桥梁伸缩量计算-刘 - 360文档中心

一般桥梁伸缩装置设计的计算分析

（）５由于纵坡大而引起的桥梁活动端垂直变位影响；
侧为准，计算伸缩量。
２３温度变化引起伸缩量．
该桥位于辽宁省东北部，照《路桥涵设计按公通用规范》录Ｂ全国气温分区图的分布情况，附确定地区分类为严寒地区。由《公路桥涵设计通用规范》４３１表．．０—２查得严寒地区混凝土桥梁最高有，
・３・８
（５一（一１・９）＝・３１３・ｍ２３３）Ｏ００ｍ０ｌｍ２４混凝土收缩引起的梁体缩短量／１一．１
２３８／ｎ４２Ｎｒｍ。在制动力作用下墩顶变形 △ 或 △
＝＝
２８ｍ。将上述支座剪切变形与墩顶纵．ｍ
混凝土的收缩、变引起的梁体缩短及汽车制动力引起的板式橡胶支座的剪切变形。徐关键词：梁伸缩装置；缩量；桥伸梁体缩短量；形；号变型中图分类号：４３３Ｕ４．１文献标识码：Ｂ文章编号：６３— ０２２１）２— ０２— ２１７６５（００００８０
２计算方法及过程现就一般桥梁伸缩量计算的过程作一介绍。
２１基本资料．
温度为Ｔ＝２．４＋一４１度Ｔ＝二
＝４１℃ ，３．４最低温
：一ｌ．９。３３ ℃
安装温度取为１５～２￣Ｔｅ１５Ｃ，＝５Ｃ，．＝１￣ＴＩ

伸缩缝计算

伸缩装置伸缩量的计算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第8.6条和附录F 计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度l＝60m当地最高有效气温值Tmax＝35℃当地最低有效气温值Tmin＝-10℃混凝土等级50环境年平均相对湿度RH＝75%温度上升引起的梁体伸长量：△lt+＝ac*l*（Tmax-Tset，l）温度上降引起的梁体伸长量：△lt-＝ac*l*（Tset，u-Tmin）ac---梁体混凝土材料线膨胀系数，取值0.00001；l----计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度；Tset，u---预设的安装温度范围的上限取值＝15℃Tset，l---预设的安装温度范围的下限取值＝10℃得：△lt+＝0.015m15mm△lt-＝0.015m15mm混凝土收缩引起的梁体缩短量△ls-＝ξcs(tu,to)*l混凝土抗压强度ƒcu,k＝50Mpaξs(ƒcm)＝[160+10*βsc*(9-ƒcm/ƒcmo)]/1000000＝0.00037βrh＝1.55*[1-(RH/RHO)3]＝0.896094ξcso= ξs(ƒcm)*βrh＝0.000332梁构件截面面积A＝527555mm2构件与大气接触的周边长度u＝4288.981mm构件理论厚度h＝246.0048mm收缩开始时的混凝土龄期(可假定3～7d)ts＝5d计算考虑时刻的混凝土龄期t＝28dA=(t-ts)/t1=23B=350*(h/ho)2=2118.143βs(t-ts)=(A/(A+B))0.5=0.103643得： ξcs(t,ts)= 3.44E-05△ls-＝0.002062m混凝土徐变引起的梁体缩短量△lc-＝σpc*Φ*(tu,to)*l/Ec由预应力引起截面重心处的法向压应力σpc＝5Mpa梁混凝土弹性模量Ec＝34500MPaβh＝150*[1+(1.2*RH/RHO)18]*h/ho+250=674.3933β(ƒcm)=5.3/((ƒcm/ƒcmo)0.5)= 2.419108加载时的混凝土龄期to＝25dC＝（t-to）/t1＝3βc（t-to）＝[C/(βh+C)]0.3=0.196736β(to)=1/(0.1+(to/t1)0.2)=0.499088Φrh=1+(1-RH/RHO)/(0.46*(h/ho)0.3333)= 1.402606Φo=Φrh*β(ƒcm)*β(to)= 1.693434Φ(t,to)=Φo*βc（t-to）=0.33316得： △lc-＝0.0028974、由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形而导致的伸缩缝开口量△lb-或闭口量△lb+ 分配给支座的汽车制动力标准值Fk＝13.75KN支座橡胶层的总厚度te＝25mm支座橡胶的剪变模量Ge＝1Mpa支座平面的毛面积Ag＝31415.93mm2得： △lb+或△lb-＝Fk*te/Ge*Ag＝10.9419mm5、按照梁体的伸缩量选用伸缩装置的型号：伸缩装置伸缩量增大系数β＝ 1.31）、伸缩装置在安装后的闭口量C+C+=β*(△lt++△lb+)＝33.7mm2）、伸缩装置在安装后的开口量C－C-=β*(△lt-+△ls-+△lc-+△lb-)=33.7mm3）、伸缩装置的伸缩量C应满足：C≥C++C-=67.5mm。

