钢筋混凝土弯梁桥支座脱空的改善措施__期刊目录网,论文发表,发表论
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时间：2011-02-25 14:43
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摘要：文章结合弯梁桥设计实际情况，分析了弯梁桥支座脱空问题的多种成因，同时有的放矢的提出了这一问题的改善措施。
关键词：弯梁桥；支座脱空；成因；改善
一、 平面弯梁桥支座反力的分配规律
弯梁桥平面上呈扇形布置，在桥梁中轴线上取单位弧长，与曲率中心连接所构成的内外两个扇形面积，是不对称于桥梁中轴线的，其中外弧侧的面积要大于内弧侧的面积，也就是平面弯梁桥内侧恒载较小、外侧较大。
图1弯梁桥的平面形式
其次，由于行车的要求，按照工程技术标准，在结构横断面上要求桥梁外侧设置超高，也就是外侧弧超高、设置向内侧弧倾斜的横坡。
仅就恒载而言，上述两点原因就造成体系重心偏于桥梁中轴线的外弧侧，也就是结构恒载产生向外翻转的均布扭矩。
另外，车辆在桥梁弯道上行驶时，必然会产生指向桥梁外侧弧的离心力。
就静力平衡而言，无论恒载还是活载，均与弯梁桥上相邻两支点的连线不在同一个平面内，而是绕该连线发生扭转。
图2弯梁桥恒载造成的“扭转”
基于以上因素，对于每个桥梁墩台上设置设多个支座的弯梁桥，显然外弧侧支座反力比内弧侧要大；对于中墩为独柱单点支撑，只在两侧桥台上设置两个支座的箱型截面连续弯梁桥，往往会出现桥台上横向两个支座中，内侧弧支座出现很小的支反力、甚至出现脱空的趋势。
二、 支座脱空的计算
支座脱空的计算，也就是对于连续梁横桥向、纵桥向各点支座受力进行计算，如果计算中发现在上部恒载、活载、各种偶然因素的综合作用下，某一点支座支反力出现绝对值比较小的正值或负值，即可判定该点支座出现脱空。
由于箱梁计算方法的差异性，同时荷载组合情况比较复杂，各程序计算支座反力存在着相当程度的差异。笔者接触的常用计算软件中，东南大学孙广华教授的《曲线梁桥设计计算程序》计算结果较为全面、直观，具有相当的可信性。另外结构分析程序MIDAS如果边界条件设置合理，也可以得到比较有说服力的支反力数据。
三、支座脱空的改善措施
为了避免支座脱空问题的出现，实际设计工作中会尽量采取各种措施改善支座受力不均的情况、避免支座脱空。当然，上述优化也必须是在有效计算指导之下有针对性的进行，以期取得良好效果。
支座脱空这一问题，过去长久以来经常被人们所忽视，但是在实际工程中，支座脱空实际上可能对桥梁结构的安全产生重大的不利影响，必须采取有效措施进行避免和改善。主要思路和做法如下：
1. 从桥梁规划入手，尽量避免设置曲率半径较小的弯梁桥。
这可以说是避免支座脱空的最根本、也是最有效的措施。但是由于桥梁规划、尤其是立交桥线形设计往往与现场实际情况紧密联系，如果迁就结构设计要求，将梁桥弯曲半径做的偏大，可能造成动迁量增大、占地面积增大、工程造价大幅度增高等问题，对工程经济性、合理性等产生不利影响。
所以在实际桥梁规划、设计工作中，这方面的考虑往往不能有效解决支座脱空问题，但必须注意进行小半径曲线弯梁桥总体设计时控制分跨、避免出现不合理的跨径布置，使得支座脱空问题更加突出。
2. 设置支座预偏心
当弯梁桥的平面曲率半径受到各项因素制约，不能够比较理想时，首先可考虑通过设置桥墩偏心、也就是令桥墩中心线连线位于桥梁中轴线的偏向外弧一侧，或者在单个桥墩上布置多个支座时，令支座布置的中心位于桥梁中轴线的偏向外弧一侧，缓解内外侧支座受力不均的情况。
3. 减小支座扭转跨径
作为一联连续弯梁桥，当平面曲线半径、桥宽等总体参数确定后，其由恒载、活载作用所产
