第5期(总第265期）域命I廣S杉洪
2021 年5 月 URBAN ROADS BRIDGES & FLOOD CONTROL 桥梁结构DOI:10.16799/jki.csdqyfh.2021.05.038 甘露
[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海市200125]
摘要：基于国家对防治交通干线环境噪声污染、大力倡导绿交通的要求，同时考虑到现阶段各类伸缩装置的降 噪功能和效果均有所欠缺，研发了一种新型的性能优良的降噪减振伸缩装置以减少公路、城市桥梁工程噪声对环境 污染。对伸缩装置的常规整体性能、橡胶性能、所选用的高阻尼减振橡胶支座、伸缩装置的降噪以及减振性能均进行 了相应的试验测试，测试结果表明伸缩装置具有良好的整体性能、耐久性以及减震降噪效果。
关键词：桥梁工程；减震降噪；试验测试；伸缩装置；新型桥梁板式橡胶伸缩装置
中图分类号：U446文献标志码：B文章编号：1009-7716(2021 )05-0127-04
0引言
桥梁伸缩装置是公路及城市桥梁的重要组成部分，主要用于适应桥梁的温度伸缩、混凝土及预应力混凝土桥梁的收缩和徐变以及桥梁上部结构在荷载作用下所引起的桥梁伸缩位移，从而保证车辆通行的安全性和舒适性。
目前国内桥梁伸缩装置主要有模数型、异型钢单缝型、梳齿板型、板式橡胶型等几种类型，都有各自的优点和不足之处|14]。总体来讲，在公路、城市高架桥梁中，各类伸缩装置的降噪功能和效果或多或少有所欠缺，因此，有必要研发一种性能优良的降噪减振伸缩装置以减少桥梁噪声对环境的污染。
随着我国公路、城市高架道路建设的发展，国家对防治交通干线环境噪声污染、降低桥梁伸缩装置噪声也愈加重视，大力倡导绿交通。在此背景下，研发了一种新型、安全有效的桥梁降噪减振橡胶伸缩装置应用于公路、城市高架桥梁。伸缩装置在上海嘉闵高架、上海中环线浦东段高架道路等工程建设中均有应用，使用期间伸缩装置功能正常，具有明显的降噪作用，且并未发现任何质量问题。
桥梁降噪减振橡胶伸缩装置的研究成果经由中国公路学会组织专家委员会进行科技成果鉴定，并由上海市建科委建设科技推广中心组织专家委员会进行新产品的评估鉴定，均认为该成果总体达到国际先进水平。并且根据研发成果编制的标准《公路桥
收稿曰期：2020-12-04
作者简介：甘露（1989—），男，硕士.工程师，从事桥梁工程
设计工作。梁板式橡胶伸缩装置》（JT/T1269—2019)已经于
2019年9月1日颁布实施。
1伸缩装置创新设计
(1) 装置由有多个标准节段和非标准节段组成，整 体伸缩量分为80/120/160/200(m m)四个种类；
(2) 伸缩装置采用边钢梁与支承抗拉钢板相结合，橡胶伸缩体与边钢梁热硫化形成本体，不用螺栓与钢
构件固定，避免伸缩装置松动脱落，保障行车安全可
靠（见图1);
图1新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置实样图
(3)橡胶伸缩体表面采用波形伸缩槽，其表面覆盖轮胎花纹的高强度橡胶耐磨层，从而提高耐久性，
汽车轮胎着地面积始终与波形伸缩槽沿口呈斜交接
触，不仅能充分降低轮胎冲击伸缩槽时产生的噪声，
而且在伸缩量最大时也能保持伸缩槽变位均匀和伸
缩装置平整（见图2、图3);
(4)在伸缩体支承钢板下设置高阻尼减振橡胶支座，增加了结构阻尼和吸能效果，有效吸收车辆轮胎
的冲击动能，使梁端振动大幅减小，同时减小了轮胎
冲击伸缩装置产生的振动噪声。
.127
.