公路桥梁伸缩量简化计算方法和取值方法、伸缩装置缺损检查与维修、更换质量自查验收记录表

附录 A （资料性附录）桥梁伸缩量简化计算方法和取值方法A.1 对混凝土梁桥伸缩量值可按JTG D62桥涵设计规范8.6.2条规定计算。

也可按本规范推荐公式(A.1～A.3)计算复核（包括钢桥和钢-混组合桥等）。

梁体设计伸缩位移量计算：100L L L ∆=∆+∆………………………………………（A.1）式中：0L ∆--基本伸缩位移量；10L ∆--富余量（考虑不确定因素产生的伸缩位移量）。

基本伸缩位移量计算：0t s c Q L L L L L ∆=∆+∆+∆+∆………………………………（A.2）式中：t L ∆--温度变化引起的梁体伸缩量； s L ∆--混凝土收缩引起的梁体收缩量； c L ∆--混凝土徐变引起的梁体收缩量；Q L ∆--车辆荷载引起的梁体变位量。

温度变化伸缩量计算：..t L T L α∆=∆……………………………………（A.3）式中：α--线膨胀系数，混凝土桥取1.0×10-5，钢桥取1.2×10-5；T ∆--桥梁所处地区的温度变化范围（几十年一遇气象记录最高温度和最低温度差，一般东北及新疆、内蒙古地区取90℃，华北地区取80℃，华中、华东地区取70℃，西南云贵地区取60℃，华南地区取50℃）；L --有效温度跨长，根据支座布置情况确定（简支梁，组合空心板梁、T 梁和小箱梁，多跨装配式或整浇预应力连续箱梁或多跨先简支后连续预制梁等情况）。

