1、小半径曲线预应力连续梁设计关键词：小半径曲线，预应力连续梁，结构设计1. 概述昆山合兴路南延接小虞河工程跨规划合兴西路采用三跨变截面预应力混凝土连续梁。桥梁所在的道路中心线位于弯曲半径为 200m 的圆弧上。沿道路中心线方向连续梁跨径布置为 35+60+35m。主梁采用少支架现浇施工，一次落架。桥梁总布置图如图 1.1.图 1.12. 设计标准（1）道路等级：城市次干路（2）设计速度：40km/h（3）设计荷载：城-A 级，每幅桥按 3 车道考虑。（4）桥面宽度：双向四车道+非机动车道，全宽 22.5m。3. 设计参数3.1 结构构造桥梁分两幅布置，左右幅之间留 2cm 变形缝。左幅箱梁中心处
2、曲线半径为205.63m，右幅箱梁中心处曲线半径为 194.37m。中跨圆心角为 17.2，边跨圆心角为 10.0。主梁采用单箱双室、斜腹板箱形截面。跨中梁高为 1.8m，墩顶梁高 3.5m，梁高按二次抛物线变化。每幅桥梁顶板宽 11.24m，翼缘悬臂长 1.8m，腹板斜率2.7:1。顶板厚 25cm；跨中底板厚 25cm，中支点底板厚 80cm；跨中腹板厚 50，中支点腹板厚 70cm。中支点横梁厚 2.5m，边支点横梁厚 1.5m。中跨设 4 道跨间横隔板，横隔板间距 12m；边跨设两道跨间横隔板，横隔板间距 10m。左幅主梁跨中及墩顶截面见图 3.13.2。图 3.1 跨中截面图 3.2
3、 墩顶截面3.2 预应力布置主梁采用单向预应力。纵向预应力采用高强度低松弛钢绞线，标准强度1860MPa，腹板钢束采用 1215.2mm，顶、底板钢束采用 915.2mm。腹板束采用两端张拉，顶、底板束采用单端或两端张拉。图 3.3 墩顶钢束横断面布置图 3.4 中跨跨中钢束横断面布置3.3 支座布置由于本桥曲线半径较小，结构在荷载作用下，扭矩较大，为改善支座受力，各墩采用双支座。支座采用盆式橡胶支座。中支点支座横向中心距 4.0m，边支点支座横向中心距 5.0m。4. 结构计算4.1 计算模型采用 Midas Civil 2012 软件并考虑曲线因素，建立曲线单梁模型。这里曲线指的是以直代曲
4、，即两个节点之间为直线，但是模型中的每个节点都在半径为200m 的曲线上。主梁按部分预应力 A 类构件设计。图 4.1 结构计算模型4.2 内力图恒载作用下弯矩分布如下图，最大负弯矩-106544kN.m，中跨最大正弯矩34082kN.m 。图 4.2 恒载弯矩图恒载作用下剪力分布如下图，中墩附近最大剪力 10371kN，边支点附近最大剪力 2648kN。图 4.3 恒载剪力图恒载作用下扭矩分布如下图，主墩墩顶附近扭矩最大，最大扭矩为 3105kN.m 图 4.4 恒载扭矩图4.3 抗弯承载能力极限强度主梁抗弯承载能力验算如下图，从图中可以看出，箱梁的抗弯承载能力满足要求。图 4.5 抗弯承载
5、能力极限强度4.4 正截面抗裂短期效应组合下，上缘最小压应力 0.53MPa，下缘最小压应力-0.65MPa。图 4.6 短期效应组合上缘正应力包络图图 4.7 短期效应组合下缘正应力包络图长期效应组合下，上缘最小压应力 0.76MPa，下缘最小压应力-0.57MPa。图 4.8 长期效应组合上缘正应力包络图图 4.9 长期效应组合下缘正应力包络图4.5 持久状况最大压应力标准组合作用下，上缘最大压应力 9.70MPa，下缘最大压应力 11.26MPa。图 4.10 标准组合上缘应力包络图图 4.11 标准组合下缘应力包络图4.6 支反力中支点、边支点反力见下表，恒载作用中支点曲线内侧反力 10855kN，边支点曲线内侧反力 1408kN。表 4.1 支反力边支点（ kN） 中支点（kN）工况名称曲线内侧 曲线外侧 曲线内侧 曲线外侧恒载 1408 1535 10855 8848活载最大 1104 1149 2326 2003活载最小 -223 -399 -328 -563计算结果表明：中墩内侧支座的支反力大于外侧支座的支反力，边墩内侧支座的支反力小于外侧支座的支反力。这是因为，具有平曲线的桥梁，通过其扇形平面的质心主轴，在中墩位置偏向曲线内侧，而在边墩位置偏向曲线外侧。
