桥梁伸缩装置设计选型与安装-

1、桥梁伸缩装置设计选型与安装说明:刚好现场要涉及伸缩缝,就将网上最流行的几篇关于伸缩缝的文章进行了总结汇编发给各位小耗子参考。同时,问了一下物资部方知伸缩缝按米卖,240型伸缩缝3200元/米,160型伸缩缝2450元/米,若请厂家帮忙安装,则200500元/米,现发到网上与大家共享,以后再上传另外两篇关于伸缩缝的文章。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,

2、除了改变桥型加大孔联长度减少伸缩缝数量外,还应在伸缩缝的设计选型、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、横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化。按使用的材料和用途,伸缩缝可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩缝和模数式伸缩缝。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;模数式伸缩缝伸缩体采用整体成型的异形钢材制成,由边梁、

3、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

4、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(L8m,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5+35-15+3510×10-6钢桥-10+40-20+4012×10-6组合钢桥-10+50-20+4012×10-64.2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

5、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=2求得;收缩量以温度下降20oC来换算。在安装伸缩缝时,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0.25 0.5 1 3 6 12 24收缩、徐变折减系数0.8 0.7 0.6 0.4 0.3 0.2 0.14.3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(d,其值等于水平位移值乘以纵坡tg。

6、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(L时,沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位,即:d=L&S226;SIN S=L&S226;COS式中, -倾斜角,L -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:Lt=(Tmax-Tmin&S

7、226;&S226;LLt+=(Tmax-Tset&S226;&S226;LLt-=(Tset-Tmin&S226;&S226;L式中:Lt-温度变化的伸缩量;Lt+ -温度变化的伸长量;Lt- -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; -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:Lc=(p/Ec &S226;&S226;&S226;L收缩引起的伸缩量公式:Ls=20×10-5 &S226;L&S226;式中

8、:Lc -混凝土徐变的伸缩量;Ls -混凝土收缩引起的伸缩量;p -预应力混凝土的平均轴应力;Ec -混凝土的弹性模量; -混凝土的徐变系数; -混凝土收缩、徐变折减系数。6.简例某预应力混凝土梁桥,梁长40m;温度变化范围-4 +42;线膨胀系数=10×10-6;收缩应变=20×10-5;徐变系数=2.0;收缩、徐变折减系数=0.6;预应力混凝土的平均轴向应力p=80kg/cm2;混凝土弹性模量Ec=3.4×105kg/cm2安装温度20。伸缩量计算:1、温度变化:Lt=(Tmax-Tmin&S226;&S226;L=46×(10

9、15;10-6×40000=18.4mmLt+=(Tmax-Tset&S226;&S226;L=22×(10×10-6×40000=8.8mmLt-=(Tset-Tmin&S226;&S226;L=24×(10×10-6×40000=9.6mm2、徐变:Lc=(p/Ec &S226;&S226;&S226;L=(80/340000 ×2×0.6×40000=11.3mm3、收缩:Ls=20×10-5 &S226;L&S226;=20×10-5×40000×0.6=4.8mm故伸缩量L=18.4+11.3+4.8=34.5mm梁伸长量=8.8mm梁的缩短量=9.6+4.8+11.3=25.7mm,可视为初始压缩量为25.4mm。值得注意的是,在选用伸缩装置时,对伸缩量一般须考虑一定的安全储备(30%左右,保证伸缩