混凝土收缩徐变引起的梁体伸缩量：s L ∆和c L ∆（通车以后的桥梁已完成收缩徐变，可忽略）。

车辆活荷载作用下的梁体变位量Q L ∆：由桥梁设计计算确定。

更换设计应根据通车以来最高日通行量和大型载重卡车通行量统计值，确定活荷载取值。

车辆活荷载作用下的梁端转角θ：伸缩装置应能适应车辆荷载作用的桥梁梁端转角变形的需要，转角大小应由设计计算确定，一般情况下下可按0.02rad 取值。

对跨度大于1000m 以上的悬索桥，可按0.05rad 取值。

伸缩缝宽度计算

∈∞= 2.0E-04 δc= 2 Ec= 3.45E+04 MPa β= 0.3 бp= 4.6 MPa Tset= 20 °C
计算： 1、梁体因温度变化产生的伸缩量为： △lt=a×(t2-t1)×L×1000= 13.8 mm 2、温度升高引起的伸长量： △lt+=a×(t2-Test)×L×1000= 5 mm 3、温度降低引起的缩短量： △lt-=a×(Test-t1)×L×1000= 8.75 mm 4、砼收缩引起的缩短量： △ls=∈∞×L×β×1000= 1.5 mm 5、砼徐变引起的梁体缩短量： △ls=бp/Ec×δc×L×β×1000= 2.0 mm 6、因车辆荷载作用使梁体挠曲使伸缩装置开口产生的位移： R=0.04L= 1.0 mm
桥头伸缩量计算
计算条件：
1、跨径组合
2、伸缩梁长(1/2桥长)
3、 4、
温度变化范砼围线膨胀系数
5、收缩应变
6、徐变系数
7、弹性模量
8、收缩徐变的折减系数
9、预应力截面平均应力
10、伸缩装置的安装温度
1×25 = 25 m L= 25 m -15 ～ +40 °C a= 1.0E-05
总伸长量=△lt+
= 5 mm 总缩短量=△lt-+△ls+△ls
= 12.3 mm
所以: 基本伸缩量=总伸长量+总缩短量Biblioteka = 17 mm 提高30%后为
22 mm
注:提高系数β可取1.2～1.4。
同样
梁端设计开口量=总伸长量×1.3
= 6.5 mm
，
梁端设计闭口量=总缩短量×1.3
= 15.9 mm

桥梁伸缩量计算

0.023mαc =1E-5 L=120T max =34T set,1=150.034mT set,u =25T min =-30.02m 0.0001670.031m 值为:5.82Mpa1.51534500Mpa27.36mm(本桥采用的是盆式支座）101mm(本桥采用的是盆式支座）128.537mmβ为伸缩装置伸缩量增大系数，可取β=1.2～1.4。

注：当施工温度在设计规定的温度范围以外时，伸缩装置应另计算。

四、按照梁体的伸缩量选用伸缩装置的的型号:伸缩装置在安装后的闭口量C+＝β(Δl t +)=伸缩装置在安装后的开口量C －＝β(Δl t －＋Δl s －＋Δl c －)＝伸缩装置的伸缩量C＝C +＋C －＝的混凝土徐变系数,本桥计算得截面的平均理论厚度为440mm，本桥所处环境年平均湿度大于70％。

t 0按28天计算，则取φ(t u ，t 0)= Ec为混凝土的弹性模量，C50混凝土取为: 三、由混凝土徐变引起的梁体缩短量Δl C －，按下列公式计算：Δl s －＝εps /E c ×φ(t u ，t 0)×L= δpc 为由预应力(扣除相应阶段预应力损失)引起的截面重心处法向压应力，本桥取平均 φ(t u ，t 0)为伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t0至徐变终了时混凝土龄期tu之间 εcs (t u ，t 0)为伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t 0至收缩终了时混凝土龄期tu之间的混凝土收缩应变，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)表6.2.7，计算得截面的平均理论厚度为440mm，本桥所处环境年平均湿度大于70％。

t 0按28天计算，则取εcs (t u ，t 0)＝桥台伸缩量计算Δl s －＝εcs (t u ，t 0)×L=T set,1预设的安装温度范围的下限值；Δl t += αc ×L×(T max －T set,l )= 2 温度下降引起的梁体缩短量Δl t -：Δl t -= αc ×L×(T set,u -T min )=T set,u 为预设的安装温度范围的上限值；根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第8.6.2条,详细计算过程及结果如下：一、由温度变化引起的伸缩量，按下列公式计算：1 温度上升引起的梁体伸长量Δl t +：表4.3.12-2取值；L为一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度，单位以米计；为梁体混凝土线膨胀系数；Tmax为当地最高有效气温，根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015Tmin为当地最低有效气温，根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015表4.3.12-2取值；二、由混凝土收缩引起的梁体缩短量Δl s －，按下列公式计算：。

【桥梁设计】桥梁伸缩缝宽度计算程序自动生成计算书(原版)

