(duì)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(lái)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(lái)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(tái)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(gè)合理的范圍內(nèi)。
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