为什么当桥梁在曲线半径较小时一般不宜采用装配式桥梁 装配式桥梁有两个“直线

为什么当桥梁在曲线半径较小时一般不宜采用装配式桥梁
装配式桥梁有两个“直线预制” ：一是纵向梁体按直线制作；二是横向梁块按等截面“直线”制作。如果梁体均按桥梁的曲线要求预制，那预制装配的优点将变得毫无意义。因此，讨论装配式梁的外形时，均是按“直线”来考虑的。对于曲线桥梁，它是以最终的折线来代替曲线的，简单地说所有装配式桥梁都是“以折代曲、以弦代弧” ，因此对于曲线上的桥梁来说，曲线半径和桥梁的跨径成了两个重要的参数，当曲线半径较小时，不能采用跨径大的装配式结构，否则会出现很复杂的几何处理措施。
图1.2 是3 跨桥梁的平面布梁简图，影响折线代替曲线的主要因素如下：在曲线上时，由于矢高f 的存在，使得处在桥梁内外弧侧的边梁翼缘板宽度均为变值，一般情况下当最大矢高f 超过30cm 时，建议梁体平移布置（有关梁体平移的问题见3.2 节） 。
由于各跨采用了相同的布梁原则，在墩顶处会出现折线角α ，对于简支结构来说不会有很大影响，但对于先简支后连续的预应力结构来说，会对墩顶施加预应力有一定影响。由于张拉时必须满足钢束的最小平弯半径（ R ＝ 4m）要求（?桥规?9.4.10） ，同时平弯切线点不得侵入预制梁体内，这样必然会对折线角α 的大小有所限制（图1.3） 。
当然还有重要的因素跨径L ，在曲线半径不变的情况下，减小跨径L 能有效减少矢高f 和折线角α ，也就是说，当曲线半径较小时，适当缩减跨径L 是必需的，但前提是满足桥梁的主要使用功能―― 跨越障碍物。
前面讨论的仅是几何关系对曲线桥的影响。一般情况下，桥梁的跨径是依据使用功能来确定的，是首先的决定因素。当跨径确定，而桥梁又恰好处在小半径的平曲线上时，将使桥梁的布梁很难进行，因此从几何关系上来说，曲线半径较小时不宜采用装配式结构。
从曲线桥与直线桥的受力特点来说，曲线桥梁是空间结构，由于平面圆弧曲杆挠曲与扭转的耦合，不但垂直于弯曲平面的竖向力可以产生弯矩和剪力等内力，竖向荷载对曲梁剪力中心线的偏心扭矩也可以产生这些内力。更重要的是，由自重和预加力产生的扭矩和扭转变形是不容忽视的，在曲线半径较小、较大跨径的曲线梁桥中，主梁组合最大扭矩有时可达纵向最大弯矩值的50 % 以上。
相关研究认为，圆心角、曲线半径、桥梁宽度及截面抗弯抗扭刚度比等，是区分曲线梁和直线梁受力特征的主要因素，把ξ称为曲线影响综合系数。
ξ ＝ L2R W式中，L ―― 跨径弧长；R ―― 曲线半径；W ―― 桥梁全宽。
在加拿大安大略省公路桥梁设计规范中，当ξ ＜ 0.5 时认为可用直线梁计算结果代替曲线梁。在其他条件相同的情况下，桥面越宽，曲线影响综合系数越小。
曲线梁桥要求的抗弯刚度与同样条件下直线梁桥差不多，但要求的抗扭刚度比较大。当曲线梁桥的横截面为箱形、空心板、实心板时，其截面尺寸可参考同样跨径、同样宽度的直线梁桥的有关尺寸，抗弯、抗扭强度一般都能满足要求；但如采用开口的梁肋式截面，其肋厚（主要是在支点附近的腹板厚）必须大大增加。同时由于抗扭的作用必然会影响到截面的横向联系（横隔板等）的受力加大，必要时对横隔板等处的钢筋应做处理。

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