橋梁伸縮縫問題
發布時間:2014-08-09
簡介:本文介紹了影響伸縮量的諸因素和計算伸縮量的常用公式,對現在橋梁應用的伸縮裝置進行了綜述,並對新型的橋梁伸縮裝置――毛勒伸縮縫、TST伸縮裝置的應用前景進行了介紹。
關鍵字:橋梁,伸縮縫,伸縮裝置,伸縮量,公式
qiaoliangshensuofengwentixianzairengchuyutansuoyanjiuzhong,taduigongluchedaodepingzhengduyingxiangjiaoda。weilegaishanlumianyuqiaomianxiangjiechudepingzhengdu,yifangmianyingdangjiadaqiaoliangdeliankongchangduyijianshaoshensuofengdeshuliang,lingyifangmianyaobuduangaijinshensuofengdexingshi、材料以及設計和施工質量。目前,伸縮縫問題的研究、探討及改進已引起國內外橋梁專家學者的關注,本文擬就伸縮縫問題作如下簡述。
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。由於我國幅員廣大,溫差懸殊、bianchafudugedibuyi,zituijianxialieshujugongshejicankaoshiyong,youyuwendushiqiaoliangneibuwendufenbubujunyunhuiyinqidakuajingqiaoliangduanbuchanshengjiaobianwei,yibankuajingbizhijiaoxiao,kebuyukaolv;大跨徑橋梁,設計時應予考慮
??1.2 ?混凝土的徐變和收縮
鋼筋混凝土橋及預應力混凝土橋需考慮其徐變及收縮。徐變量按梁在預應力作用下的彈性變形乘以徐變係數¢= 2 求得。收縮量以溫度下降 20 ℃來lai換huan算suan。應ying當dang考kao慮lv安an裝zhuang時shi混hun凝ning土tu的de徐xu變bian和he收shou縮suo已yi完wan成cheng的de部bu分fen,為wei此ci應ying將jiang全quan部bu徐xu變bian和he收shou縮suo量liang乘cheng以yi折zhe減jian係xi數shu?。下xia列lie?值zhi供gong設she計ji時shi參can考kao,徐xu變bian的de齡ling期qi是shi以yi施shi加jia預yu應ying力li後hou的de時shi間jian計ji算suan,收shou縮suo是shi以yi澆jiao築zhu混hun凝ning土tu以yi後hou到dao安an裝zhuang時shi的de全quan部bu齡ling期qi計ji算suan,設she置zhi伸shen縮suo裝zhuang置zhi後hou施shi加jia的de預yu應ying力li需xu另ling加jia。
??1.3 ?各種荷重所引起的橋梁撓度活載、恒載等會使橋梁端部發生角變位,而使伸縮裝置產生垂直、水平及角變位。如果梁比較高,且伴有振動的情況,應格外注意。梁的剛度和梁端位移、撓度的關係如表 3. 由於加寬橋麵而要設置縱向伸縮裝置時,由於跨中撓度較大,還應注意在振動時變位隨時間變化的相位差。
??1.4 ?地震影響使構造物發生變位地震對伸縮裝置的變位影響比較複雜,目前還難以把握,在設計伸縮裝置時一般不予考慮;但如有可靠資料能算出地震對橋梁墩台的下沉、回轉、水平移動及傾斜量時,在設計時給以考慮當然更好。
1.5 ?縱坡對變位的影響縱坡較大的橋,通常施工時把活動支座作成水平的,因而在支座位移時在路麵產生了一個垂直差(△ d ),其值為水平位移乘以縱坡( tg θ),在變位較小的情況下可不予考慮,但對組合鋼橋變位大且縱坡也大的情況下,設計伸縮裝置的形式就應認真對待。
??1.6 ?斜橋及曲線橋的變位斜橋及曲線橋在發生支承移動方向的變位△ L 時,便有在橋端線方向的變位△ S 及垂直於橋端線方向的變位△ d :???△ d =△ L sinθ△ S =△ L cos θ式中:θ- 傾斜角;△ L- 伸縮量。?把沿支座移動方向的位移△ L 稱作伸縮縫,把垂直於橋梁線的位移△ d 稱作梁端伸縮縫。由於平行於橋端線△ S 的(de)位(wei)移(yi)而(er)使(shi)伸(shen)縮(suo)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)平(ping)麵(mian)上(shang)受(shou)扭(niu),產(chan)生(sheng)剪(jian)應(ying)力(li),在(zai)設(she)計(ji)時(shi)必(bi)須(xu)注(zhu)意(yi)。同(tong)時(shi),還(hai)應(ying)注(zhu)意(yi)支(zhi)座(zuo)的(de)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)及(ji)墩(dun)台(tai)形(xing)式(shi)的(de)不(bu)同(tong)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)影(ying)響(xiang)。
2 ?計算方法
??溫變變化的伸縮量?根據當地溫度變化範圍和安裝支座時的溫度來計算伸縮量(△ 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造上給以考慮,同時還應算出由於因工時,溫度變化的修正量,一般如下計算:實際采用的伸縮量應考慮一定的安全值,如 W 型伸縮裝置,寬 65mm ,初壓縮量20mm. ?
3 ?對目前伸縮裝置設計的幾點淺見
( 1 )小跨徑的中小橋(如 20m 以內的)宜不設伸縮縫。支座采用固定式橡膠支座,讓墩台的彈性變形和台後的土抗力來抵抗溫度應力(因變形長度在 10m 以內伸縮量一般在 5mm 以內)。也可以在路麵及橋麵鋪裝攤鋪完了,再沿原縫開一條寬 2cm 深 3 ~ 5cm 的假縫,內填以瀝青麻絮或其他可塑性材料以防麵龜裂。?
( 2 )中、小橋宜采用 W 型伸縮裝置,它具有以下一些優點:①伸縮體與鐵件聯接可不用膠水,而利用橡膠本身的預壓密縫防水;②構件尺寸小,相應材料用量省,施工方便,造價低;③溫度伸縮變形發揮像膠彈性材料性能。在外荷作用下則充分利用拱形結構的優勢。
( 3 )從實踐和有關資料來看,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,而是在整個伸縮裝置結構的設計是否合理。西德毛勒公司的伸縮裝置、近幾年應用較多的 TST 伸縮裝置設計比較合理,在行車時它具有較高的剛度,在溫度變化時又變形靈活。
( 4 )從目前已經施工的伸縮裝置來看,板式伸縮裝置的平整度較好,其原因是膠體內不僅加入了足夠數量的
鋼板yizengjiabianxingtidegangdu,erqieyouyouzugoushuliangdemaodingshishensuotitongqiaoliangbianxingtidelianjiebijiaolaogu,buzhiyuxiangyuanlaikongxinbanxiangjiaoshensuofengnayangyiyutuochu。erqiegaishanle
施工工藝,注意到施工時的安裝溫度,其定位值 A 易於控製。經實橋施工 2 年來的考驗效果良好。其缺點是變形似欠靈活。據有關方麵介紹每延米須施加 2.5t 的壓力方能達到其設計縮短值,而且價格比較貴。