『壹』 小曲線半徑橋梁精確計算
一、曲線梁橋力學特性曲線梁橋在豎向荷載作用下，由於曲率半徑的影響，必然產生扭轉，而扭轉又導致撓曲變形，這樣梁體不僅受彎矩作用，同時還受扭矩作用，這稱之為彎扭藕合作用。彎扭耦合作用導致曲線箱梁橋具有以下幾點力學特性。
（一）梁內外側受力不均由於扭矩的作用會造成外梁超載、內梁卸載等問題，致使彎梁橋外邊緣彎曲應力大於內邊緣，外邊緣撓度大於內邊緣，內梁和外梁受力不均，反應到箱樑上則是內外腹板受力不均。當活載偏置時，內梁支點甚至可能產生負反力，甚至會出現梁體與支座脫離的問題發生。
（二）撓曲變形曲線箱梁橋的撓曲變形一般要比相同跨徑的直線橋大，彎橋的撓曲變形是彎曲和扭轉的迭加。
（三）橫向水平力汽車在曲線梁橋上行駛時會對橋梁產生水平方向的離心力。預應力、混凝土收縮徐變及溫度變化等不僅對橋梁會產生縱向水平力，也會產生橫向水平力。外荷載對橋梁產生的橫向水平力會增大梁體截面扭矩和橋墩彎矩，並有可能造成橫向的位移或者是橋梁在平面的轉動。
（四）翹曲與畸變對於彎箱橋梁，由於在彎扭耦合的作用下會出現綜合截面應力相對直線橋梁而言較大的問題，特別是在截面扭轉以及畸變作用下，這一問題更突出。但其數值往往只佔基本彎曲應力和純扭轉剪應力的5% ～ 10%，經過初步的估算，在設計過程中可以採取增設橫隔板的設計處理方式，盡可能的控制截面畸變變形。
二、小半徑曲線橋梁的設計要點（一）箱梁的設計1、箱梁跨徑的選擇彎梁橋的彎扭剛度比對結構的受力狀態和變形狀態有著直接的關系：彎扭剛度比越大，由曲率因素而導致的扭轉彎形越大，因此，對於彎梁橋而言在滿足豎向變形的前提下，應盡可能減小抗彎剛度、增大抗扭剛度。所以在曲線梁橋中，宜選用低高度梁和抗扭慣矩較大的箱形截面。小半徑曲線梁橋的梁高大於跨徑的1/18 時，是比較經濟的。在特殊情況下也不應小於跨徑的1/22。
2、截面設計在曲線梁橋截面設計時，要在橋跨范圍內設置一些橫隔板，以加強橫橋向剛度並保持全橋穩定性。在截面發生較大變化的位置，要設漸變段過渡，減小應力集中效應。
（二）支承方式的選擇在曲線橋中，不同的支承方式對上、下部結構內力影響較大，一般支承分為兩種類型：抗扭支承和點鉸支承。
抗扭支承通常由橫向兩個以上的板式橡膠支座或盆式橡膠支座組成，而點鉸支座只由一個板式或盆式橡膠支座組成，常常配以獨柱墩。連續梁端常採用抗扭支座，該支承方式可有效提高主梁的橫向抗扭性能，保證其橫向穩定性。曲線橋的中間支承可用抗扭支承也可用點鉸支承，在實際工程中大多採用盆式或圓板橡膠支座，以適應主梁縱橫向的變形要求。但是如果在採用墩高較大的獨柱式中墩構造時，更宜採用墩梁固結的構造，充分利用橋的柔性來適應曲線橋的變形要求，從而獲得較好的經濟效果。
（三）小半徑曲線橋梁支座的布置形式曲線箱梁橋支座的布置型式通常採用全部採用抗扭支承、兩端設置抗扭支承，中間設單支點鉸支承、兩端設置抗扭支承，中間既有單支點鉸支承，又有抗扭支承的混合式支承，下部墩柱應與之相匹配。