城掎5衫洪
甘露：新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置试验研究
2021年第5期
2：边钢梁 3：加筋钢板
4：加筋钢板5：伸缩体支承钢板
7：锚固钢板
1 •.高强度耐磨波形
6：高阻尼橡胶支座橡胶伸缩体
图2新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置结构效果图
能（见表1)包括：
表1新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置主要技术指标序号________^
_______________________________________
拉伸压缩时最大 80型不大于50; 120型不大于60;
水平摩阻力/km 160型不大于65;200型不大于75
拉伸压缩时变位 均匀性/mm
3
横向错位/(°)4
竖向错位/%
每单元位移偏差-3 ~ 3横向倾斜角度不小于3° 相当顺桥向产生5%坡度
纵向错位纵向1.2 m
范围内两端相差
80型不小于不小于40 mm ; 120型
不小于60 mm ; 160型不小于80 mm ;
200型不小于100 m m
6 防水性能
7 锚固性能8
高阻尼橡胶支座 9
9 ________噪声监测
(1 )伸缩装置具有自由伸缩功能，整体伸缩量分
为 80/120/160/200(m m );
(2)满足桥梁梁端的多向变位能力，纵、横向位 移相等，竖向转动大于〇.〇3 r a d ;
(3 )车辆通行时，能够充分降低伸缩槽和轮胎接
注水24 h 无渗漏
锚固件不脱落，钢构件不开裂，试样
无重大裂纹和破损现象
达到JT/T 842—2012标准要求 达到降噪声6〜8 dB 的设计目标
说明：
1 一边纵钢梁；
2—橡胶伸缩体面层带轮胎 花纹高强度射橡胶层； 3、4—加筋钢板：5_支座顶板：6— 高阻尼减振橡胶支座：7— 锚固钢板；8— 高强度定位固定螺栓；9 一支座底钢板；
10—高强度定位固定螺栓；
11_锚固钢筋；12— 节段接缝拉紧螺杆;13— 纵向分布钢筋；14— 预埋钢筋：15— 节段端部卡榫接缝; 16_分布筋；17—支撑块；18_钢梁；
19—混凝土梁；
触而产生的冲击噪声和摩擦噪声，实现降低噪声值
6~ 8 d B ，且延长伸缩装置使用寿命；
(4) 车辆通过时，车辆等荷载由减振支座传递
具有吸能效果，使梁端振动大幅减小，同时减小了轮 胎冲击伸缩装置产生的振动噪声；
(5) 防水性能优越，安装后不渗漏水；(6)
橡胶伸缩体与锚固钢板不采用螺栓连接，使
用过程中不会产生松动现象，保证行车安全。
3试验研究
对新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置进行了 大量的试验测试，测试结果显示，伸缩装置各项性能
W
注：欧姆接触
1. 本图尺寸♦位均以毫米计.
2.
气溫与安装宽度对照表：
M M
M 格
NM £的移■«•力T 位移■30«20*i 〇a 〇度-10#-x S H c r “向m m n m si •細lxama a n ±40£20XSS *25AM SSJ 3fr
379»1403«21
180no B(l X u 74M n U O 120IX JZS130
〇〇2x«0£21±w ZSS Bll
7}9210913*M S U O t n 1*3US 213iza ito a 〇2>IM ±33£110
±401401M U O n *23*Z 3«2S0xo IS O ZM JZSMO
oas
£100
±«5
±»
B ffi M O
20»
231
2<7
296
32J
353
M O
200
250
注：转角指W 桥向转动，由橡展每与支承件形成.
图3新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置结构示意图
(单位：mm )
2主要技术指标与性能
新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置性能主要
良好，满足要求。
3.1伸缩装置常规整体性能检测
根据Q 31/010*******C 001-2016《桥梁降噪减振橡胶伸缩装置》企业标准，委托交通运输部公路科 学
研究所公路工程检测中心对桥梁降噪减振橡胶伸 缩装置的外观质量、尺寸偏差、横向错位、竖向错位、 纵向错位、拉伸压缩时最大水平摩阻力、拉伸压缩时 变位均匀性等进行检测（见表2 )，各项性能均符合标 准要求。
3.2伸缩装置伸缩体橡胶性能测试
技术指标符合企业标准Q 31/010*******C 001-2016 伸缩装置伸缩体采用氯丁橡胶，橡胶材料性能《桥梁降噪减振橡胶伸缩装置》的要求，主要技术性
委托上海橡胶制品研究所进行试验测试（见表3)。测
.128
.
