桥梁在气温变化时，桥面有膨胀或收缩的纵向变形，车辆荷载也将引起梁端的转动和纵向位移。为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形，需要在桥面伸缩缝处设置一定的伸缩装置。这种装置称为桥面伸缩缝装置。

《公路桥涵设计通用规范》对桥面伸缩装置作出了规定。

8.6.1 桥梁伸缩装置应符合下列要求：

1 伸缩装置的材料及其成品的技术要求应符合交通行业标准《公路桥梁橡胶伸缩装置》（JT/T 327）的有关规定。

2 采用定型生产的各类伸缩装置时，可根据桥梁所在地区的气温条件和施工季节，选择伸缩装置的安装温度，按本规范第8.6.2条规定计算桥梁接缝处梁体的伸长量和缩短量（接缝的闭口量和开口量），据此选用伸缩装置的类型和型号。

自行设计伸缩装置时，对于承受汽车荷载的钢构件，应考虑冲击作用及重复作用引起的疲劳影响。

3 根据伸缩装置的安装宽度，绘制桥梁接缝处的结构图，标明安装伸缩装置所必需的槽口尺寸（深度及上、下口宽度）、伸缩装置连接所需的预埋件及其位置。同时，图样上应标明下列内容：

1）槽口内填筑的材料种类及其强度等级；

2）安装伸缩装置的温度范围，在该范围内安装伸缩装置，可保证在安装后伸缩装置工作正常；

3）伸缩装置的类型和型号，该装置的最大及最小工作宽度（B_max及B_min）；

4）伸缩装置的安装宽度或出厂宽度（板式伸缩装置为压缩后的宽度，可由工厂临时固定出厂）；

5）伸缩装置施工时应注意事项。

伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑如下四项因素进行计算：

①温度变化；②混凝土收缩；③混凝土徐变；④制动力引起的板式橡胶支座剪切变形。

（1）由温度变化引起的伸缩缝开口量Δl_t-或闭口量Δl_t⁺

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：

8.6.2 伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑下列因素进行计算：

1 由温度变化引起的伸缩量、按下列公式计算：

温度上升引起的梁体伸长量Δl_t⁺

Δl t⁺=α_cl（T_max-T_set，l） （8.6.2-1）

温度下降引起的梁体缩短量Δl_t^-

Δl t^-=α_cl（T_set，u-T_min） （8.6.2-2）

式中 T_max、T_min——当地最高、最低有效气温值，按《公路桥涵设计通用规范》（JT-GD60—2004）取用；

T_set，u、T_set，l——预设的安装温度范围的上限值和下限值；

l——计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度，视桥梁长度分段及支座布置情况而定；

α_c——梁体混凝土材料线膨胀系数，采用α_c=0.00001。

当地最高、最低有效气温值T_max、T_min见《公路桥涵设计通用规范》表4.3.10-2。

表4.3.10-2 公路桥梁结构的有效温度标准值（℃）

注：1.全国气温分区见附录B。

2.表中括弧内数值适用于昆明、南宁、广州、福州地区。

（2）由混凝土收缩引起的梁体缩短量Δl_s

混凝土在空气中结硬时，其体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。混凝土产生的收缩主要是由水泥凝胶体在结硬过程中的凝缩和混凝土内自由水分蒸发的干缩双重因素造成的。影响混凝土收缩的主要因素有混凝土的组成和配合比，构件的养护条件，使用环境的温度与湿度，构件的体表比等因素。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：

8.6.2 伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑下列因素进行计算：

2 由混凝土收缩引起的梁体缩短量Δls^-，按下列公式计算：

Δl_s^-=ε_cs（t_u，t₀）l （8.6.2-3）

式中 ε_cs（t_u，t₀）——伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t₀至收缩终了时混凝土龄期t₀之间的混凝土收缩应变，可按本规范表6.2.7采用或按附录F计算。

伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t₀至收缩终了时混凝土龄期t_u之间的混凝土收缩应变ε_sc（t_u，t₀）亦称“混凝土收缩应变终极值”。根据以下三个参数：

1）加载龄期。

2）桥梁所处环境的年平均相对湿度RH（%）。

3）理论厚度h=2A/u（A为构件截面面积，u为构件与大气接触的周边长度）。

从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》表6.2.7中查得“混凝土收缩应变终极值”的具体数值。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》表6.2.7。

表6.2.7 混凝土收缩应变终极值

（3）由混凝土徐变引起的梁体缩短量Δl_c^-

混凝土在长期外力作用下产生的随时间而增长的变形称为徐变。通常认为产生徐变的原因，在加载应力不大时，主要由混凝土内未结晶的水泥凝胶体应力重分布造成；在加载应力较大时，主要是混凝土内部微裂缝发展所致。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：

8.6.2 伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑下列因素进行计算：

3 由混凝土徐变引起的梁体缩短量Δl_c^-按下列公式计算：

式中 σ_pc——由预应力（扣除相应阶段预应力损失）引起的截面重心处的法向压应力，当计算的梁为简支梁时，可取跨中截面与1/4跨径截面的平均值；当梁体为连续梁或连续刚构时，可取若干有代表性截面的平均值；

E_c——梁体混凝土弹性模量，按本规范表3.1.5采用；

φ（t_u，t₀）——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t_u之间的混凝土徐变系数，可按本规范表6.2.7采用或按附录F计算。

