□巫裕润1 孔繁莉2
(1.广西建筑综合设计研究院市政所2.广西林业勘测设计院道桥所)
摘要:本文结合工程实例,介绍利用AutoCAD的作图功能,用图解法进行弯斜坡桥的平面几何设计
关键词:图解法 弯斜坡·桥 平面几何设计 AutoCAD
1.前言
随着交通运输事业的发展,高等级公路、城市立交桥建设的需要,道路的线形设计有了许多新的发展和新的设计思路。高等级公路上的桥梁和城市立交桥越来越多位于平曲线内,成为曲线桥。传统的方法是利用平曲线的几何关系进行公式推导来计算,这种方法的计算量大、角位关系多、费工费力。对于完成圆曲线内的弯桥是比较容易的。而对于位于缓和曲线上的弯桥,路线中线是缓和曲线,边缘线则是一条随中线曲率变化的渐变曲率曲线,而不是缓和曲线。对于有加宽、超高的缓和曲线,传统的计算方法是非常烦琐的,特别是对其边缘线,甚至无法推导出公式来计算。通过尝试摸索与反复实践,用常用的路线设计程序将平面线形及与桥梁有关的平面内容在AutoCAD中绘出,借助于AutoCAD的作图功能用图解法进行斜弯坡桥的平面几何设计。
2.工程实例
2.1基本资料:忻城至合山二级公路
合山电厂中桥位于R=200m、LS =95m的缓和曲线K52+200~K52+300段。路基宽度12.0米,桥上纵坡3%。该桥为1-16+2-13米空心板梁桥跨越合山电厂厂区道路和电厂粉煤灰运输管道的分离式立交桥,1#墩中心线(桩号K52+255)与路线交角为600。利用路线设计程序将该段平面线形在AutoCAD中绘出如图1所示。
图1.路线平面线型图
2.2用AutoCAD做平面几何设计:为设计和预制安装施工方便,使梁在同一跨内长度相等,全桥可按同一斜交角度预制安装。以1#墩中心处横桥向墩轴线为基准,全桥各墩台横桥向轴线互相平行控制做图。利用AutoCAD的标注功能便可求得该桥的平面几何关系如图2所示。(水平线上方数字为利用各点与路线的关系计算的设计高程)
图2.桥位平面要素图
3.3需要说明的几个问题:
(1).以控制同一跨内梁长相等和全桥斜交角度相同时可按各墩台横桥向轴线互相平行控制做图求解。此时各跨梁与桥轴线交角均不相等,在墩台处为锯齿状。应注意预留间隙,以利影响施工安装。同时应注意对桥梁连续逢和伸缩逢的处理;
(2).以控制全桥各预制梁的长度相等时可按桥梁内、外缘弦长相等控制做图求解。此时各墩台横桥向轴线互不平行,应特别注意各跨预制梁两端的斜交角度的调整;
(3).为保证桥梁线形与路线线形一致,应注意适当加宽外侧边线,用防撞墙(或栏杆)调整内、外侧边线圆滑平顺;
(4).利用图2所示的桥梁平面几何关系可按路线设计的常规方法进行桥梁的纵、横坡计算。
3.结束语
本文所述的图解法进行斜弯坡桥的平面几何设计有较高的实用价值。具有方便直观的优点。可广泛应用于曲线桥梁的平面几何设计过程中的构造尺寸计算、纵横坡计算、有限元结点划分、钢筋长度计算等。在施工中可方便进行模板放样及测量数据分析计算等。在能利用路线设计软件在AutoCAD中绘出平面线形的条件下,本方法无疑为首选的方法。作者采用此方法进行了多座弯桥的平面几何设计并经施工证明本方法切实可行,取得了较好的效果。
4.参考文献
1何景华主编.公路勘测设计北京:人民交通出版社,
2 宋一凡.公路缓和曲线段边缘的计算方法.东北公路.1995,(3)
3武勇义.徐尤龙著.公路弯斜坡桥涵的几何设计.北京:人民交通出版社,1983
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