毛勒伸缩缝工作原理
2016/04/20
毛勒伸缩缝工作原理
毛勒伸缩缝采用刚性连接，传力可靠；机械密封，防水性能好；其弹性支承能消音减震；两条钢梁之间采用鸟形橡胶条实现伸缩功能，伸缩自如。主要结构材料均具有耐磨、耐腐蚀和抗老化性能，使用寿命长久。下面仅对其传递荷载、密封可靠性和调整等间距这三个作用加以分析。
1 传递荷载
图2为毛勒伸缩缝中心梁荷载传递示意图。作用在中心梁上的车轮荷载有垂直力V、水平力H及偏心荷载产生的弯矩M。由于每条中心梁均通过连接件刚性焊接在指定的支撑横梁上，所以，上述荷载均可通过连接件传递到支撑横梁。作用在支撑横梁上的力通过支承部件中的滑动支座及滑动弹簧传递给支撑箱及边梁，再通过锚固部件传递到结构实体。水平力中的一部分则直接由支撑横梁传递给控制弹簧。
图3为边梁上的荷载在锚环、锚板中传递示意图。边梁通过锚环、锚板与桥梁实体上的预埋钢筋焊在一起，使边梁与桥梁结构达到牢固地连接。因此，作用在边梁上的荷载和中心梁传递的荷载均可通过锚固部件有效地传递到桥台或桥梁上部结构。由此可见，毛勒伸缩缝通过刚性连接可以实现车辆荷载的安全传递。
2 密封可靠性
毛勒伸缩缝的鸟形密封橡胶条的端部呈球状，安装时需利用特殊的工具将其强制性地嵌牢在钢梁槽口爪脚内。受到荷载作用时，橡胶条不会脱落和跳出，密封防水性好。橡胶条材料为氯丁橡胶，强度高、伸长率大、抗撕裂性良好，并具有耐油、耐酸碱和耐燃的特点。据资料介绍，这种橡胶条使用寿命可达15～20年，即使损环，也可在无需完全封闭交通的条件下进行更换。
3 控制弹簧调整成等间距
毛勒伸缩缝单根密封橡胶条的允许工作宽度为80mm。为了能承受大位移量，在结构上采用数根橡胶条组合的方式，并通过控制弹簧来调整橡胶条的工作间距在允许值内。
起始时，每个控制弹簧的预压力和长度均必须调整到相同的数值，保证两钢梁间的距离相等，系统平衡。当上部结构产生纵向变形导致钢梁间距改变时，弹簧产生一个微小的位移△S和附加力△F，此力使支撑横梁产生一个位移，并带动与其刚性连接的中心梁一起移动。最终使弹簧达到一个新的平衡状态。此时各弹簧上所受的压力由F1变为F2(=F1+△F/3)，弹簧长度由｛１变为｛２（＝｛１－△Ｓ／３）从而使两钢梁间又处于新的等间距状态。这种等间距的调整作用完全由控制弹簧来完成。
当伸缩缝开启到最大时，密封橡胶条被拉直，控制弹簧被压缩，受到最大压力，但仍在允许的压缩范围之内。当伸缩缝闭合时，控制弹簧处于完全松弛状态。控制弹簧由闭孔聚氨酯泡沫塑料制成。这种材料有良好的抗震和抗冲击能力，具有很大的压缩性，压缩变形可达80%。