桥梁伸缩缝设计要点分析思维导图

琴瑟如你

2023-03-01

浏览量: 0

分析

要点

设计

桥梁

伸缩

装置

橡胶

破坏

变形

混凝土

工程纠纷

工程建设文书范本

设计合同

0引言

树图思维导图提供《桥梁伸缩缝设计要点分析》在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对《桥梁伸缩缝设计要点分析》进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：ca892345db54dd8f5dd0a68e8a83ac8b

思维导图大纲

1桥梁伸缩缝概述

桥梁伸缩缝是指为适应材料胀缩变形需要而在桥梁上部结构中设置的间隙。为使车辆平稳通过桥面，在桥梁伸缩缝处设置的由橡胶和钢材等构件组成的各种装置称为伸缩缝装置。当前，对于桥梁伸缩缝一般有对接式、钢制支承式、组合剪切式（板式）、模数支承式以及弹性装置。①对接式伸缩缝。对接式伸缩缝装置，更具其构造形式和受力特点的不同，可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩装置是以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙，伸缩体在任何情况下都处于受压状态。该类伸缩装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上，但目前已不多见。嵌固式对接伸缩缝装置利用不同形态的钢构件将不同形状的橡胶条（带）嵌牢固定，并以橡胶条（带）的拉压变形来吸收梁体的变形，其伸缩体可以处于受压状态。也可以处于受拉状态。②钢制支承式伸缩装置。当桥梁的伸缩变形量超过50mm时，常采用钢质伸缩装置。该伸缩装置当车辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍击作用，噪声大，而且容易使结构损坏。因此，需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板，以减少拍击和噪声，该伸缩缝的构造相对复杂。③组合剪切式（板式）橡胶伸缩装置。该装置是利用各种不同断面形状的橡胶带作为填嵌材料的伸缩装置。由于橡胶富有弹性，易于粘贴，又能满足变形要求且具备防水功能。因此，目前在国内、外桥梁工程中已获得广泛应用。④模数支承式伸缩装置。板式橡胶制品这一类伸缩装置，很难满足大位移量的要求；钢制型的伸缩装置，很难做到密封不透水，而且容易造成对车辆的冲击，影响车辆的行驶性。因此，出现了利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料，与强度高性能好的异型钢材组合的，在大位移量情况下能承受车辆荷载的各类型模数支承式（模数式）桥梁伸缩装置系列。⑤弹性体伸缩装置。弹性体伸缩装置分为锌铁皮伸缩缝和TST碎石弹性伸缩缝，弹性体伸缩装置是一种简易的伸缩缝装置，对于中小跨径的桥梁，当伸缩量在20mm-40mm以内时可以采用TST碎石弹性伸缩缝装置，是将特制的弹塑性材料TST加热熔化后，灌入经过清洗加热的碎石中，即形成了TST碎石弹性伸缩缝，碎石用以支持车辆荷载，TST弹塑性体在一25℃～60℃条件下能够满足伸缩量的要求。

2桥梁伸缩缝设计要点

2.1伸缩缝破坏过早的设计原因伸缩缝的破坏最先从过渡段的混凝土开始。过渡段混凝土的主要荷载为车辆轮压产生的动载，当轮压在伸缩缝上时，其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土，再传递到梁板上，并产生一定的压缩变形。在设计上而言，造成伸缩缝的破坏过早，无非是以下方面的原因：①伸缩缝在整个桥梁工程所占的份量不多，一般易被设计人员忽视，从而未对伸缩缝进行细致的考虑与设计。②伸缩装置的受力复杂，而与之密切相关起决定作用的锚固系统却不尽合理。③设计方面对施工的实际情况考虑不足。如：锚固混凝土太薄且钢筋密布，伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中，甚至无法预埋，相当一部分锚固系统不得不锚固在整体化层混凝土中。④有的设计工程师在伸缩缝设计过程中只注重计算桥梁的伸缩量，并以此进行选型，而往往对伸缩装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求。

2.2伸缩缝设计要点

2.2.2实例设计在设计方面，有些设计者误认为上部构造梁板的实际预制长度与理论长度之差就是桥两端伸缩缝的宽度。就一孔20m长的简支梁桥为例，有些设计人员照本宣科，把两端各设一道缝宽2cm的伸缩缝。实际上按温差45℃设计，伸缩量按下式计算：

△L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe，△Ltf=△taL。

式中：△Lt—温度变化产生的伸缩量；

a—线膨胀系数，混凝土a=10×10-6，钢a=12×10-6；

L—伸缩梁的长度；

△Ls，△Lc—由于混凝土收缩和徐变影响而产生的收缩；

△Ld—梁端转角产生的变形量；

△Le—制造安装误差。

膨胀系数n=10×10-6，干燥收缩度20×10-5，徐变系数ψ=2.0，预应力引起的平均轴向应力σ=6N/m㎡，混凝土的弹性模量Eh=30000N/m㎡，施加预应力后三个月的递减系数=0.4，则：△=45×10×10-6×20000=9mm，△L=20×aLβ=20×10×10-6×20000×0.4=1.6mm。△L=σ／EhψLβ=6／30000×2×20000×0.4=3.2mm。设梁端旋转水平变形△Ld=3mm。总伸缩量△L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此计算，只在一端（若系坡桥只在高处一端）留一道缝宽2cm的伸缩缝即可，另一端桥面铺装与背墙连续，这样，既节约了资金，又减轻了跳车。

合理预留伸缩缝宽度，可使其在夏季挤紧，到冬季温度降低时才会拉开，从而有效提高伸缩缝寿命，减小桥头跳车。据观察伸缩缝挤坏的很少，大部分是缝太宽，引起跳车，跳车越严重缝破坏的越快，形成恶性循环。另外混凝土还有相当高的抗压强度，只要挤压在规定范围内，对桥梁结构不会造成影响。由此可见在伸缩缝的设计中，采用安全系数较大的伸缩缝宽度，是完全没有必要的。