计算条件：1、跨径组合=25m2、L=25m3、温度变化范围-15～+40°C4、砼线膨胀系数a=5、∈∞=6、δc=7、Ec=MPa8、β=9、бp=MPa10、Tset=°C计算：1、13.8mm2、5mm3、8.75mm4、 1.5mm5、 2.0mm6、 1.0mm温度降低引起的缩短量：温度升高引起的伸长量：梁体因温度变化产生的伸缩量为：R=0.04L=△ls=бp/Ec×δc×L×β×1000=因车辆荷载作用使梁体挠曲使伸缩装置开口产生的位移：砼徐变引起的梁体缩短量：砼收缩引起的缩短量：预应力截面平均应力伸缩装置的安装温度 4.6202.0E-042徐变系数3.45E+040.3收缩徐变的折减系数桥头伸缩量计算△lt +=a×(t2-Test)×L×1000=△lt -=a×(Test-t1)×L×1000=△l s =∈∞×L×β×1000=△lt=a ×(t2-t1)×L×1000=1×251.0E-05弹性模量收缩应变伸缩梁长(1/2桥长)=5mm =12.3mm所以:=17mm 22mm同样=6.5mm=15.9mm1、选用D6050～110则：53.5>5075.9<1102、选用D6050～110则：53.5>5075.9<110B 0-梁端设计闭口量=B 0-梁端设计闭口量=B 0-梁端设计开口量=伸缩装置所选伸缩缝型号满足要求伸缩装置所选伸缩缝型号满足要求变形范围f 为B 0-梁端设计开口量=总伸长量=△lt +总缩短量=△lt -+△l s +△ls基本伸缩量=总伸长量+总缩短量提高30%后为注:提高系数β可取1.2～1.4。

变形范围f 为梁端设计开口量=总伸长量×1.3梁端设计闭口量=总缩短量×1.3。

钢筋混凝土桥梁伸缩缝计算表格

15.0mm 15.8mm4547600mm 228814.841mm 315.6429mm 5d 30d 3650d 48MPa 8.96E-018.44E-027.15E-01ε(f cm )=3.70E-043.32E-042.80E-052.37E-04收缩开始时的龄期（d）,t s =计算考虑时刻的混凝土龄期（d）,t =计算考虑终止的龄期t ∞=构件的理论厚度h=2A/u=构件与大气接触的周边长度u=2、混凝土收缩引起的梁体缩短量温度下降引桥的梁体伸长量△l t -t βs2(t ∞-t s )=△l t +=a c l(T max -T set,l )△l t -=a c l(T set，u -T min )梁结构截面面积A=εcs (t,t s )=εcso βs1(t-t s )=εcso =ε(f cm )βRH =εcs (t ∞,t s )=εcso βs2(t ∞-t s )=立方体强度f cm =βRH =1.55（1-（RH/RH 0)3)=βs1(t-t s )=2.09E-04= 1.00E+002.09E-049.4074mm 预应力引起的截面重心处的法向压应力6Mpa 30d 3650d 梁体的弹性模量E c 按照规范3.1.5采用34500Mpa 1.37052.41910.4821794.5288≤15000.94221.59831.50591.00001.505911.7854mm= 1.9518mm 分配给支座的汽车制动力标准值F k =21.013KN 支座橡胶层的总厚度t e =49mm 支座橡胶层剪变模量G e= 1.2Mpacs ∞ 混凝土收缩引起的梁体缩短量-b -或闭口量△l b -ε)=加载时砼龄期t 0=计算考虑时刻的砼龄期t=l )t ,t (l cs s ∞-=ε∆-b。

【桥梁设计】桥梁伸缩缝宽度计算程序自动生成计算书(原版)

