理论教育 弯梁桥结构特点与受力分析

弯梁桥结构特点与受力分析

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:弯梁桥是指在水平面内梁的轴线是曲线的梁桥。这一作用使弯桥具有以下受力特点:由于弯扭耦合,弯梁桥的变形比同样跨径的直线桥要大,外边缘的挠度大于内边缘的挠度,而且曲率半径越小、桥越宽,这一趋势越明显。弯梁桥的支点反力与直线桥相比,有曲线外侧变大、内侧变小的倾向,内侧甚至产生负反力。弯桥的中横梁,除具有直线桥中的功能外,还是保持全桥稳定的重要构件,与直线桥相比,其刚度一般较大。

弯梁桥结构特点与受力分析

弯梁桥是指在水平面内梁的轴线是曲线的梁桥。

弯桥和直桥的区别最直观的是几何形状的不同。直桥的中心线是一条直线,弯桥的中心线是一条曲线,一般是圆弧线;从结构力学观点来看,直桥的内力求解是平面问题,而弯桥的内力求解则是空间力系问题。

弯梁桥有曲率,在竖向荷载作用下,弯梁桥因曲率而产生扭转,而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形,故称之为“弯-扭”的耦合作用。这一作用使弯桥具有以下受力特点:

(1)由于弯扭耦合,弯梁桥的变形比同样跨径的直线桥要大,外边缘的挠度大于内边缘的挠度,而且曲率半径越小、桥越宽,这一趋势越明显。

(2)弯梁桥即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭转,通常会使外梁超载,内梁卸载,内外梁产生应力差别。

(3)弯梁桥的支点反力与直线桥相比,有曲线外侧变大、内侧变小的倾向,内侧甚至产生负反力。当曲率半径小、结构自重较小时,内侧支点要出现负反力,应在构造上设置拉压支座,同时应防止外侧支座超载。

(4)弯桥的中横梁,除具有直线桥中的功能外,还是保持全桥稳定的重要构件,与直线桥相比,其刚度一般较大。

真题 【11.3.5】 (2004年考题)(www.daowen.com)

某城市桥梁,桥宽为8.5m,平面曲线半径为100m,上部结构为20m+25m+20m三跨孔径组合的钢筋混凝土连续箱形截面梁,箱形截面梁横断面均对称于桥梁中心轴线。平面布置如图11.3.9所示。试判定在恒荷载作用下,边跨横桥向A1、A2、D1、D2二组支座的反力大小关系,并指出下列所示的何组关系式正确?

(A)A2>A1,D2<D1 (B)A2<A1,D2<D1

(C)A2>A1,D2>D1 (D)A2<A1,D2>D1

【答案】 (A)

【解答】 因横断面对称,由于曲梁外侧长度要大于内侧,箱形截面梁重心偏于轴线外侧,所产生的扭矩引起外侧支座反力大于内侧支座反力,(A)正确。

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图 11.3.9

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