桥梁伸缩缝的计算

桥梁伸缩缝的计算

在桥梁设计中，伸缩缝伸缩量的计算应该引起设计人员的重视，下面是我找到的一些资料，希望对大家有帮助。

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

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

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：

d=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.温度变化引起的伸缩量

计算公式：

ΔL t=（T max-T min）·α·L

ΔL t+=(T max-T set)·α·L

ΔL t-=(T set-T min)·α·L

式中：ΔL t-----温度变化的伸缩量；

ΔL t+-----温度变化的伸长量；

ΔL t------温度变化的缩短量；

T max------设计最高温度；

T min------设计最低温度；

T set------安装温度；

α-------线膨胀系数；

L-------伸缩梁长度。

2.混凝土徐变及收缩引起的伸缩量

徐变引起的伸缩量公式：ΔL c=(бp/E c) ·Ф·β·L

收缩引起的伸缩量公式：ΔL s=20×10-5·L·β

式中：ΔL c-----混凝土徐变的伸缩量；

ΔL s-----混凝土收缩引起的伸缩量；

σp-----预应力混凝土的平均轴应力；

E c-----混凝土的弹性模量；

φ-----混凝土的徐变系数；

β-----混凝土收缩、徐变折减系数。

简例:

某预应力混凝土梁桥，梁长38m；温度变化范围0℃～+35℃；线膨胀系数α=10×10-6；收缩应变ε=20×10-5；徐变系数φ=2.0；收缩、徐变折减系数β=0.6；预应力混凝土的平均轴向应力

σp=80kg/cm2；混凝土弹性模量E c=3.4×105kg/cm2安装温度20℃。

伸缩量计算：

1、温度变化：

ΔL t=（T max-T min）·α·L

=35×(10×10-6)×38000

=13.3mm

ΔL t+=(T max-T set)·α·L

=15×(10×10-6)×38000

=5.7mm

ΔL t-=(T set-T min)·α·L

=20×(10×10-6)×38000

=7.6mm

2、徐变：

ΔL c=(бp/E c) ·Ф·β·L

=(80/340000)×2×0.6×38000

=10.7mm

3、收缩：

ΔL s=20×10-5·L·β

=20×10-5×38000×0.6

=4.7mm

故伸缩量ΔL=13.3+10.7+4.7=28.7mm

梁伸长量=5.7mm

梁的缩短量=7.6+4.7+10.7=23mm，可视为初始压缩量为23mm。

值得注意的是，在选用伸缩装置时，对伸缩量一般须考虑一定的安全储备（30%左右），保证伸缩装置使用效果和耐久性，此例初始压缩量可取30mm。