计算条件：1、跨径组合=25m2、L=25m3、温度变化范围-15～+40°C4、砼线膨胀系数a=5、∈∞=6、δc=7、Ec=MPa8、β=9、бp=MPa10、Tset=°C计算：1、13.8mm2、5mm3、8.75mm4、 1.5mm5、 2.0mm6、 1.0mm温度降低引起的缩短量：温度升高引起的伸长量：梁体因温度变化产生的伸缩量为：R=0.04L=△ls=бp/Ec×δc×L×β×1000=因车辆荷载作用使梁体挠曲使伸缩装置开口产生的位移：砼徐变引起的梁体缩短量：砼收缩引起的缩短量：预应力截面平均应力伸缩装置的安装温度 4.6202.0E-042徐变系数3.45E+040.3收缩徐变的折减系数桥头伸缩量计算△lt +=a×(t2-Test)×L×1000=△lt -=a×(Test-t1)×L×1000=△l s =∈∞×L×β×1000=△lt=a ×(t2-t1)×L×1000=1×251.0E-05弹性模量收缩应变伸缩梁长(1/2桥长)=5mm =12.3mm所以:=17mm 22mm同样=6.5mm=15.9mm1、选用D6050～110则：53.5>5075.9<1102、选用D6050～110则：53.5>5075.9<110B 0-梁端设计闭口量=B 0-梁端设计闭口量=B 0-梁端设计开口量=伸缩装置所选伸缩缝型号满足要求伸缩装置所选伸缩缝型号满足要求变形范围f 为B 0-梁端设计开口量=总伸长量=△lt +总缩短量=△lt -+△l s +△ls基本伸缩量=总伸长量+总缩短量提高30%后为注:提高系数β可取1.2～1.4。

变形范围f 为梁端设计开口量=总伸长量×1.3梁端设计闭口量=总缩短量×1.3。

桥梁伸缩缝到底怎么设计计算来的

桥梁伸缩缝到底怎么设计计算来的随着交通事业的发展，道路桥梁车辆通行量的增大，车辆速度的加快，对桥梁伸缩装置的要求越来越高，它在承重、伸缩、防水等方面所具有的功能，会直接影响到桥梁的整体功能及寿命。

近年来桥梁伸缩缝的破坏成为高等级公路桥梁的一大病害，其主要原因不外乎以下几点：设计选型不当，施工安装质量差、伸缩缝本身质量差等，接下来我们就来看一下桥梁伸缩缝如何设计选型。

（一）桥梁伸缩缝的设计计算桥梁伸缩装置在设计、型式选定上，桥梁伸缩量的计算是十分重要的，影响梁体伸缩量的大小，主要有二种主要因素：气温变化引起的伸缩量（△Lt），混凝土的徐变，干燥收缩引起的伸缩量（△Lc+△Ls）。

其它如受日光照射，梁体上、下缘的温度不同而产生挠曲，梁端会发生转角变位；跨径大的梁体一侧受日光照射，也会发生一些变位；但这部分变位量一般较小，在设计上无考虑的必要，一般作为预留量和构造上的需要量考虑。

01温度变化引起的伸缩量规定应用的温度范围（Tmin，Tmax是指使用地区的最低及最高气温），并根据安装时温度（Tset）计算梁的伸长量和收缩量。

△Lt=（Tmax-Tmin）γ·L△L+=（Tmax-Tset）γ·L△L-=（Tset-Tmin）γ·L式中△Lt ——温度变化引起的伸缩量△L+ ——温度升高引起的梁的伸长量△L- ——温度降低引起的梁的伸缩量Tmax ——设计最高环境温度Tmin ——设计最低环境温度Tset ——设置伸缩装置时温度γ——膨胀系数（钢梁为12×10-6，混凝土为10×10-6）02混凝土徐变及干燥引起的收缩量对钢筋混凝土桥必须考虑由于混凝土的干燥收缩引起的梁的伸缩量。