（4）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Δl_b^-或闭口量Δl_b⁺，

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：(www.daowen.com)

8.6.2 伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑下列因素进行计算：

4 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Δl_b-或闭口量Δl_b⁺，其值可按Δlb-或Δlb+=Fkle/GeAg计算，其中Fk为分配给支座的汽车制动力标准值，te为支座橡胶层总厚度，G_e为支座橡胶剪变模量（按本规范第8.4.1条采用），A_g为支座平面毛面积。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：

8.4.1 板式橡胶支座的基本设计数据应按下列规定采用，其产品分类、技术要求、试验方法、检验规则等应符合《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4）的规定。

2 常温下橡胶支座剪变模量G_e=1.0MPa

橡胶支座剪变模量随橡胶变冷而递增，当累年最冷月平均温度的平均值为0～-10℃时，G_e值应增大20%；当低于-10℃时，G_e值应增大50%；当低于-25℃时，G_e为2MPa。

（5）应设置的伸缩量之和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：

8.6.2 伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑下列因素进行计算：

5 按照梁体的伸缩量选用伸缩装置的型号

1）伸缩装置在安装后的闭口量C⁺

C⁺=β（Δl_t⁺+Δl_b⁺） （8.6.2-5）

2）伸缩装置在安装后的开口量C^-

C-=β（Δl_t^-+Δl_s^-+Δl_c^-+Δl_b^-） （8.6.2-6）

3）伸缩装置的伸缩量C应满足：

C≥C⁺+C^- （8.6.2-7）

式中 β——伸缩装置伸缩量增大系数，可取β=1.2～1.4。

注：1.对于影响伸缩装置伸缩量的其他因素，应视具体情况予以考虑。

2.当施工安装温度在设计规定的安装温度范围以外时，伸缩装置应另行计算。

8.6.3 伸缩装置的安装宽度（或出厂宽度），可按本规范第8.6.2条计算得到的开口量C^-和闭口量C⁺进行计算，其值可在[B_min+（C-C^-）]与（B_min+C⁺）两者中或两者之间取用，其中C为选用的伸缩装置的伸缩量，B_min为选用的伸缩装置的最小工作宽度。

真题 【12.3.9】 （2000年考题）

一座钢筋混凝土连续梁桥，每条伸缩缝伸缩量对徐变、收缩变形的影响，应按以下何项所述考虑？

（A）不必考虑 （B）只考虑徐变影响

（C）只考虑收缩影响 （D）考虑徐变与收缩影响

【答案】 （D）

【解答】 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条，（D）正确。

真题 【12.3.10】 （2008年考题）

有一座在满堂支架上浇筑的预应力混凝土连续箱形截面梁桥。跨径布置为60m+80m+50m，在两端各设置伸缩缝A和B。采用C40硅酸盐水泥混凝土。总体布置如图12.3.9所示。假定伸缩缝A安装时的温度t₀为20℃，桥梁所在地区的最高有效温度值为34℃，最低有效温度值为-10℃，大气湿度R_H为55%，结构理论厚度h≥600mm，混凝土弹性模量E_C=3.25×10⁴MPa，混凝土线膨胀系数为1.0×10^-5，预应力引起的箱形截面梁截面上的法向平均压应力σ_pc=8MPa。箱形截面梁混凝土的平均加载龄期为60d。试问，由混凝土徐变引起伸缩缝A处的伸缩量值（mm），与下列何项数值最为接近？

（A）-55 （B）-31 （C）-39 （D）+24

图12.3.9 桥梁布置图（单位：cm）

【答案】 （A）

【详解】

（1）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》6.2.7条表6.2.7，当相对湿度RH=55%，加载龄期60d，结构理论厚度h≥600mm时，徐变系数φ（t_u，t₀）=1.58。

（2）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条，3款，式（8.6.24），由混凝土徐变引起的梁体伸缩量为

（3）已知：σ_pc=8MPa，E₀=3.25×10⁴MPa，l=80m+60m=140m，代入上式，得

（A）正确。

【简解】

（1）查《规范》表6.2.7，徐变系数φ（t_u，t₀）=1.58。

（2），（A）正确。

真题 【12.3.11】 （2008年考题）

上题中，当不计活荷载、活荷载离心力、制动力、温度梯度、梁体转角、风荷载及墩台不均匀沉降等因素时，并假定由均匀温度变化、混凝土收缩、混凝土徐变引起的梁体在伸缩缝A处的伸缩量分别为+50mm与-130mm。综合考虑各种因素其伸缩量的增大系数β取1.3。试问，该伸缩缝A应设置的伸缩量之和（mm），应为下列何项数值？

（A）240 （B）120 （C）80 （D）160

【答案】 （A）

【详解】

（1）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条，式（8.6.2-5）

伸缩装置在安装后的闭口量C⁺

C+=β（Δl_t⁺+Δl_b⁺）=1.3×50=65mm

（2）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条，式（8.6.2-6）

伸缩装置在安装后的开口量C^-

C-=β（Δl_t^-+Δl_s^-+Δl_c^-+Δl_b^-）=1.3×130=169mm

（3）根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条，式（8.6.2-7）

应设置的伸缩量之和为C=C⁺+C-=65+169=234mm，（A）正确。

【简解】C=β（Δl⁺+Δl^-）=1.3×（50+130）=234mm，应取240mm，（A）正确。