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1、JTQX-2011-12-1公路桥梁伸缩缝装置设计指南中国交通企业治理协会技术文件JTQX-2011-12-1公路桥梁伸缩装置设计指南2011-01-262011-01-26公布实施中国交通企业治理协会公布公路桥梁伸缩装置设计指南为使公路桥梁伸缩装置的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求，为补偿公路桥梁伸缩装置无设计规范，中国交通企业治理协会路桥配套产品工作委员会专家委员会组织本行业的技术人员制订了本指南。本指南适用于公路桥梁一样伸缩装置的设计，不适用于弹塑体伸缩装置、聚合物混凝土伸缩装置、减震伸缩装置的减震设计，也不适用于橡胶伸缩装置的设计。1 伸缩装置的寿命符合现行公路桥涵
2、设计规范车辆荷载的伸缩装置，其钢构件的寿命为四十年，橡胶及高分子材料件的寿命为十五年。2 设计采纳的荷载2.1 静力荷载2.1.1 竖向力静力荷载竖向力静力荷载为JTGD60-2004公路桥涵设计通用规范4.3.所规定的车辆荷载后轴重力标准值140KN和（1+w）的乘积值，其中冲击系数W=0.45。2.1.2 双向力静力荷载竖向力静力荷载为JTGD60-20044.3.所规定的车辆荷载后轴重力标准值140KN,水平力静力荷载为车辆荷载后轴重力产生的制动力42KN,制动力的着力点在伸缩装置顶面上。2.2 疲劳荷载2.2.1 竖向力疲劳荷载竖向力疲劳荷载为JTGD60-20044.3所规定的车辆荷
3、载后轴重力标准值140KN和（1+小）的乘积值。其中冲击系数产0.45。2.2.2 双向力疲劳荷载双向力疲劳荷载为JTGD60-20044.3所规定的车辆荷载后轴重力标准值及冲击力140KNX1.45=203KN,以1/3的斜率作用在伸缩装置上，所产生的竖向力疲劳荷载为140KNx1.45Xcos(arctg1/3)=192.58KN,所产生的水平力疲劳荷载为140KNx1.45Xsin(arctg1/3)=64.19KN2.3 荷载布置2.3.1 伸缩装置上纵桥向荷载布置为车辆荷载的单后轴或双后轴，见JTGD60-2004图4.3.1-2；横桥向荷载布置为一辆或二辆车辆荷载后轴的二个轮重，见
4、JTGD60-2004图4.3.1-3；荷载在横桥向及纵桥向均应布设在对所考虑的细部产生最大应力或挠度的位置上。2.3.2 静力荷载施加在伸缩装置伸缩量最大时的状态。关于模数式伸缩装置，车辆荷载后轴的轮重施加在一根中梁上。关于其他伸缩装置，车辆荷载后轴的轮重施加在二根边梁(或梳齿板、波形板)上。2.3.3 疲劳荷载施加在伸缩装置伸缩量中值时的状态，按轮重着地长度所作用在异型钢的梁顶宽度进行荷载分配。3 设计容许应力3.1 钢材容许应力按JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范表1.2.5采纳。但要按照构件的厚度选择相应钢材厚度的屈服强度进行调整，并取5的倍整数。3.2 一般钢筋的抗拉容
5、许应力：一级钢筋。=140Mpa,二级钢筋。=200Mpa。3.3 承担拉力焊缝的容许应力与差不多钢材的容许应力相同。承担剪力焊缝的容许应力与差不多钢材的容许剪应力相同。二种不同强度钢材的焊接，取强度低的为差不多钢材。3.4 承担斜弯曲的构件，具容许应力增大系数C=1+0.3(rw1/(Tw2)W1.15。式中(TWl,(TW2-为验算截面上由于作用在两相互垂直平面的弯矩所产生的较小和较大的应力。3.5 各种钢构件或连接的疲劳容许应力按JTJ025-86表1.2.17-2和表1.2.17-4规定运算。1.6 承压支承的容许压应力（rwi5.0Mpa;在承压应力运算中，只考虑支承中加劲钢板的有效
6、支承面积。1.7 压缩操纵弹簧静力荷载的容许压应力（rW3.0Mpa,容许应变=60%。1.8 剪切操纵弹簧静力荷载的容许剪应力pwi.5Mpa,容许应变&=80%。1.9 压紧支承静力荷载的容许压应力（rW3.0Mpa,容许应变=15%;疲劳荷载的容许压应力（rwi.0Mpa,容许应变&尸5%。4 设计容许挠度4.1 中梁、边梁、波形板跨中最大挠度不得大于（1/600）XL（L-运算跨径）。4.2 横梁跨中最大挠度不得大于（1/600）XL（L-运算跨径）。4.3 梳齿板端的最大挠度不得大于（1/300）XL1（L1-悬臂长度）。注：挠度运算中钢材的弹性模量E=2.1X105Mpa。5 设计
