摘要：隨著城市的快速發(fā)展，城市交通壓力不斷增大。城市立交橋的出現(xiàn)使交通擁堵現(xiàn)象得到了有效緩解。本文對(duì)城市立交橋橋梁設(shè)計(jì)--橋梁位置的選擇、橋梁結(jié)構(gòu)的選擇和曲線橋梁設(shè)計(jì)的要點(diǎn)等進(jìn)行了分析。

　　關(guān)鍵詞：城市交通  立交橋  橋梁設(shè)計(jì)  橋梁結(jié)構(gòu)

　　Abstract: along with the rapid development of cities, urban traffic pressure increase. The appearance of the overpass city traffic jam phenomenon got effectively relieve. In this paper, the city overpass Bridges-the choice of bridge design position, the choice of bridge structure and curve of bridge design essentials of analysis.

　　Key words: the city traffic overpass Bridges bridge structure design

　　前言：為保證城市的文明建設(shè)，立交橋必須同時(shí)具備實(shí)用與美化城市的雙重功能，既要充分考慮到立交橋本身的功能特點(diǎn)加以設(shè)計(jì)，還必須注重橋梁的設(shè)計(jì)與周圍環(huán)境之間的協(xié)調(diào)與和諧。立交橋的造型不僅要充分地考慮到匝道線型的要求，還要保證橋下的功能、視距及凈空的要求。

　　1橋梁位置的選擇

　　橋梁位置對(duì)于整個(gè)立交橋的設(shè)計(jì)意義重大，涉及范圍較廣，是制約整個(gè)立交橋線性的最重要因素，橋梁的位置一般是在立交橋設(shè)計(jì)之前就已經(jīng)選定。而立交區(qū)內(nèi)的跨線橋是指主線和被交路相交而設(shè)的跨越性橋梁，它的位置則主要由主線與被交路的位置決定。一旦被交路出現(xiàn)規(guī)劃、改建等意外情況，就要考慮被交路移位的可能，立交橋的建設(shè)要滿足主線及被交路的使用要求。匝道橋是指匝道與主線或被交路相交而設(shè)的橋梁，在選定匝道線形時(shí)就要注意橋梁實(shí)施的可能性與經(jīng)濟(jì)性。而在劃定的立交區(qū)域內(nèi)的其他橋梁是要根據(jù)特定的環(huán)境、地形、地物以及路網(wǎng)的布局而設(shè)定的。

　　2橋梁結(jié)構(gòu)的確定

　　作為城市外觀的一部分，立交橋的建立既要滿足其實(shí)用功能，也要滿足視距和凈空的要求，同時(shí)也要注重與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)以及自身的美觀性。結(jié)構(gòu)的輕盈、造型的新穎獨(dú)特性，使立交橋成為城市的一個(gè)景點(diǎn)性區(qū)域，在促進(jìn)交通通暢的同時(shí)也促進(jìn)了城市的文明建設(shè)。

　　橋梁結(jié)構(gòu)上部的截面形式主要有預(yù)制裝配式空心板、T梁及箱形梁。預(yù)制裝配式空心板具有施工制作容易、安裝架設(shè)方便、建筑高度小、橋下平整美觀等優(yōu)點(diǎn)，在先進(jìn)的城市立交橋中被廣泛地應(yīng)用，但其存在著橫向企口縫連接的薄弱性的缺陷，使得橫向結(jié)構(gòu)缺乏整體性，易造成單板受力的現(xiàn)象，從而造成板的裂縫及損壞，因此在選擇中要謹(jǐn)慎的使用。在早期的立交橋設(shè)計(jì)中最常應(yīng)用的橋梁結(jié)構(gòu)是T型梁，其優(yōu)勢(shì)是可預(yù)制裝配，造價(jià)相對(duì)低廉，施工的周期不長(zhǎng)，但T梁存在著建筑的高度過(guò)高，橋下的景觀性差，影響整個(gè)城市的美觀，阻礙了城市文明建設(shè)的發(fā)展。另一種比較普及的橋梁結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁，該橋梁結(jié)構(gòu)整體的剛度大、外形簡(jiǎn)單大方，目前主要應(yīng)用于較大跨徑及曲線梁，在城市立交設(shè)計(jì)中是應(yīng)用最為廣泛的橋梁結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，鋼箱梁及鋼砼疊合梁橋由于施工中搭設(shè)支架少、施工時(shí)對(duì)現(xiàn)狀道路影響較小，且造型更加輕巧美觀的特點(diǎn)，在城市立交中也得到較多應(yīng)用。

　　立交橋梁屬于跨線結(jié)構(gòu)，這就對(duì)橋墩的結(jié)構(gòu)和位置提出了新的要求，要求其盡量地透空，為行車提供較好的視野。目前，我國(guó)的立交橋多采取柱式墩、Y形墩、剛架式或墻式墩等形式。

　　3曲線梁橋設(shè)計(jì)的要點(diǎn)闡述

　　曲線橋梁是立交橋的主要橋梁，其設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁。但是與線性的橋梁不同，曲線橋梁的線型變化多端，其結(jié)構(gòu)承受的能力相對(duì)較為復(fù)雜，特別是小半徑曲線梁橋，除承受彎矩、剪力外，還承受較大扭矩和翹曲雙力矩的作用。因此，曲線橋梁設(shè)計(jì)不論是在平面的布置上還是在計(jì)算的模式上，均存在著許多值得商榷的問(wèn)題。

