TELKOM NIKA , Vol.13, No .3, Septembe r 2015, pp. 1 097 ~11 0 4   ISSN: 1693-6 930,  accredited  A  by DIKTI, De cree No: 58/DIK T I/Kep/2013   DOI :  10.12928/TELKOMNIKA.v13i3.1978    1097      Re cei v ed  De cem ber 2 3 , 2014; Re vi sed  Jan uar y 29, 2 015; Accepte d  March 12, 2 015   Computational Simulation of Comb-plate Expansion  Joints      Liang Tang* 1 , Xiao y a n Zh ang 2 , Jian Ta ng 3 , Wu Jie 4   State Ke y  L a b o rator y  Bree di ng Base of  Mo untai n Brid ge a nd T unnel En gi neer ing,    Cho ngq in g Jia o tong U n iv ersity, Ch ong qi ng 4 000 74, Ch ina,  Ph.: + 86-236 2 652 31 6   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : cqutang @1 6 3 .com 1 , cquzh ang @12 6 .com 2 , w s nara b @ g mil.com 3 jiezi 19 891 00 3 @ 12 6.com 4       A b st r a ct  A finite ele m en t mod e l of the  expa nsio n Joi n ts   co mmo n  da ma ges of a n o v el co mb- p late  by usin g   the fin i te  ele m ent softw are A BAQUS is  pre s ented  in  this   pap er. T he  me chan ical  b ehav ior of  exp ans io n   Jo i n ts i s  an al yz ed to  ve ri fy  th e w eak parts o f  it. T he resear ch resu lts pr ovi de a ref e renc e  for the desi gn  of  the co mb-p late  expans io n Joi n ts.    Ke y w ords :  co mb- p lat e  expa nsio n joi n ts, stress distrib u tion , numerica l  si mulati on     Co p y rig h t   ©  2015 Un ive r sita s Ah mad  Dah l an . All rig h t s r ese rved .       1.  Introducti on  Bridge  expan sion j o ints is a ga which pres et bet wee n  the  up per  part s  of  the mai n   beam  of bri dge to  adap t the  material  swell-sh rin k i ng defo r mati on of b r idg e  stru cture. T he  telescopi de vice i s  ma de  of ru bbe r,  steel an d oth e r  comp one nts, which i s   setting at b r id ge   expan sion  joi n ts a nd to  ma ke th e vehi cle  move  smo o thly throu gh th e de ck, to me et the n eed of   the deformati on on the  u pper  structu r e of the  bri d ge an d the  gene ral term  for all sorts o f   device s .   In gene ral, b r idge s' exp a n s ion j o ints ha ve two fun c ti ons. Fi rstly, vertical  an d h o rizontal   load s given  by vehicle  a nd othe rs ca n be p r o perl y  transfe rred  to beam s th roug supp orting  element s. Secon d ly, they can a dapt to cha nge s i n  the brid ge  longitudin a l  and tran sve r se   displ a cement s, an d they  a l so  sh ould  be  able  to ad ap t to the  settle m ent of b r id g e  pie r  a nd th e   cha nge s of ro tation angle  caused by wa rping at the en d of the beam  [1].  Although th e  expan sion  facility is  accessori e s of b r idge, it i s  vi tal for du ra bi lity and   driving safety. As traffic incre a ses  rapi d l y, s peed an d  load of vehicle Increa se i n ce ssantly, the  damag e of b r idge  expan si on joint is  prominent [2]. Once the ex pan sion joi n t is dam age d, the   effect or con s eque nce is very se riou s.   The devel op ed co untri es  in Europ e  an d Ameri c a h a ve been in  ahea d of the  bridg e   expan sion  joi n ts in du stry.  Afte r many y ears  of devel opment, th es e count ries h a develo ped  their  own m a ture product. We are familiar wit h  the br idge  expansion joi n ts made by many com p anies  like MA URE R in G e rm an,  D.S.BRO W N an d Watso n  Bowm an in  the Unite d  S t ates, Mag e b a  in  Switz e rland, BRITFLEX in United Kingdom.      Figure 1. A single slit-mod ulus exp a n s io n joint  element   Figure 2. Expansi on joint o f  a comb-plat e ’s  t e ct oni cs     Curre n tly, there are two ki nds of comm on ex pan sion  joints in the dome s tic hig h way o r   City Bridge.  