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组合式桥梁伸缩缝
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衡水鑫威 工程橡胶有限公司

组合式桥梁伸缩缝
                              
        组合式桥 梁伸缩缝是桥梁设计中很重要的一环,它对桥梁 的合理受力也起到关键性的

作用,同时对公 路车道的平整度也有一定的影响。选择合适 的伸缩缝即可以保证桥梁的合理受力

,也能保证 桥梁行车的舒适度。本文拟就 伸缩缝问题作以下简述。
   
    1 o影响伸缩 量的基本因素
    1.1 温度变化
    一般由于 温度变化而引起的伸缩量占全部伸缩量的主要部分。此外由于 受到太阳照射,桥梁

上、下温度不 同而产生挠度,桥梁端部 会发生旋转变位,但这种变位量较小,在设计时可以根据

具体情况加以考虑。
    1.2 混凝土的收缩和徐变
    对于钢筋 混凝土桥梁必须考虑由于混凝土收缩引起的收缩量;对于预应 力混凝土桥梁则必须

考虑由于 混凝土的收缩和徐变引起的梁的变形。由混凝土 收缩引起的收缩量一般换算成温度下降

而引起的收缩量计算。
    1.3 各种荷重 所引起的桥梁挠度
    结构自重、汽车和人 群等荷载和活载,将引起桥 梁的挠曲变形,这样会使 桥梁端部产生旋转

变位,从而使组 合式桥梁伸缩缝装置承受垂直、水平及旋转变位。   1.4 斜桥及曲线桥的变位
    斜桥及曲 线桥在发生支承移动方向的变位△L 时,便有在桥 端线方向的变位△S 及垂直于桥

端线方向的变位△d:
    △d=△L sinθ △S=△L cosθ
    式中: θ-倾斜角;△L-伸缩量。
    把沿支座 移动方向的位移△L 称作伸缩缝,把垂直于 桥梁线的位移△d 称作梁端伸缩缝。由

于平行于桥端线△S 的位移而 使伸缩装置在平面上受扭,产生剪应力,在设计时必须注意。同时

,还应注意 支座的约束条件及墩台形式的不同所产生的影响。
    1.5 其他影响因素
    对于设有 较大纵坡的桥梁,如果活动 端如通常施工那样在水平方向设置支座时,那么在桥面

上将会产 生水平移动值乘以纵坡得出垂直方向上的变位。这种变位 置较小时不会对伸缩缝有大的

影响,但在采用 钢板叠合形式伸缩缝装置或者在伸缩量大、纵坡大的情况下,在伸缩缝的选型上

就必须引起注意。
    2o 对伸缩缝装置的要求
    组合式桥 梁伸缩缝装置时桥梁结构中的薄弱部位,由于直接 承受车轮的反复荷载,很小的不

平整就会 使其承受很大的冲击,因而是桥 梁结构中最容易损坏的部位。对于伸缩 缝的设计和构造

处理一定要慎重。综合分析 组合式桥梁伸缩缝损坏情况,对伸缩缝 应有以下几方面的要求。
    2.1 应认真考 虑伸缩量的使用范围
    首先是伸 缩装置能在顺桥向和横桥向均能保证自由伸缩的伸缩量。由于斜桥、弯桥和坡桥的

伸缩装置 还应特别考虑其对伸缩范围的特殊要求。其次,选择伸缩 装置时应注意其伸缩量的使用

范围,大伸缩量 的伸缩装置用于小变形的桥梁上是不经济的。有些伸缩 装置当用于混凝土桥梁端

时,则必须加厚梁端部分,以便伸缩 缝的牢固安装。
    2.2 应考虑伸 缩缝的耐久性
    伸缩装置 还应有以下一些要求:耐冲击、构造简单、施工容易、安装方便,伸缩装置的耐久

性原则上 希望和桥梁本身的耐久性相同,然而这一点很难达到。因此,通常希望 桥梁伸缩装置的

耐久性大 于桥面铺装的耐久性。同时也应 注意伸缩装置的防水等要求。
    3 o计算实例
    本例为预 应力混凝土桥梁橡胶伸缩缝计算示例预应力混凝土桥橡胶伸缩缝计算。
    设计资料:温度变化范围-20 度~+35 度;
    膨胀系数α=10×10-6,伸缩梁长度L=30m,
    干燥收缩度20×10-5,徐变系数准=2.0
    预应力混 凝土平均轴向应力б=6N/mm2,混凝土弹性模量E=30000N/mm2,
    施加预应 力后三个月的递减系数β=0.4,
    假设安装 伸缩缝时温度为20 度。
    在20 度设置伸 缩缝时伸长量Δlt+=(35-20)×12×10-6×30000=5.4mm
    在20 度设置伸 缩缝时收缩量Δlt-=(20-(-20))×12×10-6×30000=14.4mm
    由混凝土 干燥收缩引起的收缩量Δls=20×αLβ=20×10×10-6×30000×0.4=2.4mm
    由徐变引起的收缩量Δlc=б/EφLβ=6/30000×2*30000×0.4=4.8mm,设梁端旋转水平变形

Δld=5mm
    收缩量=5.4+14.4+2.4+4.8+5=32mm,根据计算 结果考虑结构安装误差,选用收伸缩量为40mm

的橡胶伸缩缝。
    4o 对目前伸 缩装置设计的几点浅见
    4.1 小跨径的中小桥(如20m 以内的)宜不设伸缩缝。支座采用 固定式橡胶支座,让墩台的弹

性变形和 台后的土抗力来抵抗温度应力(因变形长度在10m 以内伸缩量一般在5mm 以内)。
    4.2 中、小桥宜采用W 型伸缩装置,它具有以下一些优点:①伸缩体与 铁件联接可不用胶水

,而利用橡 胶本身的预压密缝防水;②构件尺寸小,相应材料用量省,施工方便,造价低;③温

度伸缩变 形发挥像胶弹性材料性能。在外荷作 用下则充分利用拱形结构的优势。
    4.3 从实践和 有关资料来看,不论W 型、V 型、空心板型 的橡胶体都可使用。毛病不在胶体

本身,而是在整 个伸缩装置结构的设计是否合理。西德毛勒 公司的伸缩装置、近几年应用较多的

TST 伸缩装置 设计比较合理,在行车时 它具有较高的刚度,在温度变 化时又变形灵活。
    4.4 从目前已 经施工的伸缩装置来看,板式伸缩 装置的平整度较好,其原因是 胶体内不仅加

入了足够 数量的钢板以增加变形体的刚度,而且又有 足够数量的铆钉使伸缩体同桥梁变形体的联

结比较牢固,不至于象 原来空心板橡胶伸缩缝那样易于脱出。

           如用户安装有困难,我公司可 派技术人员现场指导, 根据实际情况,需方可与衡水鑫威 工程橡胶有限公司技术服务部联系。

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