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摘要：借助大型有限元计算软件Midas，建立某枢纽互通立交连续弯箱梁模型，分析讨论计算结果，为此类桥梁的设计计算提供参考。
关键词：连续弯箱梁；桥梁设计
1、引言
随着城市及轨道交通的发展，曲线梁桥得到越来越广泛的应用，由于弯梁桥中存在较大扭矩的受力特点，故在设计中一般选用箱形截面的形式[1]。连续弯箱梁桥具有承受“弯—扭耦合作用”的受力特点，出现向外滑移、梁体开裂等病害的情形也在逐渐增多。本文以某连续弯箱梁桥为例，建立有限元模型，分析讨论计算结果，为此类桥梁的设计计算提供参考。
2、总体设计
1．桥跨布置为4x30m连续弯箱梁，墩梁固结，桥位平面曲线半径R=1500m。上部结构箱梁为1.7m等高单箱双室断面。标准顶板宽度10.5m，标准底板宽度5.275m，箱梁顶板厚度25cm（墩顶附近变厚度为45～25cm，渐变段长度为4m），底板厚度25cm（墩顶附近变厚度为40～25cm，渐变段长度为4m），腹板厚度45cm（墩顶附近变厚度为75～45cm，渐变段长度为4m），翼缘板悬臂长度2.3m，翼缘板端厚度18cm（伸缩缝端变厚度为50～18cm），两边腹板以1：0.25的斜率且水平投影长度31.25cm保持不变，中腹板保持竖直。
2．箱梁腹板钢束为10φs15.20，顶底板钢束采用7φs15.20。
3、计算模型建立与分析设计
1．计算模型建立：
因曲线半径较大，为简化计算，模型采用单梁形式。全桥模型如图1所示。箱梁采用C50混凝土，按部分预应力混凝土A类构件设计。上部结构连续弯箱梁采用满堂支架四跨一联同时架设施工。设计行车速度为40km/h，双向车道。
主要设计荷载如下：
图1 全桥模型
（1）一期荷载：结构自重26kN/m；
（2）二期恒载：沥青混凝土桥面鋪装及现浇层17cm，混凝土防撞护栏10kN/m；
（3）汽车荷载：公路Ⅰ级。冲击系数的计算，按曲线梁的弧向跨径来计算曲线梁桥的冲击系数[2]。车道荷载按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60-2004）中车辆荷载布置方式偏载布置；
（4）温度荷载：结构体系升温20℃，降温20℃，箱梁顶板温度梯度效应按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60-2004）施加；
（5）收缩徐变：收缩徐变时间取10年；
（6）支座沉降取值：桥梁墩台不均匀沉降5mm，取沉降最不利组合。
2．计算结果分析：
（1）分联墩处支座反力：曲线内侧最大支反力2025 kN，曲线外侧最大支反力3219kN，外侧比内侧大59%；最大径向力为258 kN。结构最大扭矩位于支座附近梁端，说明径向力使结构产生了较大扭矩。
（2）极限承载能力验算：
最不利荷载组合：1.2恒载+0.5沉降+1.4移动荷载+1.12体系降温+1.12温度梯度降温，最大弯矩38899kN·m<结构抗力52952 kN·m，位于边跨跨中附近，满足规范要求。
（3）正常使用阶段正截面抗裂验算：
最不利荷载组合：恒载+沉降+移动荷载+体系升温+0.8温度梯度降温，最大拉应力1.56MPa<0.7ftk=1.855 MPa，位于边墩墩顶及附近，满足规范要求。
（4）正常使用阶段斜截面抗裂验算：
最不利荷载组合：恒载+沉降+移动荷载+体系降温+0.8温度梯度升温，最大拉应力1.27MPa<0.5ftk=1.325 MPa，位于边墩墩顶，满足规范要求。
（5）正常使用阶段正截面抗压验算：
最不利荷载组合：二期恒载+沉降+移动荷载+体系降温+温度梯度升温，最大压应力14.2MPa<0.5fck=16.2 MPa，位于近边墩1/4边跨内，满足规范要求。
（6）正常使用阶段斜截面抗压验算：
最不利荷载组合：二期恒载+沉降+移动荷载+体系降温+温度梯度升温，最大压应力14.2MPa<0.6fck=19.44 MPa，位于近边墩1/4边跨内，满足规范要求。
4、结束语
计算结果表明，最不利荷载组合作用下，内外侧支反力相差较大，且有较大的径向力。可见，设计中为避免结构发生外移、侧翻等病害，应合理调整横桥向支座位置以及间距，从结构构造、施工工艺等方面采取措施，提高连续弯箱梁的受力性能。
参考文献：
[1]邵旭东，李立峰.桥梁设计与计算[M].第1版.北京:人民交通出版社,2007;