One i s  mo dul ar  steel tele scopi c d e vi ce   as  sho w n  in  Figure 1. Ano t her i s  ste e l-t y pe  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 9 30   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  1097 – 11 04   1098 comb -pl a te telescopi c devi c e a s  sh own  in Figure 2.  The forme r  is  mostly use d  in large o r  gra nd  bridg e s which with l a rg er  amount  of stretchin g  [3 ]. T he latter is  usually used i n   small  or  medi um   bridg e whi c h  with medium  amount of stretchin g  [4].                                                                The d e si gn  of a  comb -pl a te expa nsio n joint  can   be  carried  o u t by a  sim p le  static  analysi s  a s  a  beam. The t h ickne s s of the plate is   de termine d  by the mome nt. The an ch or b o lts   are d e si gne d  according to  the rea c tion  force. T o   take into acc ount any  dyna mic am plifica t ion,  the moment  and the rea c tion force are increa sed by  a  dynamic a m plification  f a ctor (DAF ) whi c is typically 1.     y c f t I M i 2 1  (1)      s y A A nf R i 1  (2)     Whe r is  a  load fa cto r  is  stre ngth redu cti on fa ctor,  i is the dyna mi amplificatio n f a ctor,  c M is th moment  of the comb -plate  expan sion j o i n t ait the e n of the b r idge   deck.  t is the thickne s s of the plate,  I  is the se con d  m o ment of  inertia of the plate,  y f  is the   yield stren g th A R  is the rea c tion of the ancho r bolts, a n d n is the numbe r of the ancho r bolts  within the wi d t h of the module und er de sign.  Typically, co mb-pl a te exp ansi on joi n ts  are  de sign ed  by the  con c ept of workin g stress  desi gn. Let u s  con s ide r  a  typical de si gn exampl e. The len g th l is 0.24m, the  thickness t i s   45mm, the lo ad facto r    is  2.5, the impa ct factor i i s   1, and the st rength redu cti on facto r    is  0.5. Then, the safety fac t or  bec o mes   8 1 i  w h i c h  i s  v e r y  l a r g e .  W i t h  s u c h  a  l a r g e   safety factor, it is hard to expect failure  of comb -plate  expansio n jo ints in the service con d ition .   Ho wever, the  failure of co mb-pl a te expansi on joints   can often be  observed. Mo st of the failure is  due to the fail ure of th e an chor b o lts  rath er than  of  the  plate itself. O n ce th e an ch or bolt s  fail, the   plate pop s up  as sh own in Figure 3.          Figure 3. Failure of the co mb-pl a te exp ansi on jo int in  Tang-Min Bri d ge, Chi na in  which the rig h plate pop ped  up be cau s e o f  the failure of the anch or b o lts      Such a n  une xpected failu re of the an ch or bol t s  lead s to many unju stified hypoth e se s to   explain the mech ani sm. Some of them inclu de t hat the failure of the anch o r bolt s woul d hap p en  becau se  of the di re ct im pact  of runni ng tire  to  th e en d of th e plate  whe n  the  plate t ilts  exce ssively a s  sho w n in  F i gure  3 du e to the th e r mal  gradi ent of t h e de ck or lo ng-te rm  cre e p   deflectio n. But acco rdin g to the authors’ calcul ation, the movemen t  of  the plate end due to the  rotation of th e deck is at  most 5 mm fo r a typica l 50  m span  con c rete box girde r  brid ge, whi c h is   not eno ugh t o  ca use the f a ilure  of the  anchor  bolts   by the wh eel  load at the  end of the  pl ate.  This mea n s t hat the r mu st be  anothe r f a ilure  me ch a n ism,  rathe r  t h an th e lo ad   ca se  co nsi d e r ed   in the typical desi gn proce dure.   