桥梁伸缩装置设计选型与安装

桥梁伸缩装置设计选型与安装

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时间:2018-09-02

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1、桥梁伸缩装置设计选型与安装  1.引言  桥梁伸缩装置是连接梁与路(或梁)的重要构件,它长期暴露在大气中,直接承受车轮荷载的反复冲击,既影响车道的平整度,又容易损坏难以修补。特别是在设计、施工上稍有缺陷或不足,就会引起伸缩装置的早期破坏。目前,桥梁伸缩缝问题仍在探索研究中,为了改善路面和桥面平整度,使行车舒适安全,除了改变桥型加大孔联长度减少伸缩逢数量外,还应在伸缩逢的设计选型、材料以及施工质量加以足够重视。  2.桥梁伸缩装置的功能及分类  桥梁伸缩装置又简称为伸缩缝,主要由传力支承体系和位移控制体系组成,它的主要功能一是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体,二是适应桥梁纵、横位移的变

2、化和梁端翘曲发生的转角变化。按使用的材料和用途,伸缩逢可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩逢和模数式伸缩逢。板式伸缩装置的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成,适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁;组合式伸缩装置的伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成,适用于伸缩量≤120mm的普通桥梁;模数式伸缩逢伸缩体采用整体成型的异形钢材制成,由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成,适用于各种弯、坡、斜、宽桥梁。模数式伸缩装置可按一定模数任意组拼,从80mm的单缝到1200mm的多缝,当伸缩量≥1200mm时,可按设计要求在工厂加工制造。  3.设计选型应考虑的因素  桥梁伸缩装置设计选型应考虑的主要因

3、素有桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式,伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能,桥梁施工条件及施工质量保证措施,伸缩装置的可维修性和经济性。  4.影响伸缩装置伸缩量的基本因素  4.1温度变化  温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素,它分为线性温度变化和非线性温度变化,其中线性温度变化对桥梁伸缩量影响占据主导地位。桥梁结构在外界特定温度环境,梁体内部温度分布不均匀,梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。对跨径小的桥梁(L≤8m),线膨胀系数很小,可不予考虑;对大跨径桥梁,设计时必须引起足够重视。一般设计时线膨胀系数可按下表数据参考选用:  温度变化范围及线膨胀系数  桥梁

4、种类温度变化范围线膨胀系数  一般地区寒冷地区  钢筋混凝土桥5oC~+35oC-15oC~+35oC10×10-6  钢桥-10oC~+40oC-20oC~+40oC12×10-6  组合钢桥-10oC~+50o;C-20oC~+40oC12×10-6  4.2混凝土的收缩和徐变  混凝土的收缩、徐变是混凝土构件本身所固有的属性,也是一种随机现象。混凝土的配合比、水灰比、塌落度、水泥品种、温度、相对湿度、混凝土的加载龄期、持荷时间和强度等对混凝土收缩、徐变影响很大。钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥均需考虑其收缩和徐变。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得;收缩量以温度下降20o

5、C来换算。在安装伸缩逢时,收缩和徐变已经发展到一定程度,计算时应以安装时刻为基准,对混凝土收缩和徐变量加以折减。其折减系数?可参考下表选取:  收缩、徐变折减系数  龄期(月)0.250.51361224  收缩、徐变折减系数?0.80.70.60.40.30.20.1  4.3桥梁纵向坡度  纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的,当支座位移时,伸缩缝不仅发生水平变位,而且发生垂直错位(Δd),其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。  4.4斜桥、弯桥的变位  斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位(ΔL)时,沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位,即:  Δd=ΔL·SINαΔS=ΔL·COSα  式中,

6、α----倾斜角,ΔL----伸缩量  4.5各种荷载引起的桥梁饶度  桥梁在活载、恒载的作用下,端部发生角变位,使伸缩装置产生垂直、水平及角变位,如果梁体比较高,还会发生震动。  4.6地震  地震对伸缩装置变位的影响较为复杂,目前还难以把握,设计时一般不予考虑,但有可靠的资料,能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时,设计时应给予考虑。  5.桥梁伸缩量的计算  5.1温度变化引起的伸缩量  计算公式:ΔLt=(Tmax-Tmin)·α·L  ΔLt+=(Tmax-Tset)·α·L  ΔLt-=(Tset-Tmin)·α·L  式中:ΔLt-----温度变化的伸缩量;  Δ

7、Lt+-----温度变化的伸长量;  ΔLt------温度变化的缩短量;  Tmax------设计最高温度;  Tmin------设计最低温度;  Tset------安装温度;  α--------线膨胀系数;  L--------伸缩梁长度。  5.2混凝土徐变及收缩引起的伸缩量  徐变引起的伸缩量公式:ΔLc=(бp/Ec)·Ф·β·L  收缩引起的伸缩量公式:ΔLs=20×10-5·

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