为什么很多跨海大桥要建成曲线,而不是直线?

我们的港珠澳大桥早已经竣工了,并且就在最近它已经正式通车了,当人们从空中俯视这座大桥时,会创造它的大致走势竟然是弯的,两点之间修直线不是更省本钱吗?为什么不走直线要设计成曲线?

弯形建筑设计讲授 工艺流程

为什么大多数跨海大桥会建成曲线,实在不只是港珠澳大桥,我们的杭州湾大桥等很多跨海大桥都是一条曲线,之以是要这样建筑
首先受到了海流的影响,从构造力学的角度来看,有弯度明显更稳定,跨海大桥受到的海浪冲击远远大于普通桥梁,以是通过设计S形曲线,能让水流利过勾引减少对桥梁造成的侵害。

而且由于海底并不是平坦的,也会和地面一样是不平的地形,把桥梁修成波折的形状是为了避开这些起伏的地形,保障桥梁的稳定和安全。
其余把桥梁修成波折的,还能防止司机涌现驾驶疲倦,比如在一条直线上开车司机常常会由于周围相同的驾驶环境,产生视觉疲倦和精神懈怠,通过波折的路线,能勾引驾驶职员的视线,这会让司机把稳力更加集中,不随意马虎发生交通事件。

以是说把长度很长的跨海大桥,建筑成一条波折的曲线,受到了自然和现实多种成分影响,并不是在摧残浪费蹂躏建材。

河南郑州经济技能开拓区耿庄村落超过京广高铁的10000吨T型刚构曲线桥、跨域郑西高铁16500吨斜拉桥是郑万铁路的关键掌握性工程。
当天成功转体的T型刚构桥梁全长147.4米,曲线半径为2500米,总重达到10000吨,相称于37架空客A380,桥面间隔地面30米,相称于10层楼的高度。

马哈迪:要重启新马“弯桥操持”,彻底办理海关拥堵问题!
关于为何要建弯桥,实在很大略。
新加坡Woodlands和马来西亚新山之间连接的通道叫作新柔长堤。
既然叫长堤,那自然就不是桥。
也便是说,长堤的两边是不能通船的。
由于这座长堤的存在,柔佛海峡被硬生生从中间截断,不再具有通航能力。

弯桥这么主要,你理解弯桥吗?

梁桥在当代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加,运用已非常普遍。
尤其在互通式立交的匝道桥设计中运用更为广泛。
随着高档级公路在路线线形方面的哀求越来越高,哀求桥梁设计完备符合路线线形,以是桥梁的平面支配,基本上应服从整体线形支配的哀求,桥梁纵坡也应服从路线纵坡。
为了抵抗梁截面的弯矩和扭矩,在弯梁桥设计中多采取箱形截面。
由于桥面超高的须要及梁体受扭时外边梁受力较大的须要,故可在桥梁横向将各主梁支配做身分歧的梁高,如图所示。
为告终构大略,方便施工,也可将主梁做成等高度的,其超高横坡由墩台顶面形成。

弯梁桥构造受力特点 1 梁桥的弯扭耦合浸染

曲梁在外荷载的浸染下会同时产生弯矩和扭矩,并且相互影响,使梁截面处于弯扭耦合浸染的状态,其截面主拉应力每每比相应的直梁桥大得多,这是曲梁独占的受力特点。
弯梁桥由于受到强大的扭矩浸染,产生扭转变形,其曲线外侧的竖向挠度大于同跨径的直桥;由于弯扭耦合浸染,在梁端可能涌现翘曲;当梁端横桥向约束较弱时,梁体有向弯道外侧“爬移”的趋势。

2 内梁和外梁受力不均

在曲线梁桥中,由于存在较大的扭矩,因而常日会使外梁超载、内梁卸载,尤其在宽桥情形下内、外梁的差异更大。
由于内、外梁的支点反力有时相差很大,当活载偏置时,内梁乃至可能产生负反力,这时如果支座不能承受拉力,就会涌现梁体与支座的分开,即“支座脱空”征象。

3 墩台受力繁芜

由于内外侧支座反力相差较大,使各墩柱所受垂直力涌现较大差异。
弯桥下部构造墩顶水平力,除了与直桥一样有制动力、温度变革引起的内力、地震力等外,还存在离心力和预应力张拉产生的径向力。

故在曲线梁桥构造设计中,应对其进行全面的整体的空间受力打算剖析,只采取横向分布等简化打算方法,不能知足设计哀求。
必须对其在承受纵向波折、旋转和翘曲浸染下,结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力剖析,充分考虑其构造的空间受力特点才能得到安全可靠的构造设计。
直梁桥受“弯、剪”浸染,而弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态,故上、下部构造必须构成有利于抵抗“弯、剪、扭”的方法。