[2]孙广华.曲线梁桥计算[M].第1版.北京:人民交通出版社,1997;41
关键词：连续弯箱梁；桥梁设计
1、引言
随着城市及轨道交通的发展，曲线梁桥得到越来越广泛的应用，由于弯梁桥中存在较大扭矩的受力特点，故在设计中一般选用箱形截面的形式[1]。连续弯箱梁桥具有承受“弯—扭耦合作用”的受力特点，出现向外滑移、梁体开裂等病害的情形也在逐渐增多。本文以某连续弯箱梁桥为例，建立有限元模型，分析讨论计算结果，为此类桥梁的设计计算提供参考。
2、总体设计
1．桥跨布置为4x30m连续弯箱梁，墩梁固结，桥位平面曲线半径R=1500m。上部结构箱梁为1.7m等高单箱双室断面。标准顶板宽度10.5m，标准底板宽度5.275m，箱梁顶板厚度25cm（墩顶附近变厚度为45～25cm，渐变段长度为4m），底板厚度25cm（墩顶附近变厚度为40～25cm，渐变段长度为4m），腹板厚度45cm（墩顶附近变厚度为75～45cm，渐变段长度为4m），翼缘板悬臂长度2.3m，翼缘板端厚度18cm（伸缩缝端变厚度为50～18cm），两边腹板以1：0.25的斜率且水平投影长度31.25cm保持不变，中腹板保持竖直。
2．箱梁腹板钢束为10φs15.20，顶底板钢束采用7φs15.20。
3、计算模型建立与分析设计
1．计算模型建立：
因曲线半径较大，为简化计算，模型采用单梁形式。全桥模型如图1所示。箱梁采用C50混凝土，按部分预应力混凝土A类构件设计。上部结构连续弯箱梁采用满堂支架四跨一联同时架设施工。设计行车速度为40km/h，双向车道。
主要设计荷载如下：
图1 全桥模型
（1）一期荷载：结构自重26kN/m；
（2）二期恒载：沥青混凝土桥面鋪装及现浇层17cm，混凝土防撞护栏10kN/m；
（3）汽车荷载：公路Ⅰ级。冲击系数的计算，按曲线梁的弧向跨径来计算曲线梁桥的冲击系数[2]。车道荷载按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60-2004）中车辆荷载布置方式偏载布置；
（4）温度荷载：结构体系升温20℃，降温20℃，箱梁顶板温度梯度效应按《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60-2004）施加；
（5）收缩徐变：收缩徐变时间取10年；
（6）支座沉降取值：桥梁墩台不均匀沉降5mm，取沉降最不利组合。
2．计算结果分析：
（1）分联墩处支座反力：曲线内侧最大支反力2025 kN，曲线外侧最大支反力3219kN，外侧比内侧大59%；最大径向力为258 kN。结构最大扭矩位于支座附近梁端，说明径向力使结构产生了较大扭矩。
（2）极限承载能力验算：
最不利荷载组合：1.2恒载+0.5沉降+1.4移动荷载+1.12体系降温+1.12温度梯度降温，最大弯矩38899kN·m<结构抗力52952 kN·m，位于边跨跨中附近，满足规范要求。
（3）正常使用阶段正截面抗裂验算：
最不利荷载组合：恒载+沉降+移动荷载+体系升温+0.8温度梯度降温，最大拉应力1.56MPa<0.7ftk=1.855 MPa，位于边墩墩顶及附近，满足规范要求。
（4）正常使用阶段斜截面抗裂验算：
最不利荷载组合：恒载+沉降+移动荷载+体系降温+0.8温度梯度升温，最大拉应力1.27MPa<0.5ftk=1.325 MPa，位于边墩墩顶，满足规范要求。
（5）正常使用阶段正截面抗压验算：
最不利荷载组合：二期恒载+沉降+移动荷载+体系降温+温度梯度升温，最大压应力14.2MPa<0.5fck=16.2 MPa，位于近边墩1/4边跨内，满足规范要求。
（6）正常使用阶段斜截面抗压验算：
最不利荷载组合：二期恒载+沉降+移动荷载+体系降温+温度梯度升温，最大压应力14.2MPa<0.6fck=19.44 MPa，位于近边墩1/4边跨内，满足规范要求。
4、结束语
计算结果表明，最不利荷载组合作用下，内外侧支反力相差较大，且有较大的径向力。可见，设计中为避免结构发生外移、侧翻等病害，应合理调整横桥向支座位置以及间距，从结构构造、施工工艺等方面采取措施，提高连续弯箱梁的受力性能。
参考文献：
[1]邵旭东，李立峰.桥梁设计与计算[M].第1版.北京:人民交通出版社,2007;
[2]孙广华.曲线梁桥计算[M].第1版.北京:人民交通出版社,1997;41