桥梁伸缩装置设计选型与安装

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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

2、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

3、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

4、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

5、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20oC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）0.250.5

6、1361224　　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，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

7、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；　　ΔLt+-----温度变化的

8、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·