1、論無伸縮縫橋梁構(gòu)造細(xì)節(jié)及設(shè)計的影響因素摘要：公路橋梁的伸縮鍵是當(dāng)今橋梁施工和維護(hù)中的難題之一。橋梁的伸縮維長期暴露在大氣中，使用環(huán)境比擬惡劣，是橋梁構(gòu)造中最易遭到破壞而又較難以修補(bǔ)的部位。橋梁伸縮鍵在設(shè)計、施工上稍有缺陷或缺乏，就會引起其早期破壞；而橋梁伸縮縫的破壞，又可能引起很大的車輛沖擊荷載，惡化行車狀況，急劇降低橋梁使用壽命。為此，本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)歷對無伸縮縫橋梁的一些影響因素進(jìn)展分析，并提出了詳細(xì)的支持結(jié)論。關(guān)鍵詞：無伸縮縫橋梁影響0引言公路橋梁的伸縮縫已成為橋梁施工和維護(hù)的難題之一。研究、設(shè)計和制造使用更好的伸縮裝置固然非常重要，但從另一方面講，如能采用無伸縮裝置的橋梁構(gòu)造，那么是

2、從根本上解決橋梁由于伸縮裝置遭受毀壞的現(xiàn)象。因此，世界各國的學(xué)者都在努力尋求最好的伸縮縫構(gòu)造，得到的結(jié)論是“最好的伸縮縫是無伸縮縫。因此，無伸縮縫橋梁應(yīng)運(yùn)而生。1無伸縮縫橋梁的構(gòu)造細(xì)節(jié)混凝土梁和鋼梁采用無伸縮縫整體式橋臺的細(xì)部構(gòu)造。這些細(xì)部構(gòu)造的圖示僅僅是一個根本骨架，還不能反映出其他設(shè)計方面的重要細(xì)節(jié)。細(xì)部構(gòu)造只是為了給初次接觸無伸縮縫橋梁的人們以一個根本的概念和印象，不可能在本文中進(jìn)展更為詳細(xì)詳細(xì)的描繪和形容，對此，我們將在以后的討論中進(jìn)一步加以闡述。但是初步理解這些細(xì)部構(gòu)造對于全面認(rèn)識無伸縮縫橋梁的性能、整體性和耐久性會有很大的幫助。2無伸縮縫橋架設(shè)計中的影響因素由于無伸縮縫橋梁的縱梁埋

3、入混凝土橋臺，上部構(gòu)造受到局部的約束，因此設(shè)計時要考慮次要荷載的影響。下文歸納總結(jié)了次要荷載的影響。2.1徐變的影響徐變引起的應(yīng)變大小取決于上部構(gòu)造的跨徑、混凝土承受荷載時的齡期、荷載的持續(xù)時間、混凝土的質(zhì)量、周圍的溫度以及混凝土構(gòu)件的形狀。本文采用隨齡期變化的有效彈性模量法分析徐變對中小跨徑、鋼-混凝土組合梁的無伸縮橋梁的影響。結(jié)果說明徐變的存在可以減小橋臺處和墩頂處截面上緣的拉應(yīng)力，但同時也會增加鋼縱梁下緣的壓應(yīng)力(小于恒載引起的應(yīng)力的10%，不會對構(gòu)造的受力產(chǎn)生有害影響)。因此，在設(shè)計中小跨徑、鋼-混凝土組合梁的無伸縮縫橋梁時可以不考慮徐變的影響。2.2收縮的影響混凝土橋面板和鋼縱梁收縮

4、的不一致會在構(gòu)造內(nèi)部引起自應(yīng)力。此外，無伸縮縫橋梁的端部受到局部或完全的約束，導(dǎo)致收縮、徐變會在構(gòu)造內(nèi)部引起應(yīng)力。一些學(xué)者認(rèn)為收縮和徐變的作用相反，兩者可互相抵消。但本文分析說明，收縮和徐變的作用不能完全抵消，會有余應(yīng)力存在，可能導(dǎo)致混凝土裂縫的逐漸開展，而混凝土裂縫的開展又會使得收縮應(yīng)力得到局部的減校因此在對無伸縮縫橋梁進(jìn)展分析和設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮收縮對上部構(gòu)造的影響。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2.3溫度對無伸縮縫橋梁的影響溫度的影響無疑是無伸縮縫橋梁設(shè)計中的一個非常重要的因素，但事實(shí)上正如前文所指出的那樣，對許多橋梁的應(yīng)力測試說明，由于溫度作用而測得的應(yīng)力值要比預(yù)計的要小，分析其原因可能有兩點(diǎn)：其