在曲線箱梁橋中，兩端為抗扭支座(雙支座)，聯內安置幾個鉸支座的布置已不多見，即使對小跨徑小半徑的非預應力曲線梁，一般也採用設內、外偏心支座方案。通常預應力鋼束引起的扭矩隨彎曲半徑的減小而加大，總的扭矩隨跨長而增大，因此跨中的偏心支座，在與偏心距的設置上要分別考慮以下幾方面的影響：1、橫向恆載不均勻的影響，可通過設置中墩偏心距e 來解決；對於彎曲半徑大於130m 的曲線梁，這個偏心距不大，一般在0.1m～0.2m 左右；2、預應力束形成扭矩的影響這部分扭矩的影響相當大，有時在半徑為130m、聯跨長140m 的四跨曲線箱梁中可達20000KN·m 以上，若用增加跨中支座偏心距的辦法，則跨中支座的總偏心距為e = e+ e'，式中，e'為抵抗預應力所產生的扭矩；若跨中支座按設內、外偏心支座的方案布置，偏心距的加大可使端部抗扭的雙支座中的反力大致相等(或外側支座反力稍大些)；3、曲線梁從施工完成到使用後的相當一段時間內均受到徐變、溫度以及不均勻扭矩的影響，支座總有滑移，因此每聯曲線梁必須設有一個固定支座，固定支座一般設在跨中，有時也可特意在跨中設固結墩；4、若梁的線剛度較低，則在內側邊緣行駛車輛的活載作用下會使內側受拉區產生較大的應力及撓度(或轉角)，此時可採用設內、外偏心支座的布置方案；5、對於設內、外偏心支座的支座布置，梁內的扭距使梁產生扭轉轉動，與直線箱梁不同，曲線梁中這種扭轉屬於約束扭轉，因此梁體內既有剪力滯效應，又有翹曲與畸變應力，當半徑R 足夠大時這種影響不明顯，從而使扭轉有些類似於自由扭轉，截面內只有剪力流；6、對曲線箱梁而言，在曲線箱梁中布設一抗扭支座（可以是雙支座, 也可以是固結墩）的方案是既合理又保險的方案，但這樣的橋墩會發生由於外支座反力過大導致墩頂橫梁開裂的事故，為防止這類事故的發生，可通過在墩頂橫梁內布設預應力鋼束或者加大墩頂的布筋密度來避免。
（四）其他構造設計1、橫隔梁的設計曲線箱梁橋的橫隔梁設置相當重要，如果設置內橫隔梁不恰當，橫斷面的畸變引起的畸變應力可能會超過受彎正應力。設計時可採用腹板剪力法計算橫梁內力，指導配筋，配筋應比直橋有所加強，滿足工程精度要求。腹板剪力法就是把支點反力看做是腹板剪力作用給橫梁造成的，按照結構力學計算橫梁內力。
2、橫向擋塊設計為限制曲線梁橋的梁體徑向爬移，可在墩頂設置限位橫向擋塊的辦法來解決。
3、預留封錨段長度的設計當連續幾聯現澆箱梁施工時，聯與聯之間預留封錨段長度不宜過大，但需滿足預應力鋼束的張拉空間要求，實際工程中盡量採用張拉行程小的輕量化千斤頂，以減小張拉所需空間，預應力鋼束採用多次張拉，並分次剪除伸長量，以便在較小的預留封端長度內完成張拉工序。
4、防崩鋼筋設計直線橋中預應力鋼束除錨固區域有部分平彎外，其它位置一般只是豎彎，而曲線橋鋼束始終都有平彎，在預應力鋼束水平徑向力作用下，預應力鋼束可能壓破混凝土保護層而崩出，曲線平面內、外管道的最小混凝土保護層厚度除滿足規范要求外，在曲線橋設計時一般在梁中配置U 形防崩鋼筋，箍筋仍以抗剪抗扭來設計，防崩鋼筋採用直徑 12 以上的帶肋螺旋筋焊接在箍筋上，通常40～60 cm 布置一道。
結語綜上，小半徑曲線梁橋的設計比較復雜，其溫度效應、預應力效應、活載的影響面載入都不同於直線橋梁的計算。但通過高精度的分析計算，可以較為准確地掌握其結構的受力行為。針對其不同於直線梁的受力特點，在設計中採用相應的有效措施，是可以設計出較為可靠且經濟適用的曲線橋梁的。