4 弯梁桥弯扭刚度

弯梁桥的弯扭刚度比对构造的受力状态和变形状态有着直接的关系:弯扭刚度比越大,由曲率成分而导致的旋转弯形越大,因此,对付弯梁桥而言在知足竖向变形的条件下,应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。
以是在曲线梁桥中,宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。

5 横隔板

在弯梁桥截面设计时,要在桥跨范围内设置一些横隔板,以加强横桥向刚度并保持全桥稳定性。
在截面发生较大变革的位置,要设渐变段过渡,减小应力集中效应。

6 配筋设计

在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应,弯梁应在腹板侧面支配较多受力钢筋,其截面高下缘钢筋也比同等跨径的直桥多,且应配置较多的抗扭箍筋。

7 抗扭支撑

城市立交桥中的弯箱梁桥中墩多支配成独柱支承布局。
在独柱式点铰支承弯连续梁中,上部构造在外荷载浸染下产生的扭矩不能通过中间支承传至根本,而只能通过曲梁两端抗扭支承来通报,从而易造成曲梁产生过大扭矩。
为减小弯梁桥梁体受扭对上、下部构造产生的不利影响,可采取以下方法进行构造受力平衡的调度:

1.为减小此项扭矩的影响,比较有效的办法是通过调度独柱支承偏幸值来改进主梁受力。

2.通过预应力筋的径向偏幸距来肃清曲梁内某些截面过大的扭矩,改进主梁的受力状态也是一种行之有效的办法。
预应力曲线梁每每产生向外偏转的情形,这是由其构造特点造成的。
预应力产生的扭矩分布和自重、恒载浸染下的扭矩分布规律有着较大的差异,为调度扭矩分布,可在曲线梁轴线两侧采取不同的预应力钢束及锚下掌握应力,构成预应力束应力的偏幸,形成内扭矩来调度曲线梁扭矩分布。

8 下部支承办法

曲线梁桥的不同支承办法,对其上、下部构造内力影响非常大。
对付弯梁桥,中间支承一样平常分为两种类型:抗扭型支承(多支点或墩梁固结)和单支点铰支承。
在曲线梁桥选择支承办法时,可遵照以下原则:

1.对付较宽的桥(桥宽B>12m)和曲线半径较大(一样平常R>100m)的曲线梁桥,由于主梁旋转浸染较小,桥体宽哀求主梁增加横向稳定性,故在中墩宜采取具有抗扭较强的多柱或多支座的支承办法,亦可采取墩柱与梁固结的支领情势。

2.对付较窄的桥(桥宽B≤12m)和曲线半径较小(一样平常约R≤100m)的曲线梁桥,由于主梁旋转浸染的增加,尤其在预应力钢束径向力的浸染下,主梁横向扭矩和扭转变形很大。
由于桥窄因此宜采取独柱墩,但在选用支承构造形式时应视墩柱高度不同而确定。
较高的中墩可采取墩柱与梁固结的构造支领情势。
较低的中墩可采取具有较弱抗扭能力的单点支承的办法。
这样可有效降落墩柱的弯短和减小主梁的横向扭转变形。
但这两种交承办法都需对横向支座偏幸进行调度。

3.墩柱截面的合理选用。
当采取墩柱与梁固结的支领情势时就必须把稳墩柱的弯矩变革。
在主梁的扭转变形过大同时墩柱弯矩也很大(一样平常墩柱较矮)的情形下,宜采取矩形截面墩柱。
由于矩形截面沿主梁纵向抗弯刚度较小,而沿主梁横向抗弯刚度较大,这样既减小了墩柱的配筋又降落了主梁的横向扭转变形,更适宜其受力特点。

9 弯桥设计中须要把稳的其他问题

1.所有中墩支座,尽可能横桥向位移固定,可采取盆式或普通板式橡胶支座

2.当桥长较大(如大于100m),梁端支座应能顺桥向自由滑动、横桥向位移固定,可采取盆式橡胶支座,或附加了横桥向位移固定装置的四氟板橡胶支座;此外,梁端间隙和伸缩缝布局,应担保在最大升温条件下,梁能够不受阻碍地自由伸缩变形;当桥长较小时,梁端支座可以采取普通板式橡胶支座。
“梁端设普通板式橡胶支座、所有中墩设横桥向自由滑动的盆式支座”,对曲线梁桥是危险的,应绝对避免。

3.当曲线梁桥比较宽、各墩也较宽时,应把稳温度变革时由于曲线梁水平波折变形在墩顶产生的横桥向水平浸染力可能会比较大,尤其是当所有中墩支座均为横桥向位移固定时。