城市立交桥桥梁设计浅析

摘要：随着城市的快速发展，城市交通压力不断增大。城市立交桥的出现使交通拥堵现象得到了有效缓解。本文对城市立交桥桥梁设计--桥梁位置的选择、桥梁结构的选择和曲线桥梁设计的要点等进行了分析。

关键词：城市交通 立交桥 桥梁设计 桥梁结构

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：为保证城市的文明建设，立交桥必须同时具备实用与美化城市的双重功能，既要充分考虑到立交桥本身的功能特点加以设计，还必须注重桥梁的设计与周围环境之间的协调与和谐。立交桥的造型不仅要充分地考虑到匝道线型的要求，还要保证桥下的功能、视距及净空的要求。

1桥梁位置的选择

桥梁位置对于整个立交桥的设计意义重大，涉及范围较广，是制约整个立交桥线性的最重要因素，桥梁的位置一般是在立交桥设计之前就已经选定。而立交区内的跨线桥是指主线和被交路相交而设的跨越性桥梁，它的位置则主要由主线与被交路的位置决定。一旦被交路出现规划、改建等意外情况，就要考虑被交路移位的可能，立交桥的建设要满足主线及被交路的使用要求。匝道桥是指匝道与主线或被交路相交而设的桥梁，在选定匝道线形时就要注意桥梁实施的可能性与经济性。而在划定的立交区域内的其他桥梁是要根据特定的环境、地形、地物以及路网的布局而设定的。

2桥梁结构的确定

作为城市外观的一部分，立交桥的建立既要满足其实用功能，也要满足视距和净空的要求，同时也要注重与周围环境的协调以及自身的美观性。结构的轻盈、造型的新颖独特性，使立交桥成为城市的一个景点性区域，在促进交通通畅的同时也促进了城市的文明建设。

桥梁结构上部的截面形式主要有预制装配式空心板、T梁及箱形梁。预制装配式空心板具有施工制作容易、安装架设方便、建筑高度小、桥下平整美观等优点，在先进的城市立交桥中被广泛地应用，但其存在着横向企口缝连接的薄弱性的缺陷，使得横向结构缺乏整体性，易造成单板受力的现象，从而造成板的裂缝及损坏，因此在选择中要谨慎的使用。在早期的立交桥设计中最常应用的桥梁结构是T型梁，其优势是可预制装配，造价相对低廉，施工的周期不长，但T梁存在着建筑的高度过高，桥下的景观性差，影响整个城市的美观，阻碍了城市文明建设的发展。另一种比较普及的桥梁结构是现浇钢筋混凝土箱梁，该桥梁结构整体的刚度大、外形简单大方，目前主要应用于较大跨径及曲线梁，在城市立交设计中是应用最为广泛的桥梁结构。近年来，钢箱梁及钢砼叠合梁桥由于施工中搭设支架少、施工时对现状道路影响较小，且造型更加轻巧美观的特点，在城市立交中也得到较多应用。

立交桥梁属于跨线结构，这就对桥墩的结构和位置提出了新的要求，要求其尽量地透空，为行车提供较好的视野。目前，我国的立交桥多采取柱式墩、Y形墩、刚架式或墙式墩等形式。

3曲线梁桥设计的要点阐述

曲线桥梁是立交桥的主要桥梁，其设计中应用最广泛的当属钢筋混凝土或预应力混凝土现浇箱梁。但是与线性的桥梁不同，曲线桥梁的线型变化多端，其结构承受的能力相对较为复杂，特别是小半径曲线梁桥，除承受弯矩、剪力外，还承受较大扭矩和翘曲双力矩的作用。因此，曲线桥梁设计不论是在平面的布置上还是在计算的模式上，均存在着许多值得商榷的问题。

3.1 平面布置

曲线桥梁的平面形状样式很多，最常采用的是扇形的布置与平行的布置两类，二者各有优缺点。扇形布置是在弯桥中类似直桥中正桥的一种形式，它的各桥墩轴线与曲率方向重合，可以用一般理论进行分析。而平行布置则与直桥中的斜桥形式相似，其受力较为复杂，不利于分析，但是在跨线桥中，由于受被交路线形限制，应用的情况较多。

3.2 曲线箱梁桥的计算方法解析

曲线桥桥梁与传统的直线型桥梁的计算存在较大差别，其受力上也存在着很大的不同，如何对结构的支撑体系进行确定，对支座的位置进行合理地设置，在出现不适的情况下如何地调整，都是曲线箱梁桥的设计者们要考虑的重点。其计算方法主要是根据变分原理的解析法、梁格系分析法和基于数值分析的有限元法。梁格法计算相对来说程序简单，容易理解，且操作简单方便，因此使用范围较广。其基本思路是将桥梁上部结构离散为一个刚度近似等效的梁格体系，首先对等效的梁格进行分析，将其结果还原到整个结构中进行重新计算，确定新的结果。但该方法也存在着一定的不足，不能考虑剪力滞、扭转、畸变产生的截面翘曲。这一不足在有限元法中获得弥补，有限元法对于各种复杂结构的分析可以迎刃而解，可以很好地分析箱梁的空间受力性能和剪力滞、扭转、畸变等现象。目前，曲线桥梁的设计中一般是综合使用两种方法，目的是实现最佳的计算结果。

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