对预应力混凝土桥则必须考虑由于混凝土的徐变及干燥收缩所引起的梁的收缩量。

求干燥收缩量要换算成温度下降量。

徐变变形量是根据持续应力作用在桥体上时，由持续应力所产生的弹性变形量乘以徐变系数来求得。

桥梁伸缩量的计算方法

桥梁伸缩量的计算方法
1.确定温度变化量：温度变化是引起桥梁伸缩量的主要原因之一、首
先要测定桥梁工作温度和设计温度范围，一般会在桥梁设计中给出。

然后，通过测量桥梁和环境温度，计算出温度变化量。

2.确定伸缩系数：桥梁伸缩量与桥梁材料的伸缩系数相关。

伸缩系数
是材料在单位温度变化下的长度变化系数。

不同材料的伸缩系数不同，需
要根据桥梁所采用的材料进行确定。

3.计算伸缩位移：通过将温度变化量乘以材料的伸缩系数，可以得出
桥梁的伸缩位移。

伸缩位移可以通过以下公式计算：
伸缩位移=温度变化量*伸缩系数
4.考虑荷载变化：除了温度变化，荷载变化也会引起桥梁伸缩量。

这
需要考虑桥梁所承受的静、动荷载以及交通荷载等因素，以确定额外的伸
缩位移。

这些因素可根据荷载标准和桥梁设计手册中的数据来计算。

5.总伸缩位移：将温度变化引起的伸缩位移和荷载变化引起的伸缩位
移相加，得出桥梁的总伸缩位移。

以上就是计算桥梁伸缩量的基本方法。

需要注意的是，桥梁伸缩量的
计算需要考虑多个因素，并且不同类型的桥梁计算方法可能有所不同。

因此，在实际工程中，需要根据具体的桥梁类型和设计要求，采取适当的方
法计算桥梁伸缩量。

此外，还应注意对于大跨度桥梁，可能还需要考虑桥
梁的变形控制、承重系统和联接装置等因素，以确保桥梁的安全和稳定运行。

伸缩缝宽度计算(带公式)

计算条件：1、跨径组合=25m2、L=25m3、温度变化范围-15～+40°C4、砼线膨胀系数a=5、∈∞=6、δc=7、Ec=MPa8、β=9、бp=MPa10、Tset=°C计算：1、13.8mm2、5mm3、8.75mm4、 1.5mm5、 2.0mm6、 1.0mm△ls=бp/Ec×δc×L×β×1000=因车辆荷载作用使梁体挠曲使伸缩装置开口产生的位移：R=0.04L=△lt -=a×(Test-t1)×L×1000=砼收缩引起的缩短量：△l s =∈∞×L×β×1000=砼徐变引起的梁体缩短量：温度升高引起的伸长量：△lt +=a×(t2-Test)×L×1000=温度降低引起的缩短量：伸缩装置的安装温度20梁体因温度变化产生的伸缩量为：△lt=a ×(t2-t1)×L×1000=弹性模量3.45E+04收缩徐变的折减系数0.3预应力截面平均应力4.61.0E-05收缩应变 2.0E-04徐变系数2桥头伸缩量计算1×25伸缩梁长(1/2桥长)=5mm =12.3mm 所以:=17mm 22mm同样=6.5mm=15.9mm1、选用D6050～110则：53.5>5075.9<1102、选用D6050～110则：53.5>5075.9<110B 0-梁端设计开口量=B 0-梁端设计闭口量=所选伸缩缝型号满足要求所选伸缩缝型号满足要求伸缩装置变形范围f 为变形范围f 为B 0-梁端设计开口量=B 0-梁端设计闭口量=梁端设计闭口量=总缩短量×1.3伸缩装置注:提高系数β可取1.2～1.4。

梁端设计开口量=总伸长量×1.3提高30%后为总伸长量=△lt +总缩短量=△lt -+△l s +△ls基本伸缩量=总伸长量+总缩短量。

梁板张拉伸长量计算(全套)

