在設(shè)計(jì)方面,有些設(shè)計(jì)者誤認(rèn)為上部構(gòu)造梁板的實(shí)際預(yù)制長(zhǎng)度與理論長(zhǎng)度之差就是橋兩端伸縮縫的寬度。就一孔20m長(zhǎng)的簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔?,有些設(shè)計(jì)人員照本宣科,把兩端各設(shè)一道縫寬2cm的伸縮縫。實(shí)際上按溫差45℃設(shè)計(jì),伸縮量按下式計(jì)算:
△L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe,△Ltf=△taL。
式中:△Lt-溫度變化產(chǎn)生的伸縮量;
a-線膨脹系數(shù),混凝土a=1.0×10-5,鋼a=1.2×10-5;
L-伸縮梁的長(zhǎng)度;
△Ls,△Lc-由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮;
△Ld-梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的變形量;
△Le-制造安裝誤差。
膨脹系數(shù)n=10×10-6,干燥收縮度20×10-5,徐變系數(shù)ψ=2.0,預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng)力σ=6N/mm2,混凝土的彈性模量Eh=30000N/mm2,施加預(yù)應(yīng)力后三個(gè)月的遞減系數(shù)=0.4,則:△=45×10×10-6×20000=9mm,△L=20×aLβ=20×10×10-6×20000×0.4=1.6mm?!鱈=σ/EhψLβ=6/30000×2×20000×0.4=3.2mm。設(shè)梁端旋轉(zhuǎn)水平變形△Ld=3mm??偵炜s量△L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此計(jì)算,只在一端(若系坡橋只在高處一端)留一道縫寬2cm的伸縮縫即可,另一端橋面鋪裝與背墻連續(xù),這樣,既節(jié)約了資金,又減輕了跳車。
合理預(yù)留伸縮縫寬度,可使其在夏季擠緊,到冬季溫度降低時(shí)才會(huì)拉開(kāi),從而有效提高伸縮縫壽命,減小橋頭跳車。據(jù)觀察伸縮縫擠壞的很少,大部分是縫太寬,引起跳車,跳車越嚴(yán)重縫破壞的越快,形成惡性循環(huán)。另外混凝土還有相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度,只要擠壓在規(guī)定范圍內(nèi),對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)不會(huì)造成影響。由此可見(jiàn)在伸縮縫的設(shè)計(jì)中,采用安全系數(shù)較大的伸縮縫寬度,是完全有必要的。
橋梁伸縮縫的破壞,對(duì)橋梁使用性能以及通車都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響,因此必須加強(qiáng)橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計(jì),從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì),才能確保伸縮縫在今后的使用中,滿足橋梁使用性能。