7、方法5.1 按JTJ025-86的规定采纳容许应力设计，并验算伸缩装置及其构件的疲劳强度。5.2 模数式伸缩装置中关键零部件如：位移操纵弹簧、压紧弹簧等的设计除通过结构运算外，尚须进行静动载试验验证。5.3 伸缩装置承重结构疲劳试验的加载频率不应大于5Hz，疲劳次数不应小于2X106次。6 伸缩装置在桥梁中的布置6.1 伸缩装置的布置应按照桥梁的总体布置和几何构造：纵坡、横坡、平面曲率、支座布置、三向位移的方向和量值确定。6.2 桥梁伸缩缝处的纵向水平位移小于5mm,垂直位移小于0.5mm时，无需安装伸缩装置，可在接缝中设置弹性的和防水的密封材料。6.3 弯桥伸缩装置应当设置在曲率半径上，其沿
8、桥梁轴线两侧不同点处的伸缩量应考虑平面曲率半径所引起的增大或减小量。关于模数式伸缩装置，在行车道外缘处的两中梁或中、边梁之间的最大宽度不得大于80mm。6.4 桥梁凹形竖曲线的低点处，不应当设置伸缩装置。7材料7.1 位于TJGD60-2004附录B中的温热和冰冷地区伸缩装置，累年日最低气温平均值在TsA-18C,承重结构的钢材和异型钢材应符合GB/T700碳素结本钢和GB/T1591低合金高强度结构钢中Q235B和Q345B级质量要求。位于严寒地区的伸缩装置，其承重结构的钢材和异型钢材按照所在地区累年日最低气温平均值Ts,为-19CWTSW-34C或-35CWTs18扯断伸长率%250粘结剥
9、离强度Mpa10脆性温度C50残余压缩艾形（70C/22h/30%压缩率）%14扯断伸长率%250粘结剥离强度Mpa10脆性温度C50残余压缩艾形（70C/22h/30%压缩率）%1213.5扯断伸长率%200350撕裂强度Mpa1025冲击弹性%3030脆性温度C6040恒定压缩永久艾形%2020(70C*24h,25%压缩率)耐臭氧老化0.5*10-4%0.1*10-4%(20%X,40C*96h)无龟裂无龟裂热空气老化试验条件Cxh70*16870*168拉伸强度降低率%1515扯断伸长率降低率%2525硬度变化IRHD010010耐水性增重举室温*144h2.54耐油污性（T机油）室温
10、*70h168h168h体积变化%3010重量变化%205耐油污性（三号机油）室温168h168h体积变化%10025重量变化%8565密度Kg/m355050拉伸强度Mpa4.0扯断伸长率%350热空气老化试验拉伸强度扯断伸长率MPa%2.5300残余压缩艾形（70C/24h/25%压缩率）%7脆性温度C4508设计要点8.1 伸缩量和转角运算8.1.1 桥梁伸缩装置位移量由桥梁接缝处梁体的位移量确定，运算梁体位移量时应考虑温度变化、混凝土收缩和徐变、车辆荷载、预应力、基础变位、风力等引起的纵向、横向伸缩及转角、竖向变位。8.1.1.1 桥梁接缝处由温度变化引起的伸缩量l+t和Al-t-,按
11、照JTGD62-2004公路钢筋混凝土技预应力混凝土桥涵设计规范8.6.2-1和8.6.2-2公式运算。8.1.1.2 桥梁接缝处由混凝土收缩引起的梁体缩短量l-s-,按照JTGD62-20048.6.2-3公式运算。8.1.1.3 桥梁接缝处由混凝土徐变引起的梁体缩短量l-c-,按照JTGD62-20048.6.2-4公式运算。8.1.1.4 由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形导致的桥梁接缝处的伸缩量，按照JTGD62-20048.6.2条4进行运算。8.1.1.5 桥梁接缝处应运算由预应力引起的梁体缩短量和梁端的转角8.1.1.6 悬索桥、斜拉桥的接缝处应运算横向风力引起的横向伸缩量和横向
12、转角，竖向变位。专门宽桥梁的接缝处应运算温度等引起的横向伸缩量。8.1.1.7 桥梁接缝处应运算车辆荷载和基础变位等引起的转角及竖向变位。8.1.2 伸缩装置沿桥轴线的伸缩量等于桥梁接缝处伸缩量乘以增大系数B,可取B=1.21.4。伸缩装置沿桥轴线的转角等于桥梁接缝处转角加0.01rad。8.1.3 格梁式模数伸缩装置的最大工作宽度（伸长量）不宜超过320mm;梳齿板式伸缩装置的最大工作宽度（伸长量）不宜超过300mm;波形伸缩装置的最大工作宽度（伸长量）不宜超过100mm;单缝伸缩装置的最大工作宽度（伸长量）不得超过80mm。8.2 设计安装宽度和实际安装宽度运算8.2.1 伸缩装置的设计安装宽度，设计者应按选择的安装温度运算确定。若伸缩装置实际安装温度与设计安装温度不同，设计者应按实际安装温度运算实际的安装宽度。8.2.2 若安装温度在伸缩装置出厂时不能确定，生产厂可按伸缩量的中间值组装出厂。8.3 密封要求8.3.1 伸缩装置（包括路缘、人行道和中央隔离带的伸缩装置）应保证对拉圾、尘土和水的密封性，必要时可包括防撞护拦的伸缩装置。最低的要求是在24小时内，伸缩装置不得有水和尘土的渗漏。8.3.2 伸缩装置密封件不得承担轮载，并要求通长和连续安装。8.3.3 伸缩装置与桥面铺装之间以及与桥面防水系统之间的界面应是防水的，不得有水的渗漏。8.4 承重