Expansio n jo ints a s  the  vulnera b le p a rts of  the  b r idge  stru ctu r e, the pro b a b ility o f   damag e is v e ry high. Accordin g to the  survey, a  variety of expansio n joints i n  high ways a nd  urba roa d  a ll exist different de gre e  o f  damag e [5,  6]. Com m on  disea s e s  of  the  comb -pl a te   expan sion joi n t can be cla ssifie d  into the followi ng two catego rie s : ulnar-pl a te fall off caused b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Com putation a l Sim u lation of Com b -plat e  Expan sio n  Joint s  (Lia ng  Tang 1099 anchor  bolt d a mage   an t he con c rete damag e wh i c h un der tooth  plate. And  a m ong th ese,  th e   most serio u and commo n phen omen on  is that the co ncrete dam ag e resulted in the de stru ctio n.  As a  fund am ental p a rt  of  the b r idg e   stru ctu r e,  tel e scopi c device has  be co me one of   probl em s in t he b r idge  co nstru c tion  an d mainten a n c e. Since th e telesco p ic  dev ice exp o sure  to  the atmo sph e re l ong -term ,  unde r lo ng -term  rep eat ed  loadi ng a nd  the environm ent is ba d, it  is  more  difficult  to rep a ir  and  most e a sily d e stroye d a s  a  brid ge el eme n t. If bridge  e x pansi on h a s a   slight d e fect  or d e ficie n cy  in de sign  or the  con s tru c ti on, whi c h  wo uld cau s ea rly dama ge; t he  destructio n  o f  the b r idge   expan sion  joi n ts m a cau s a lot  of vehicl e imp a ct  load. S o  d r i v ing  con d ition s  wo rse n  dramatically and red u c e the life of the telesco p ic  device.   Dama ge to t he expa nsi o n  joint ha se veral maj o reason s which incl ude  the  de sign,   con s tru c tion,  maintena nce, pro d u c t pe rforma nce,  an d so  on. F o r the de sig n , wantin g to ta ke   measures to  avoid the  con genital d e fects  i n  de sign  stage,  we mu st m a ke m e chani cal   perfo rman ce of  expansi on joint  clea r.      2.   Calculation Model   As me ntione d in the  p r evious sectio n, the rea c tion it self  cau s e d  b y  the tilt of the plat e   end is n o t si gnifica nt eno ugh to ca use the fa ilure  of the anch o r bolts. But  the uneven ness  cau s e d  by th e tilt ma ke the plate  ea sy to  vib r ate.  The  vehi cle  load  cau s e s  the m a ximu rea c tion  of th e an ch or  bolt s   whe n  it i s  p l ace d  at th end  of the  co mb-pl a te exp ansi on j o int.  The  plate wo uld d e form a s  in F i gure 4  be ca use the pl ate  is sup p o r ted  at point A by the anch o r a nd  point B by the de ck.  Note  that point B sup port s  ag ainst d o wnward di spl a ce ment, not up ward   displ a cement . The r efore,  the plate  mu st po up  a s   sho w n  in   Fig.4 by th e  co nversio n   of  deform a tion.           Figure 4. Two  possible d e formatio n of a comb -pl a te e x pansi on joint  due to the load actin g  at the  end of the pla t e and the sp ring-b a ck be h a vior after the  load pa sses  over the joint             Figure 5. Anchor bolt s  and  embed ded  steel  skeleton Figure 6. Location of anch o r bolts in the   con c r e t e       Usi ng the fini te element softw are ABAQUS, the finite elem ent m odel i s   built up for the  expan sion joi n t of a novel  comb -pl a te. Expansio n jo i n t is usually required  to be ar the repe ated   load of the vehicl e whe e l repe ated an d  impact load,  which m a ke  it in a  very  compl e x stre ss  state.in o r de r to esta blish t he mo del  co nveniently  on  the p r emi s of maintain t he di stortio n   [7].  