試論橋梁伸縮縫問題

1、試論橋梁伸縮縫問題 摘要：橋梁伸縮縫問題現(xiàn)在仍處于探索研究中，它對(duì)公路車道的平整度影響較大。為了改善路面與橋面相接處的平整度，一方面應(yīng)當(dāng)加大橋梁的聯(lián)孔長(zhǎng)度以減少伸縮縫的數(shù)量，另一方面要不斷改進(jìn)伸縮縫的型式、材料以及設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。目前，伸縮縫問題的研究、探討及改進(jìn)已引起國(guó)內(nèi)外橋梁專家學(xué)者的關(guān)注，本文擬就伸縮縫問題作如下簡(jiǎn)述。 關(guān)鍵詞：道路橋梁 梁 伸縮 1 影響伸縮量的基本因素 1.1 溫度變化 溫度變化是影響伸縮量的主要因素。由于我國(guó)幅員廣大，溫差懸殊、變差幅度各地不一，茲推薦下列數(shù)據(jù)供設(shè)計(jì)參考使用。由于溫度使橋梁內(nèi)部溫度分布不均勻會(huì)引起大跨徑橋梁端部產(chǎn)生角變位，一般跨徑比值較小，可不予考慮

2、；大跨徑橋梁，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予考慮 1.2 混凝土的徐變和收縮 鋼筋混凝土橋及預(yù)應(yīng)力混凝土橋需考慮其徐變及收縮。徐變量按梁在預(yù)應(yīng)力作用下的彈性變形乘以徐變系數(shù)¢2求得。收縮量以溫度下降20來(lái)?yè)Q算。應(yīng)當(dāng)考慮安裝時(shí)混凝土的徐變和收縮已完成的部分，為此應(yīng)將全部徐變和收縮量乘以折減系數(shù)ß。下列ß值供設(shè)計(jì)時(shí)參考。 徐變的齡期是以施加預(yù)應(yīng)力后的時(shí)間計(jì)算，收縮是以澆筑混凝土以后到安裝時(shí)的全部齡期計(jì)算，設(shè)置伸縮裝置后施加的預(yù)應(yīng)力需另加。 1.3 各種荷重所引起的橋梁撓度 活載、恒載等會(huì)使橋梁端部發(fā)生角變位，而使伸縮裝置產(chǎn)生垂直、水平及角變位。如果梁比較高，且伴有振動(dòng)的情況，應(yīng)格外注

3、意。 由于加寬橋面而要設(shè)置縱向伸縮裝置時(shí)，由于跨中撓度較大，還應(yīng)注意在振動(dòng)時(shí)變位隨時(shí)間變化的相位差。 1.4 地震影響使構(gòu)造物發(fā)生變位 地震對(duì)伸縮裝置的變位影響比較復(fù)雜，目前還難以把握，在設(shè)計(jì)伸縮裝置時(shí)一般不予考慮；但如有可靠資料能算出地震對(duì)橋梁墩臺(tái)的下沉、回轉(zhuǎn)、水平移動(dòng)及傾斜量時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)給以考慮當(dāng)然更好。 1.5 縱坡對(duì)變位的影響 縱坡較大的橋，通常施工時(shí)把活動(dòng)支座作成水平的，因而在支座位移時(shí)在路面產(chǎn)生了一個(gè)垂直差(d)，其值為水平位移乘以縱坡(tg)，在變位較小的情況下可不予考慮，但對(duì)組合鋼橋變位大且縱坡也大的情況下，設(shè)計(jì)伸縮裝置的形式就應(yīng)認(rèn)真對(duì)待。 1.6 斜橋及曲線橋的變位 斜橋及曲

4、線橋在發(fā)生支承移動(dòng)方向的變位l時(shí)，便有在橋端線方向的變位s及垂直于橋端線方向的變位d： dl sin sl cos 式中：-傾斜角；l-伸縮量。 把沿支座移動(dòng)方向的位移l稱作伸縮縫，把垂直于橋梁線的位移d稱作梁端伸縮縫。由于平行于橋端線s的位移而使伸縮裝置在平面上受扭，產(chǎn)生剪應(yīng)力，在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意。同時(shí)，還應(yīng)注意支座的約束條件及墩臺(tái)形式的不同所產(chǎn)生的影響。 2 計(jì)算方法 2.1 溫變變化的伸縮量 根據(jù)當(dāng)?shù)販囟茸兓秶桶惭b支座時(shí)的溫度來(lái)計(jì)算伸縮量(lt)、混凝土的徐變、收縮的縮短量；其它次要因素是用一定的安全值在構(gòu)造上給以考慮，同時(shí)還應(yīng)算出由于因工時(shí)，溫度變化的修正量，一般如下計(jì)算： 實(shí)際采用

5、的伸縮量應(yīng)考慮一定的安全值，如w型伸縮裝置，寬65mm，初壓縮量20mm。 4 對(duì)目前伸縮裝置設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)淺見 (1)小跨徑的中小橋(如20m以內(nèi)的)宜不設(shè)伸縮縫。支座采用固定式橡膠支座，讓墩臺(tái)的彈性變形和臺(tái)后的土抗力來(lái)抵抗溫度應(yīng)力(因變形長(zhǎng)度在10m以內(nèi)伸縮量一般在5mm以內(nèi))。也可以在路面及橋面鋪裝攤鋪完了，再沿原縫開一條寬2cm深35cm的假縫，內(nèi)填以瀝青麻絮或其他可塑性材料以防面龜裂。 (2)中、小橋宜采用w型伸縮裝置，它具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：伸縮體與鐵件聯(lián)接可不用膠水，而利用橡膠本身的預(yù)壓密縫防水；構(gòu)件尺寸小，相應(yīng)材料用量省，施工方便，造價(jià)低；溫度伸縮變形發(fā)揮像膠彈性材料性能。在外荷作用下則充分利用拱形結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。 (3)從實(shí)踐和有關(guān)資料來(lái)看，不論w型、v型、空心板型的橡膠體都可使用。毛病不在膠體本身，而是在整個(gè)伸縮裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。西德毛勒公司的伸縮裝置、近幾年應(yīng)用較多的tst伸縮裝置設(shè)計(jì)比較合理，在行車時(shí)它具有較高的剛度，在溫度變化時(shí)又變形靈活。 (4)從目前已經(jīng)施工的伸縮裝置來(lái)看，板式伸縮裝置的平整度較好，其原因是膠體內(nèi)不僅加入了足夠數(shù)量的鋼板以增加變形體的剛度，而且又有足夠數(shù)量的鉚釘使伸縮體同橋梁變形體的聯(lián)結(jié)比較牢固，不至于象原來(lái)空心板橡膠伸縮縫那樣易于脫出。而且改善了施工工藝，注意到施工時(shí)的