1、摘要：主梁在承受豎向荷載時必然發生扭轉，而扭轉作用又導致主梁的撓曲變形。與直線梁橋相比，曲線梁橋由于彎扭耦合作用， 曲線梁橋尤其是小半徑曲線梁橋比直線梁橋更容易出現各種病害， 為 了減少橋梁病害的發生， 對各種病害應采取相應的措施。 為此類橋梁 預防病害提供參考。關鍵詞：曲線梁橋 力學特點 病害 措施：TV：A：1008-925X(xx)O8-0144-011、曲線梁橋的力學特點曲線梁橋由于曲率的影響，主梁在承受豎向荷載時必然發生扭轉，而扭轉作用又導致主梁的撓曲變形。與直線梁橋相比，曲線梁橋 由于彎扭耦合作用，使得結構在受力上具有以下的一些特點：1）主梁撓曲變形大，彎扭耦合效應明顯。曲線梁橋的

2、撓曲變形一般比相同跨徑的直線梁橋大，這是因為曲線梁橋的撓曲變形不但 于彎矩，而且還于扭轉力矩。在均布荷載作用下，曲線梁橋外邊緣的 撓曲變形大于內邊緣的撓曲變形，而且曲率半徑愈小，變形愈嚴重。2）彎矩效用大，曲線梁橋的彎矩一般比相同跨徑的直線橋大。橋梁病害成因分析及其處置對策曲線橋梁的病害、成因及措3）扭矩效應大，在直線梁橋中，只有當荷載偏心時，才會產生扭矩；而在曲線梁橋中，無論荷載偏心與否，都有彎矩和扭矩產生， 而且支承處也承受較大的扭矩。 曲線梁橋中， 總扭矩一般由自由扭轉 扭矩和約束扭矩組成，自由扭轉矩和約束扭矩在總扭矩中所占比例， 取決于曲線梁橋的曲率半徑及主梁的截面形狀。4）橫梁的重要

3、性，曲線梁橋的橫梁是有助于抵抗扭矩、保持全橋穩定的重要構件， 因而與一般直線梁橋相比， 要求曲線梁橋的橫 梁剛度較大。5）支承反力的特殊性， 與直線梁橋相比曲線梁橋的支承反力有外梁大，內梁小的傾向。 因此在內梁中有產生負反力的可能，尤其 在曲率半徑和靜荷載較小時，更容易出現負反力。2、曲線梁橋的常見病害由于結構受力上的特點，曲線梁橋尤其是小半徑曲線梁橋比直線梁橋更容易出現各種病害， 在對曲線梁橋病害的調查總結發現， 曲 線梁橋的常見現象可歸納為以下幾種：1）梁體出現裂縫，橋墩蓋梁出現裂縫。曲線梁橋設置雙支座抗扭蓋梁，由于支座脫空，另一側支座受力過大而引起蓋梁開裂。2）曲線橋出現側移和轉動， 橋

4、面橫坡及梁軸曲率出現有害變化。梁體結構徑向變位不能回復，導致梁體外移量逐年增加，當徑向 變位累積到一定量后，梁體有脫空、失穩的可能。3）支座破壞，由于梁體結構徑向變位所產生的剪切作用而變形嚴重，部分橡膠支座環向開裂失效。此外，在恒載狀態下，曲線梁 橋梁端內、外側支座受力不均，內側面支座可能出現拉力，產生脫空 現象；外側支座剪切變形量過大，也會影響使用壽命。4）下部結構破壞。由于預應力的徑向力作用，使梁體產生扭轉變形，梁體的變形使結構的受力狀態與原設計有所不同。按現狀運 行的話，上部結構的受力性能尚能滿足規范要求， 但是部分下部結構 的設計承載力則明顯不足。樁基、立柱和蓋梁的受力超過原設計值，

5、從而影響正常使用。3、病害原因分析曲線橋梁由于自重和外力荷載作用下會產生扭矩和扭轉變形，引起病害主要有梁體縱橫向的爬移錯位、 支座脫空、梁體傾斜等病害。1）橋梁下部結構采用獨柱支承方式， 支承點的位置對梁體的扭轉受力有較大影響， 支承點的位置不正確會導致梁體扭轉變形較大， 引起支座脫空、梁體傾斜。2）橋臺、橋墩的支座形式設置對梁體爬移有較大影響，主要是因為在采用沒有水平位移約束的活動支座時， 曲線梁在汽車活載的 離心力和制動力長期反復作用下， 容易產生主梁向曲線外側及汽車制 動力方向的水平錯位， 一般匝道橋都是單向行駛， 所以這種作用力總 是朝著固定的方向。當中墩采用圓板支座時，在梁體縱坡的影

6、響下， 梁體易產生向下的滑動， 這種滑動與汽車制動力一致時就更加劇了主 梁的水平錯位。3）設計時只注意到了梁體的扭矩而忽視了控制它的扭轉變形，一根曲線梁雖然扭矩值滿足設計要求， 但是并不一定達到了其真正的 平衡狀態， 仍然會使梁體產生很大的扭轉變形， 所以設計時要使支點 和跨中載面的扭轉角接近相等， 同時控制梁體各載面的扭轉角和扭矩 值，使梁體被調整到最佳平衡狀態。4、對策分析為了減少橋梁病害的發生，對各種病害都應采取相應的措施：1）防止梁體平面轉動和扭轉的措施曲線梁橋的自身特點決定了體積中心偏于橋軸線的外弧線，同時產生了向外側翻轉的均勻扭矩， 加上車輛行駛時的離心力， 它們均 與彎梁橋上相鄰

7、兩支點的連線不處在同一平面內， 而是繞該連線發生 扭轉。最簡單的解決方法是將中間獨柱墩的支座向外側設置一定的預 偏心，還可以采取一些構造措施加以改善， 如:將梁體的附屬結構設 置在內弧側，橋臺上內弧側的支座設計為拉壓支座等。另外，為限制現澆彎梁的側向移動， 防止運營中出現轉動，在匝道橋交界墩及橋臺抗震擋塊內側增設四氟板及其固定鋼板， 并用膨 脹螺栓固定。2）對鋼筋銹蝕處理的措施對于鋼筋銹蝕問題，在修復出現銹蝕的區域時，首先要清除所銹蝕區域的混凝土，然后對鋼筋采用噴砂法和超高壓水槍進行噴射除 銹處理。如果鋼筋嚴重銹蝕， 應根據演算結果確定修復部位并增加鋼 筋數量，以確保鋼筋含筋率，然后澆注高強混凝土。當混凝土層較薄 無法立模施工時，可以采用噴射混凝土澆注。另外，在經常接觸水的 表面增加環氧樹脂或其他高分子材料作為防水層， 也可以達到防銹蝕 的效果。3)防止裂縫出現的措施可以通過提高結構的含筋率來預防病害；對于已出現裂縫的橋梁可以采用“ 植筋”技術和在混凝土表面涂抹環氧樹脂保護層的方 法處置。對于墩臺病害，應嚴格控制超載車輛， 對薄壁墩臺應該控 制墩臺的高度。 當橋梁墩臺由于基礎埋置深度不夠， 或因施工質量控 制不嚴等原因， 導致墩臺開裂破損時，有時會有貫通裂縫，可采用 鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進行加固。1尹萍.淺談曲線梁橋設計中應注意的幾個問題J.科技信 息 ，xx，(12)2