2021年第5期甘露：新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置试验研究知(1^1祈5杉洪
表2伸缩装置外观质量、尺寸偏差、拉伸、压缩时变位均匀性
等性能检测结果
检测项目标准及设计要求检测结果
外观
外观应光洁、平整、无裂外观光洁、平整、无纹、结疤和毛刺裂纹、结疤和毛刺
平面总宽度/mm390 ±5391,391拉伸压缩时最大水
平摩阻力/(k l^rn-1)
80型不大于5049.38
缘114
拉伸压缩每单元
时变位均位移偏
匀性/mm差
-3-3-3
纵向错位
纵向1.2 m范围内两端
相差：80型不小于40 m m
40
竖向错位相当顺桥向产生5%坡度 5.3%
横向错位横向倾斜角度不小于3° 3.3°
备注样品长度1.2 m
试数据显示，橡胶体硬度、拉伸强度、伸长率等性能均符合要求。
表3伸缩体胶料性能试验测试结果
序号试验项目名称技术要求试验结果试验方法
1国际硬度/IRHD60 ±557GB/T6031 — 1998 2拉伸强度（1型）/MPa多1818.6GB/T528—2009 3扯断伸长率/%彡550608GB/T528—2009
4
压缩永久变形（室
温x24h x25%)/%
^2012GB/T7759—1996
耐臭氧老化
0级
(无裂纹）
5(50 pphm，20%伸
长，40T：x96 h)
无龟裂GB/T7762—2003
6
热空气老化
(70尤 x96 h)
——GB/T3512—2001
6.1硬度变化/IRHD-5 ~+10+8GB/T6031 — 1998 6.2拉伸强度变化/%±15+
7.0GB/T528—2009 6.3拉断伸长率变化/%±20-5.4GB/T528—2009
7
低温脆性
(-40t：x3 min)/^
通过
-40
无破坏
GB/T 1682—2014
3.3伸缩装置表面高强度耐磨层橡胶材料性能测试
伸缩装置表面选用高耐磨性橡胶，以提高伸缩装置的耐久性。委托上海橡胶制品研究所检测中心对其表面高强度耐磨层橡胶材料进行性能试验（见 表4)。试验结果满足要求。
3.4伸缩装置高阻尼橡胶支座性能测试
在伸缩装置伸缩体支承钢板下设置的高阻尼减振橡胶支座具有增加结构阻尼、吸收能量、降低梁端振动和噪声的作用。委托上海橡胶制品研究所检测中心和同济大学土木工程实验室分别对高阻尼橡胶支座材料性能及力学性能进行试验检测（见表5)。检
表4伸缩体表面高强度耐磨层胶料性能检测结果
序号试验项目名称技术要求试验结果试验方法
1国际硬度/IRHD63 ±563GB/T6031 — 1998 2拉伸强度（1型）/MPa彡1821.1GB/T528—2009 3扯断伸长率/%彡550604GB/T528—2009 4
压缩永久变形(室
温 x24h x25%)/%
^2011.8GB/T7759—1996
耐臭氧老化
migge q0级
(无裂纹）
5(50 pphm,20%
伸长，40 T：x96 h)
无龟裂GB/T7762—2003 6
热空气老化
(70T：x96 h)
——GB/T3512—2001 6.1硬度变化/IRHD-5 〜+10+4GB/T6031 —1998 6.2拉伸强度变化/%±15-0.5GB/T528—2009 6.3拉断伸长率变化±20-15GB/T528—2009 7
低温脆性
(-40T：x3 min)/T：
通过-40通过GB/T 1682—2014 8
阿克隆磨耗量
/(cm3/1.61 km)
^0.80.65GB/T 1689—2014测结果为：高阻尼橡胶支座支承体的胶料性能符合企业标准要求，并且在桥梁降噪减振橡胶伸缩装置中发挥增加结构阻尼和吸能效果，起到减少梁端振动和降低噪声的作用[51。
表5高阻尼减振橡胶支座胶料检测结果
序号试验项目名称技术要求试验结果试验方法
1国际硬度/IRHD60 ±562GB/T6031 — 1998 2
拉伸强度（1型）
/MPa多1822.5
GB/T528—2009 3扯断伸长率/%彡650690GB/T528—2009压缩永久变形
4(室温x24hx在6014GB/T7759—1996 25%)/%
5
热空气老化
(70^ x96 h)后