计算书汇总表
一、理论伸长量（单位：mm）
35米T梁
N1束伸长量 N2束伸长量 N3束伸长量 N4束伸长量 N5束伸长量 N6束伸长量 N7束伸长量 N8束伸长量 N9束伸长量 N10束伸长量 N11束伸长量
231.277 231.595 231.934 232.239
20米空心板
N1束伸长量 N2束伸长量 N3束伸长量 143.793 144.249 145.612
0--3.4--28.4（Mpa） 0--4.3--37.6（Mpa） 0--3.2--26.2（Mpa） 0--4.0--34.8（Mpa） 0--3.2--26.9（Mpa） 0--4.1--35.7（Mpa）
2#千斤顶和压力表千斤顶编号压力表编号张拉顺序 σ K=585.9KN时 σ K=781.2KN时 σ K=540148KN时 σ K=740.197KN时 0903# 1911891# 0--10%σ k--σ k（持荷5min锚固） 0--3.1--27.7（Mpa） 0--4.0--36.8（Mpa）
0--2.9--25.6（Mpa） 0--3.8--34（Mpa） 0--3.0--26.3（Mpa） 0--3.8--34.9（Mpa）
承包单位：
监理工程师：
16米空心板
232.569 236.012 236.012 236.385
N1束伸长量 N2束伸长量
116.301 117.54
10米空心板
236.385 236.770 236.770
N1束伸长量 N2束伸长量
74.8 75.275
二、张拉力与压力表读数对应关系及张拉程序
1#千斤顶和压力表千斤顶编号压力表编号张拉顺序 σ K=585.9KN时 σ K=781.2KN时 σ K=540.96KN时 σ K=721.28KN时 σ K=555.148KN时 σ K=740.197KN时 0904# 1911844# 0--10%σ k--σ k（持荷5min锚固）

桥梁伸缩装置伸缩量计算的影响因素研究

河南建材12018年第2期桥梁伸缩装置伸缩量计算的影响因素研究刘晋华杨勇强申磊河南省交通科学技术研究院有限公司（450006）摘要:伸缩装置作为桥梁结构的重要构件之一，主要用于承受车轮荷载的冲击作用，且长时间裸露于大气中，使用环境恶劣，容易被破坏且维修更换困难。

文章开展了伸缩装置伸缩量计算的影响因素及施工安装时的注意事项的研究，为后续的伸缩装置设计、施工、养护及维修更换提供借鉴。

关键词:桥梁；伸缩装置；伸缩量；温度变化；收缩；徐变伸缩装置是为使车辆平稳通过桥面并满足桥梁上部结构变形的需要,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的总称[1]。

桥梁伸缩装置作为桥梁结构中的重要组成构件,在以往的设计、施工、养护及管理中容易被忽视,从而使得伸缩装置成为桥梁结构各部件中最为薄弱的环节。

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)[2]第1.0.4条款规定:伸缩装置为可更换部件,设计使用年限不应低于15年。

