【關鍵詞】彎樑橋 制約因素 受力特點 結構設計
1概 述
目前彎樑橋在現代化的公路及城市道路立交中的數量逐年增加，應用已非常普遍。尤其在互通式立交的匝道橋設計中應用更為廣泛。由於受地形、地物和佔地面積的影響，匝道的設計往往受到多種因素的限制，這就決定了匝道橋設計具有以下特點：⑴匝道橋的橋面寬度比較窄，一般匝道寬度在6～11m左右。⑵由於匝道是用來實現道路的轉向功能的，在城市中立交往往受到佔地面積的限制，所以匝道橋多為小半徑的曲線樑橋，而且設定較大超高值。⑶匝道橋往往設定較大縱坡，匝道不僅跨越下面的非機動車道，有時還需跨越主幹道和匝道，這就增大了匝道橋的長度。由於匝道橋具有斜、彎、坡、異形等特點，給橋樑的線型設計和構造處理帶來很大困難。
2彎樑橋的平面及縱、橫斷面佈置
隨著高等級公路在路線線形方面的要求越來越高，要求橋樑設計完全符合路線線形，所以橋樑的平面佈置，基本上應服從整體線形佈置的要求，橋樑縱坡也應服從路線縱坡。為了抵抗樑截面的彎矩和扭矩，在彎樑橋設計中多采用箱形截面。由於橋面超高的需要及樑體受扭時外邊樑受力較大的需要，故可在橋樑橫向將各主樑佈置做成不同的樑高，如圖一所示。為了構造簡單，方便施工，也可將主樑做成等高度的，其超高橫坡由墩臺頂面形成，如圖二所示。
3彎樑橋結構受力特點
3.1樑體的彎扭耦合作用
曲樑在外荷載的作用下會同時產生彎矩和扭矩，並且互相影響，使樑截面處於彎扭耦合作用的狀態，其截面主拉應力往往比相應的直樑橋大得多，這是曲樑獨有的受力特點。彎樑橋由於受到強大的扭矩作用，產生扭轉變形，其曲線外側的豎向撓度大於同跨徑的直橋；由於彎扭耦合作用，在樑端可能出現翹曲；當樑端橫橋向約束較弱時，樑體有向彎道外側“爬移”的趨勢。
3.2內樑和外樑受力不均
在曲線樑橋中，由於存在較大的扭矩，因而通常會使外樑超載、內樑解除安裝，尤其在寬橋情況下內、外樑的差異更大。由於內、外樑的支點反力有時相差很大，當活載偏置時，內樑甚至可能產生負反力，這時如果支座不能承受拉力，就會出現樑體與支座的脫離，即“支座脫空”現象。
3.3墩臺受力複雜
由於內外側支座反力相差較大，使各墩柱所受垂直力出現較大差異。彎橋下部結構墩頂水平力，除了與直橋一樣有制動力、溫度變化引起的內力、地震力等外，還存在離心力和預應力張拉產生的徑向力。
故在曲線樑橋結構設計中，應對其進行全面的整體的空間受力計算分析，只採用橫向分佈等簡化計算方法，不能滿足設計要求。必須對其在承受縱向彎曲、扭轉和翹曲作用下，結合自重、預應力和汽車活載等荷載進行詳細的受力分析，充分考慮其結構的空間受力特點才能得到安全可靠的結構設計。
4彎樑橋的結構設計
直樑橋受“彎、剪”作用，而彎樑橋處於“彎、剪、扭”的複合受力狀態，故上、下部結構必須構成有利於抵抗“彎、剪、扭”的措施。
4.1彎樑橋的彎扭剛度比對結構的受力狀態和變形狀態有著直接的關係：彎扭剛度比越大，由曲率因素而導致的扭轉彎形越大，因此，對於彎樑橋而言在滿足豎向變形的前提下，應儘可能減小抗彎剛度、增大抗扭剛度。所以在曲線樑橋中，宜選用低高度樑和抗扭慣矩較大的箱形截面。
4.2在彎樑橋截面設計時，要在橋跨範圍內設定一些橫隔板，以加強橫橋向剛度並保持全橋穩定性。在截面發生較大變化的位置，要設漸變段過渡，減小應力集中效應。
4.3在進行配筋設計時要充分考慮扭矩效應，彎樑應在腹板側面佈置較多受力鋼筋，其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直橋多，且應配置較多的抗扭箍筋。
4.4城市立交橋中的彎箱梁橋中墩多佈置成獨柱支承構造。在獨柱式點鉸支承彎連續樑中，上部結構在外荷載作用下產生的扭矩不能通過中間支承傳至基礎，而只能通過曲樑兩端抗扭支承來傳遞，從而易造成曲樑產生過大扭矩。為減小彎樑橋樑體受扭對上、下部結構產生的不利影響，可採用以下方法進行結構受力平衡的調整：4.4.1為減小此項扭矩的影響，比較有效的辦法是通過調整獨柱支承偏心值來改善主樑受力。