The m odel i s  simplifie d a s  followe d. Th e comb -plate  and  co ncret e  pa rt ad opt  3D Soli d, fixing  bolts  of co mb -plate  use b e a m elem ents and th e em b edde d ste e skeleto n  in  co ncrete u s e  b a Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  1097 – 11 04   1100 element, all  o f  them mu st b e  divided  a s   possibl a s   small when  m a ke  unit divi si on. Due to  using  plasti c dam a ge con s titutive rel a tions,  ei ght-no de el e m ent is  sel e cted to  avoid  non-co nverge nce  in cal c ulatin g  for the co ncrete in an cho r age a r ea. Mo del incl ude 370,00 0 nod es an d 330, 0 0 0   units, and the  Figure 5 i s  a schemati c  dia g ram of mod e l and me sh.                                                                We fetch unit  width  comb -plate (with th e width  of 1 m ) in tra n sve r se t o  ma ke  modelin analysi s  un d e r con s ide r in g the vertical  static lo a d and ho ri zont al calm fo rce. Acco rdin g to  the  stre ss situ ation of the  co mb-pl a te in a c tual o peratio n, we lo ad th em on  com b -plate in the   most   unfavora b le p o sition o n ce, whi c h is in th e mid-spa n  of the joints sh own in Fig u re  8.            Figure 7. Ske t ch of grid mo del   Figure 8. Dia g ram of loa d i ng on a mod e     3.  Analy s is   Based o n  co mb-pl a te exp ansi on joint s  for the ultima te loading  co ndition, analy s is a nd  cal c ulatio n of  the above  model re sult s are given  as follo ws. Tensil e stress is po sitive  and  pre s sure is n egative in the s e re sult s.     3.1  The Stre ss and Defo r m ation of Co mb-plate   Vertical  di spl a cem ent  nep hogram  and  Mises st re ss n eph og ra m of  com b -plate a r e   sho w n i n  Fig u re  9 an d Fig u re  10. Th maximum p o s itive displa cement (ve r tical up ) of the  comb- plate appe ars in the end of teet h, and the amount of which i s  only 1.62mm (straig h t up). Th e   maximum ne gative displa cement (ve r tical do wn) app ear s in th e joi n ts of the  cro ss,  whi c h i s  o n ly  - 0.43mm. T h e maximum  Mises  stre ss  of co mb-plate  is 46.5M pa i n  the  mid-sp an of  expan si on   joints  through Figure 10, it i s  far les s  than the yield s t ress  of  s t eel.                                                    Figure 9. Vertical di spla ce ment  Figure 10. Mise s stress       3.2. Stress o f  Embedded  Skeleton in  Fixing Bolts  and Con c re te  Stress di stri b u tion of th e a n ch or bolts i n  comb -plate  sh own in  Fi gure  11.  As  sho w n  in   the Fig u re  1 2 , the m a xim u stre ss  cl ose  to th e b o lts in  the  seco nd  ro of expan sio n  j o int  rea c he 112 Mpa, the  stre ss of b o lts i n   the first ro smaller than  which  in th se con d  row ab o u one-fo urth. T h is  sho w s that the bolts in  the se co nd row a r e in  a more  unfavorable loa d  po sitio n   of the runnin g  expansi on joi n t, and more  easily be d a m aged.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Com putation a l Sim u lation of Com b -plat e  Expan sio n  Joint s  (Lia ng  Tang 1101       Figure 11. Mise s stress of anchori ng zo ne of  con c r e t e   Figure 12. Maximum prin cipal stre ss in  anchorage       3.3  Stresse s  of Conc rete in Anchor ag Zone and  Equiv a lent Plastic De for m ation   Con c rete’s di stributio n of  prin cipal  stre ss in  a n cho r a ge  zon e  a s   shown in  Figu re 1 2 . A  large  p r in cipa l stress  of  co ncrete  app ea r to t he l o cal  anchorage   zo ne from th chart. E s pe cial ly  the maximum  prin cipal  stre ss of  con c rete whi c ne ar anchor  b o lts can rea c 1.9 8 Mpa,  and su ch   a large  stre ss value  is di stribute d  in  the  whole  bu ried  depth  of  the con c rete. Viewin g t he  equivalent plastic deformation  of  co ncrete (PEEQ) as shown i n  Figure  13, in order to  clarify the  destructio n  of  con c rete furt her. Aro und t he first  row of  bolts, co ncre te appea rs e quivalent pla s tic   deform a tion  within the  ran ge of 1 2 cm2  and  depth  of  2cm; a r o und  the first  ro w o f  bolts,  con c rete   appe ars equi valent plasti deform a tion  within the  ran ge of 24 cm2  and de pth of 10cm. T hus, t he  con c rete in  anchorage  zone i s  the weakest p a rt  of the com b -plate tele sco p ic d e vice. T he  con c rete ha s damag es in  some deg re e whe n  it works on norm a l lo ads.           