摘要：城市立交设计是一项复杂的系统工程，尤其立交匝道桥梁以弯桥为多数，需要我们在设计过程中对各种桥梁弯曲因素进行综合考虑，从而确保合理性。大曲率匝道弯桥在设计计算过程中受到的荷载重量、加载位置和自身结构曲率半径等因素影响，与一般直桥或小曲率桥梁在局部设计上有较大差异，尤其是在桥梁支座布置上，大曲率弯桥应考虑抗倾覆及桥墩台支座反力不均匀分布的情况，根据计算结果，多次比选，不断优化支座的型号选择和位置布局，从而优化桥梁结构的受力体系，充分的体现出桥梁的耐久性和安全性。本文主要就大曲率匝道弯桥支座型号选择及位置偏移的技术分析。
关键词：大曲率弯桥；支座布置；结构受力；技术分析
一、工程概况
本文所用实例为沿海某地级市高架桥梁设计项目，高架分为主线段及立交匝道段，其中某立交匝道包含了一联大曲率正反弯曲桥梁，正向曲线半径110m，反向曲线半径为205m。跨径组合：50+50+43+43m四跨连续钢箱梁桥，其中50+50m主梁截面等高为2.5m；43+43m主梁等高为2.2m，2.5m与2.2m梁高之间设置过渡段。
在本联弯桥设计计算过程中，整体设计计算内容均按规范要求进行验算，验算项目较为常规。但在验算桥梁支座布置、支反力及抗倾覆压重情况时，需特别注意：在各种荷载作用下，曲率的大小对中支座几乎没有影响；但对端支座而言，曲率的大小影响极大，特别是大曲率（半径越小），支座宜有相应的偏心布置。故此须着重计算及分析大曲率弯桥的支座布置。
二、计算参数
本次设计计算程序采用Midas Civil 2019有限元软件，采用杆系单元模拟，结构类型为3D。通过主从约束实现主梁节点和支座节点的连接，支座采用弹性连接模拟。
本文着重讨论大曲率桥支座布置的技术难点及比选方案优化，故此，选取三个具有代表性的支座偏心布置，在支座间距不变的情况下（受下部结构尺寸影响），考察支座不偏心位置下（布置1）和大偏心位置下（布置2和布置3）时，反力的分布情况，并指导支座选型及布置的最优设计。
布置1（不偏心） 布置2（偏心1m） 布置3（偏心1.5m）
三、计算分析
根据以上参数，建立支座三种偏心情况下的箱梁模型，进而得到箱梁各支座的支反力数据，现将支反力数据列表如下：
.png)
根据以上数据分析：
布置1（不偏心情况下）基本组合最小反力：WN16处左支点-180.6KN，右支点1339.5KN，可知左支点出现负反力，右支点为正反力且与左支点反力数值差距较大。WN16处支反力分布极不均匀，负反力处还需压重以防止支座拉开，故此分析布置1的常规支座设置并不合理，存在较大问题。
布置2情况各状态下左右支座反力均较为均衡，不存在差值极大的情况，尤其考察基本组合最小反力情况下，WN16处左支点578.3KN，右支点615.2KN，差值比在10%以内，故左右受力分布较为合理，且最不利情况下无支座负反力出现，不需压重，故此分析布置2的偏心布置对支座受力及箱梁梁体受力均较为合理。
布置3情况下基本组合最小反力：WN16处左支点-303.7KN，右支点-326.4KN，可知左右支点均出现负反力，虽然左右支点反力数值差距较小，但负反力压重相较布置1的情况大大提高，总体上对主梁结构受力不合理，经济性较差。故此分析布置3的大偏心支座设置并不合理，存在较大问题。
可见，偏心距的设置对改善曲线端部内外侧支座反力的分布有重要的影响。但同时也需注意，偏心距的大小，需要有进行认真比选，过大的偏心距更会引起支座受力不合理的分布。
对曲线端部的支座而言，在活载作用下，曲率的变化对其支座反力的影响不大（大约不到5%），在恒载作用下，曲率半径变化的却对其支座反力的影响极大，随着半径的减小，弯桥的外侧支座反力逐渐加大，内侧支座反力逐渐减小，且变化幅度较大。从宏观角度讲，支座负反力的产生，可以认为由于曲率半径的减小，恒载作用在弯梁上的扭矩越来越大，相应的截面上抵抗这种扭矩的剪力流也越来越大，由此引起支座产生极大的反力。
四、结论
支座布置的合理性能明显的影响支反力的数据，合理的支座布置，支反力则较为均衡，绝对值数差较小。反之，支反力差异较大，甚至出现负反力，进而影响抗倾覆的压重量，负反力越大压重越大。故从一定程度上看，不合理的支座布置导致了箱梁不合理的受力分布、自重增加及造价提升。由此可见，在大曲率弯桥设计中，支座布置的意义有十分重要的探讨价值。