　　3.1 平面布置

　　曲線橋梁的平面形狀樣式很多，最常采用的是扇形的布置與平行的布置兩類，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)。扇形布置是在彎橋中類似直橋中正橋的一種形式，它的各橋墩軸線與曲率方向重合，可以用一般理論進(jìn)行分析。而平行布置則與直橋中的斜橋形式相似，其受力較為復(fù)雜，不利于分析，但是在跨線橋中，由于受被交路線形限制，應(yīng)用的情況較多。

　　3.2 曲線箱梁橋的計(jì)算方法解析

　　曲線橋橋梁與傳統(tǒng)的直線型橋梁的計(jì)算存在較大差別，其受力上也存在著很大的不同，如何對(duì)結(jié)構(gòu)的支撐體系進(jìn)行確定，對(duì)支座的位置進(jìn)行合理地設(shè)置，在出現(xiàn)不適的情況下如何地調(diào)整，都是曲線箱梁橋的設(shè)計(jì)者們要考慮的重點(diǎn)。其計(jì)算方法主要是根據(jù)變分原理的解析法、梁格系分析法和基于數(shù)值分析的有限元法。梁格法計(jì)算相對(duì)來(lái)說(shuō)程序簡(jiǎn)單，容易理解，且操作簡(jiǎn)單方便，因此使用范圍較廣。其基本思路是將橋梁上部結(jié)構(gòu)離散為一個(gè)剛度近似等效的梁格體系，首先對(duì)等效的梁格進(jìn)行分析，將其結(jié)果還原到整個(gè)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行重新計(jì)算，確定新的結(jié)果。但該方法也存在著一定的不足，不能考慮剪力滯、扭轉(zhuǎn)、畸變產(chǎn)生的截面翹曲。這一不足在有限元法中獲得彌補(bǔ)，有限元法對(duì)于各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析可以迎刃而解，可以很好地分析箱梁的空間受力性能和剪力滯、扭轉(zhuǎn)、畸變等現(xiàn)象。目前，曲線橋梁的設(shè)計(jì)中一般是綜合使用兩種方法，目的是實(shí)現(xiàn)最佳的計(jì)算結(jié)果。

　　3.3 橫梁和支座在曲線橋中的作用

　　橫梁和支座設(shè)計(jì)是曲線橋梁設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。橫梁在曲線橋梁中擔(dān)任主梁和加強(qiáng)橫向剛度的重要作用，同時(shí)還要擔(dān)當(dāng)?shù)挚古まD(zhuǎn)、保持全橋穩(wěn)定的重要作用，橫梁的設(shè)置可保持主梁截面形狀不變和避免壓屈變形，也有利于荷載分布以及滿足制作和運(yùn)輸方面的需要。而橋梁支座則是曲線橋梁上下部結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)。曲線橋的設(shè)計(jì)與直線橋設(shè)計(jì)不同的地方還在于曲線橋有扭矩，會(huì)在支座支承方向產(chǎn)生不均勻的力，一旦扭矩較大時(shí)，各支座的反力值相差就會(huì)很大，有時(shí)甚至?xí)�產(chǎn)生反方向力。這就要求支座的設(shè)計(jì)要具有一定的彈性。從支撐的形式看，曲線橋梁的布置可以分為三種形式：全部采用抗扭支撐、兩端設(shè)置抗扭支撐和中間設(shè)置單點(diǎn)支撐。

　　3.4 預(yù)應(yīng)力對(duì)曲線橋的作用

　　小半徑曲線梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力鋼束沿箱梁腹板平面曲線線型變化而布置成水平曲線，預(yù)應(yīng)力鋼束對(duì)混凝土產(chǎn)生較大的徑向力，它除對(duì)相鄰兩預(yù)應(yīng)力束之間的混凝土產(chǎn)生局部承壓作用外，還對(duì)預(yù)應(yīng)力束與箱梁內(nèi)弧側(cè)之間的混凝土產(chǎn)生崩彈作用。這種徑向力對(duì)箱梁腹板的受力是不利的。針對(duì)這一問(wèn)題，在進(jìn)行鋼束布置的時(shí)候就要在相鄰的兩預(yù)應(yīng)力鋼束之間留有足夠的混凝土厚度，在進(jìn)行箱梁腹板布置時(shí)也應(yīng)留有足夠的混凝土厚度保護(hù)層來(lái)抵抗這種側(cè)向崩彈力，同時(shí)在腹板內(nèi)設(shè)置防崩鋼筋，才能確保曲線橋效用的發(fā)揮。

　　結(jié)束語(yǔ)：

　　綜上所述，城市立交橋做為現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志，在橋梁的設(shè)計(jì)上必須要秉持實(shí)用與美觀并存的設(shè)計(jì)理念，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 賀栓海.道路立交規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2001．

　　[2] 喬翔，藺惠茹．公路立交規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)[M]，北京：人民交通 出版社，1994．