第四章 轨道及桥梁伸缩缝设计.doc

第4章 轨道与桥梁伸缩缝方案初步探讨 4.1 桥梁伸缩缝 桥梁伸缩缝指的是为了满足前面变形的要求，通常在两梁与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。据翻阅资料，了解到重庆朝天门大桥设置有SSFB系列的伸缩缝。 SSFB系列伸缩缝 重庆朝天门大桥公路桥上的伸缩缝型号分别是SSFB160、SSFB240、SSFB640、SSFB960。有厂家制作伸缩缝的资料可以了解到 型号 伸缩量 u 缝数 n 间距 f 预留槽断面尺寸 行车道 钢筋位置 h b r SSFB160 160 2 130 400 350 60 SSFB240 240 3 240 420 440 90 SSFB320 320 4 350 450 525 95 SSFB400 400 5 460 470 690 100 SSFB480 480 6 570 470 780 105 SSFB560 560 7 680 500 870 110 SSFB640 640 8 790 500 960 115 SSFB720 720 9 900 520 1050 120 SSFB800 800 10 1010 520 1140 125 通过上表可以查得，重庆朝天门大桥上的伸缩缝为较大尺寸的伸缩缝。SSBF达到1.6米左右的伸缩缝，最小处的伸缩也有130mm。通常这些较大的伸缩缝通过厂家制作一些伸缩缝通常是可以实现桥梁的平稳伸缩的。能够满足桥梁自由伸缩的变形要求。 4.1.1 桥梁伸缩缝的计算 影响伸缩装置伸缩量的基本因素 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（L≤8m），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℃~+35℃ 10×10-6 钢桥 -10℃~+40℃ -20℃~+40℃ 12×10-6 组合钢桥 -10℃~+50℃ -20℃~+40℃ 12×10-6 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ф=2求得；收缩量以温度下降20℃来换算。在安装伸缩逢时，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β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β 0.8 0.7 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 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（Δd），其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。 4.斜桥、弯桥的变位 斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位（ΔL）时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，即： Δd=ΔL·SINα ΔS=ΔL·COSα 式中，α ----倾斜角，ΔL ----伸缩量 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。 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。 桥梁伸缩量的计算 1.温