5、一是混凝土由于溫度的膨脹或收縮，會產(chǎn)生徐變。徐變將使得應(yīng)力不能到達(dá)設(shè)計時所預(yù)計的程度。因此為了使理論更好地反映實(shí)際的情況，有的部門設(shè)計時考慮把混凝土的溫度彈性模量減小到動力荷載彈性模量的1/3。其二是由于大多數(shù)混凝土構(gòu)造體積相對較大，使得它們對周圍的溫度變化比擬不敏感。AASHT美國各州公路和運(yùn)輸工作者協(xié)會在計算溫度變化時對此進(jìn)展了規(guī)定：必須考慮到大體積混凝土構(gòu)件或構(gòu)造內(nèi)部溫度對大氣溫度的相對滯后。混凝土橋溫度周期的最大值要比鋼橋的校由于混凝土較大的體積要吸收熱量，因此它的溫度不會與理論預(yù)計的一樣？這就可以從某一方面解釋，為什么這兩種材料的熱膨脹系數(shù)幾乎一樣混凝土0.00001，鋼a0.000

6、012，而鋼橋?qū)囟鹊淖兓然炷撩舾械枚唷Ｖ劣跍囟葘o伸縮縫橋梁的影響在定量上的分析還有待于進(jìn)一步的討論研究。2.4沉降的影響下部構(gòu)造的沉降會在無伸縮縫橋梁的上部構(gòu)造引起相當(dāng)大的應(yīng)力，其影響取決于橋梁的構(gòu)造特征和幾何特征，如上、下部構(gòu)造的剛度、沉降量、跨數(shù)、跨徑、臺高和支承情況等。GangaRa等人在1981年的研究中指出沉降對單跨橋梁的影響不大;對于多跨橋梁，恒載引起的沉降可通過使橋臺和橋墩所受的反力大致相等來得到解決。因此通過合理的設(shè)計，無伸縮縫橋梁可以不考慮沉降的影響。2.5土壓力的影響當(dāng)上部構(gòu)造受熱膨脹時，橋臺會擠壓臺后填土引起被動土壓力。臺后土壓力的計算存在著許多不確定性的因素，

7、如被動土壓力的大小及其在縱向和橫向的分布。雖然被動土壓力會在上部構(gòu)造引起軸力和彎矩，但本文的研究卻說明土壓力的影響可以忽略不計，因此作者建議在分析和設(shè)計無伸縮縫橋梁時可以不考慮土壓力的作用。2.6樁的應(yīng)力考慮到上部構(gòu)造與整體式橋合的樁根底對縱向挪動的抵抗作用有直接關(guān)系，在進(jìn)展無伸縮縫橋梁設(shè)計時：限制整體式橋梁的根底形式，最好做成單排的細(xì)長垂直樁。限制樁型。調(diào)整H型樁弱軸方向，使之與運(yùn)動方向一致。提供一種鉸接裝置來控制樁的撓曲。限制構(gòu)造斜交角的大校還有一些其他問題，如：如何平衡整體式橋臺后面的主動上壓力？是否在整體式橋合后留有自由的空間以允許溫度膨脹？如需要的話采用什么樣的細(xì)部構(gòu)造？等等。當(dāng)然這些問題的解決，需要今后在無伸縮縫橋梁設(shè)計中不斷地進(jìn)展研究和理論。通過設(shè)計上的考慮，假如設(shè)置循環(huán)控制縫、壓力釋放縫、引道板或安排一定的施工次序等可以克制無伸縮縫橋梁的一些缺陷，但跨徑等方面的限制那么使一些設(shè)計者仍傾向于采用有伸縫橋梁。盡管無伸縮縫橋梁在美國已經(jīng)成功地建造了很長時間，但至今還沒有一個比擬科學(xué)的設(shè)計理論。目前的設(shè)計方法根本上是依賴于經(jīng)歷與觀察，還沒有從根本上解決無伸縮縫橋梁有關(guān)的分析方法和構(gòu)造設(shè)計。美國大多數(shù)州確實(shí)采用了無伸縮縫整體式橋臺的橋梁，但調(diào)查研究也