——GB/T3512—2001 5.1硬度变化/IRHD-5 ~+10+6GB/T6031 — 1998 5.2拉伸强度变化/%±15-4.4GB/T528—2009 5.3拉断伸长率变化±20-16GB/T528—2009
6
低温脆性
(-40T：x3 min)/^
通过-40通过GB/T 1682—2014 3.5伸缩装置降噪性能检测
委托上海环境监测中心在桥梁降噪减振橡胶伸缩装置应用现场，检测车辆经过该伸缩装置处的噪声值（见图4)。并且与无伸缩装置的沥青路面和有齿板伸缩装置位置进行噪声对比（见表6)。测试结果显示橡胶伸缩装置处噪声接近沥青路面，比的齿板伸缩缝降低噪声值约8d B，达到研发目标。
3.6伸缩装置减振性能检测
委托W&T 土木与环境顾问公司对传统的钢伸
•129•
域中1猗5衫浃
甘露：新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置试验研究
2021年第5期
图4新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置噪音检测现场照片 表6新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置噪音检测数据表
代号
车速/类型40 km/h 60 km/h 80 km/h A 沥青路面74.175.777.2B 梳齿板型式81.482.786.3C 降噪橡胶型式71.674.978.1C-B
降噪音值
-
9.8
-7.8
-8.2
钢伸缩装置
板式橡胶伸缩装置
图5
精准的失控伸缩装置减振性能测试结果
(3)伸缩装置的外观质量、尺寸偏差、横向错位、 竖向错位、纵向错位、拉伸压缩时最大水平摩阻力、 拉伸压缩时变位均匀性等各项性能符合国家标准要 求；
缩与新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置进行了振 动测试（见图5)。测试结果显示“板式橡胶伸缩装 置”振幅低于“钢伸缩缝”，减振效果明显。
(4)伸缩装置降噪、减振效果明显。产生噪音情况 与常规沥青路面相近，比常规齿板伸缩装置低8 d B 。
减振效果与型钢伸缩装置相比有大幅提升。
4结论
通过对新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置的
试验测试，表明：
(1) 伸缩装置伸缩橡胶体及高性能耐磨层橡胶性 能满足要求；
(2)
rdt-261伸缩装置所采用的高阻尼橡胶支座支承体的
胶料性能符合企业标准要求，并且具有增加结构阻 尼、吸收能a 及减少梁端振动和降低噪声的作用；
参考文献：
n i 赵煜，蒲广宁，贺栓海.基于外观调査的桥梁伸缩装置破损评价方
法[J ].公路交通科技，20丨3,24(丨丨）:61-65.
丨2】辛荣亚，张启伟.桥梁旋转式伸缩装置的缝宽控制性能丨J 】.公路交通
科技，2013,30(5):53-57.
[3】王建波.公路桥梁伸缩装置模数式与梳齿板式之比较与选型研究⑴.
公路交通科技：应用技术版，2019(2)：丨94-195.
[41平树江，田芳，郭斌，等.大跨径3塔斜拉桥伸缩缝的设计与施工应
用研究[j ].公路交通科技：应用技术版，2012(1 ):159-162.[5]吴延平，吴冬雁，谢旭，等.车辆通过钢箱梁桥伸缩缝的振动响应及
减振[J 】.噪声与控制，2013(2 ):95-100.
(上接第101页）
6结语
(1)
采用杆系梁格模型进行整体受力框算，跨中、 边支点等主要控制断面分析精度能满足设计要求。 但对于墩梁固结区等特殊复杂节点进行空间实体有 限元分析是必要的，需结合板壳模型的计算结果进 行结构设计，保证结构安全性。
(2)
双幅主梁间设置横梁对结构整体受力性能有 一定提高，对纵梁竖向变形不一致效应有所改善，且 考虑钢桥面使用的耐久性等问题，建议设置横梁。多 横梁方案与少横梁方案相比，效果相近，综合经济 性、景观性等因素，可采用少横梁方案。
(3)墩台固结体系主桥刚度大，但在活载及温度
工况下主墩需承受较大水平荷载及弯矩，基础设计
体量较大；而墩台分离体系可释放水平力，减小基础
工程量，并且不会过多降低主桥刚度，采用埋人式支 座密封保护罩可保证支座耐久性，故综合考虑推荐 采用墩台分离体系。
参考文献：
丨|】张亚东，张依睿.v 形墩连续刚构桥结构设计与分析丨几南京工程
学院学报（自然科学版），2017(丨5):29-33 .