然而,根据已建桥梁的使用情况来看,不少桥梁的伸缩装置未达规定使用时限即遭损坏。

过早损坏的原因除材质、施工安装等因素外,有的施工图设计未标明施工安装时有关数据且图示不完备,影响伸缩装置安装质量,也会使其使用寿命缩短。

文章主要开展伸缩装置伸缩量计算的影响因素及施工安装时注意事项的研究。

1伸缩装置分类桥梁伸缩装置按照伸缩体结构的不同分为模数式、梳齿板式、橡胶式、异型钢单缝式伸缩装置。

橡胶分类代号为氯丁橡胶代号(CR)、天然橡胶代号(NR)、三元乙丙橡胶代号(EPDM)。

伸缩装置产品标记由产品名称代号、伸缩量范围及橡胶分类代号三部分组成。

模数式伸缩装置采用整体成型的异形钢材制成,由边梁、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。

模数式伸缩装置具有能安全传递荷载、密封防水性良好、伸缩自如、施工安装简便等特点,是目前桥梁伸缩装置使用较多的伸缩装置。

模数式伸缩装置平面图、断面图,如图1~图2所示。

桥梁伸缩缝宽度计算

桥梁伸缩缝宽度计算计算条件：1、跨径组合=25m2、L=25m3、温度变化范围-15～+40°C4、砼线膨胀系数a=5、∈∞=6、δc=7、Ec=MPa8、β=9、бp=MPa10、Tset=°C计算：1、13.8mm2、5mm3、8.75mm4、 1.5mm5、 2.0mm6、 1.0mm收缩应变伸缩梁长(1/2桥长) 2.0E-042徐变系数3.45E+04桥头伸缩量计算△lt +=a×(t2-Test)×L×1000=△lt=a ×(t2-t1)×L×1000=1×251.0E-05弹性模量0.3收缩徐变的折减系数预应力截面平均应力伸缩装置的安装温度4.620砼收缩引起的缩短量：温度降低引起的缩短量：温度升高引起的伸长量：梁体因温度变化产生的伸缩量为：R=0.04L=△ls=бp/Ec×δc×L×β×1000=因车辆荷载作用使梁体挠曲使伸缩装置开口产生的位移：砼徐变引起的梁体缩短量：△lt -=a×(Test-t1)×L×1000=△l s =∈∞×L×β×1000==5mm =12.3mm 所以:=17mm 22mm同样=6.5mm=15.9mm1、选用D6050～110则：53.5>5075.9<1102、选用D6050～110则：53.5>5075.9<110变形范围f 为梁端设计开口量=总伸长量×1.3梁端设计闭口量=总缩短量×1.3总伸长量=△lt +总缩短量=△lt -+△l s +△ls基本伸缩量=总伸长量+总缩短量提高30%后为注:提高系数β可取1.2～1.4。

伸缩装置所选伸缩缝型号满足要求伸缩装置所选伸缩缝型号满足要求变形范围f 为B 0-梁端设计开口量=B 0-梁端设计闭口量=B 0-梁端设计闭口量=B 0-梁端设计开口量=。

伸缩量的计算

伸缩量的计算桥梁伸缩量的计算伸缩量的计算桥梁结构长期暴露在复杂的⾃然环境中，决定其伸缩量的因素有：①、⼤⽓温度；②、砼的收缩；③、预应⼒产⽣的徐变；④、可变荷载引起的梁端转动等。

1、⽓温变化引起的伸缩量△L t(mm)对某⼀固定安装温度下的伸缩量计算公式：a. △L t=ɑL(T max-T min)对某⼀安装温度范围(T1 ,T2)下的伸缩量计算公式：b. △L t=△L t++ △L t-△L t+=ɑL(T max-T1)△L t-=ɑL(T2-T min)以上公式中：ɑ为材料线膨胀系数，对砼材料，ɑ=10x10-6/℃，对钢结构，ɑ=12x10-6/℃；L为伸缩梁长(mm)；T max为当地⽇平均最⾼⽓温；T min为当地⽇平均最低⽓温；△L t+为T1温度时刻上升到最⾼温度引起的梁体伸长量；△L t-为T2温度时刻下降到最低温度引起的梁体收缩量。

通常情况下，伸缩缝在某⼀安装温度范围下进⾏安装，采⽤b式计算较为合理。

2、砼的收缩引起的变位量△L s(mm)变位量△L s的⼀般计算式为：△L s=ε∞βL上式中，ε∞表⽰砼收缩系数，在实际计算中,ε∞相当于降温200C 产⽣的收缩量，取值20×10-5；β表⽰砼收缩折减系数,与梁体混凝⼟龄期有关；L表⽰伸缩梁长(mm)。

3、由预应⼒等荷载引起梁体徐变变位△L c(mm)梁体徐变变位量△L c可按下式计算：△L c=(σp/E c)φ∞βL上式中，σp表⽰由预应⼒等荷载引起的梁体截⾯平均轴向应⼒；E c为砼弹性模量；φ∞为预应⼒砼徐变系数，⼀般取值2.0；β表⽰砼收缩折减系数；L表⽰伸缩梁长(mm)。

4、由可变荷载引起的梁端转动产⽣的伸缩量R(mm)R可考虑只与伸缩梁长L(mm)有关对预应⼒混凝⼟桥R=4×10-5L对钢结构桥R=6×10-5L通过上⾯各公式得出，桥梁的基本伸缩量为以上各式之和。

△L0=△L t+△L s+△L c+R需要说明的是，对不同的桥梁结构类型⽽⾔，其伸缩量只与上述部分因素有关。