【2丨中华人民共和国交通运输部.JTG D 64—20丨5：公路钢结构桥梁设
计规范丨S ].北京：人民交通出版社,2015.
[3丨.吴冲.现代钢桥[M ].北京：人民交通出版社，2006.
• 130
.
Reasonable Structure Design of Main G irder Anchorage of Stay Cable ..................TIAN Bo, SONG Lubing (116) Abstract: The Nanxi (Xianyuan) Yangtze River Bridge in Yibin is a state-p lan n ed key project of the new crossing channel of the Yangtze River trunk line. The asymmetric hybrid girder cab le-stay ed bridge schem e is adopted for the main bridge with five span 280 m + 572 m + (72.5 + 63 + 53.5) m double tower and double cable plane. The anchor plate structure is selected for the anchorage of stay cables on composite beams. This paper mainly introduces the key technologies of
usb转换anchor plate structure, including reasonable structure, calculation analysis and main construction points.
Keywords：cable stayed bridge; anchor plate; reasonable structure
Research on Design Method of Steel Formwork for M ulti-curved Concrete Bridge Pylon ............................................ ............................................................................................................................................................................WANG Bing ( 119) Abstract：M ulti-curved concrete bridge pylon brings more difficulties for the design of steel formwork because of more space curved surface. By analyzing the standards to select the sp ecial-sh ap ed structural steel formwork, the corresponding design method and safety checking method are established, which can ensure the im plem entation quality of bridge pylon. At the same time, the integrated formwork design system of comparison, design and checking calculation can be referred for the sim ilar projects.
Keywords：m ulti-curved concrete bridge pylon, steel formwork, design
Research and D iscussion on Design of Urban Bridge Railing ..................................................... CHEN D equan ( 123 ) Abstract：W hen defining the railing height in the civil building code, it is stipu
lated that the accessible parts should be taken into account. In the code of highway bridge culverts and urban bridges, the railing height is defined as the distance from the surface of the sidewalk to the top surface of the railing. After analyzing the difference between two railing heights, it is suggested that the subsequent revision of the bridge code should proceed from a safety perspective. The reasonable safe height reserve should be considered in the design. The concept of "accessible parts" is introduced to meet the actual conditions of use. In addition, the valuing requirem ents of railing load in several codes are summarized and com pared. It is found that the value of horizontal load of railing in the urban bridge code is the highest.
Keywords：urban bridge, railing height, accessible part, safety
Experim ental Study on a New Type of Bridge Plate R ubber Noise V ibration R eduction Expansion Device ....................................................................................................................................................................................GAN Lu ( 127) Abstract：Based on the national requirem ents for the prevention and control of the environm ental noise pollution of the traffic trunk line and the vigorous advocacy of green traffic, and considering the lack of noise reduction function and effect of various expansion devices at present, a new type of excellent perform ance noise reduction and vibration reduction expansion device is deve
loped to reduce the environm ental pollution caused by the noise of highway and urban bridge projects. The conventional integrated perform ance, rubber performance, selected high-dam ping vibration attenuation rubber support, noise reduction and vibration damping perform ance of the expansion device are relevantly experim ented.
The test results show that the expansion device has good integrated performance, durability and dam ping noise reduction effect.
Keywords：bridge engineering, vibration attenuation and noise reduction, experim ental testing, expansion device, a new type of bridge plate rubber expansion device
Reconstruction Design and A pplication of Long-span Capping Beam without Interrupting Traffic ......................... ................................................................................................................................................................................SHAO Bin ( 131 ) Abstract：Taking the reconstruction of a lo n g-sp an capping beam as the research object, based on the
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议