Figure 13. Equivalent plas tic  deformation  (PEEQ) of concrete in anc h orage z o ne      3.4. Conside r ing the Stre ss Con d ition  of Expansio n Joint Un de r Diffe ren t  Parameters   Modifying e a c of the  ke y geomet ry  para m et ers i n  the m odel,  su ch  a s : ke eping  the  same b o lt are a , chang e the  number of a n ch orin g bolt s ; keepi ng th e same spa c i ng betwe en two   r o ws o f  bo lts, c h an g e  th e d i s t an ce  from a   r o w   o f  bo lts  be tw ee n e x p a n s i on  jo in ts c h an g e  th comb -pl a te thickne ss. The  comp arative analysi s   of su mmari zed im pact of struct ural pa ram e ters  on the si ze of  the force b e h a vior and d e formatio n beh avior of the comb-plate tel e scopi c devi c e.  Whe n  retaini ng total  are a  un cha nged,  only  chan ge  the n u mbe r  of an ch or  b o lts, the  results of th e com parative analys i s  show that the  region al sco pe of the maximum prin cipa l   stre ss in co n c rete  remai n ed un cha nge d, and pla s tic dama ge o c curs ba sical l y in the same  regio nal sco p e . But the maximum Mise s stre ss  sh ou ld have cha n ged greatly in the anch o ri ng  bolts, a s  sho w n i n  T able   1. Obviou sly, with  the  nu mber of  an chor bolt s   in creasi ng, stre ss  of  each and the  spa c e de cre a se, all of that shoul d in crea se the difficulty of pouring co ncrete  in  anchorage zo ne.      Table 1. Influence of bolt’s numbe r on the force    Number of  bolt  10  Mises stress of a n choring bolts () MPa  154  112  96.7    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  1097 – 11 04   1102 Keeping the  spa c e b e twe en the two ro ws of bolt, th e spa c e b e tween an ch or b o lts and   the ed ge  of e x pansi on j o int s  in crea se  fro m  10 0mm to   250mm, th Mise stre ss i n  the  first  ro w of  bolts re du ced  from 126Mp a  to 89.6Mpa , Mises stre ss in the se co nd ro w of bolts from 71.3 M pa   to 87.5Mpa,  Mise s st ress  of the two ro ws in  bolts  te nd to be eq u a l. So chan gi ng the di stan ce of  the expa nsi o n joint s  b e twe en o ne  ro w of  bolts,  we   find  that the fa rth e r from the  e x pansi on joi n ts,  the more h o m ogen eou s o f  the stress di stributio n bet wee n  the two  rows of bolt is, as sho w ing  in   Table 2. But  the maximu m prin cip a l stress a nd th e pla s tic d a m age  of the  con c rete  wh at is  cha nge d little in the anch o rage zone.       Table 2. The i n fluen ce of spaci ng bolt s   to the edge of  the expan sio n  joint on force  Spacing between  bolts and the ed ge of The  expa n s ion joint (mm)  100  150  200  250  Mises stress of t he first ro w s bolts (MPa)   126  110.7   98.8  89.6  Mises stress of t he second ro w s bolts (MPa)   71.3  78.2  83.4  87.5      While  keepi n g  the  othe r p a ram e ters  co nstant,  whe n   the thickn ess of the  comb  plate i s   50mm, the   corre s p ondin g  st re ss is 128M pa, a nd  whe n  th e thickn ess is  60mm,  the   corre s p ondin g  stre ss 11 4Mpa, an ch or bolt  st re sse s  re du ced  signifi cantly; but when  th e   thickne ss ex ceed s 60mm reach 100m m, the anch o b o lt stre sse s o n ly redu ced from 114M pa to   105MPa, the   trend i s   clea rl y slowed.  so  cha ngin g  onl y the thickne s s of the  com b -plate,  we fi nd   that with in crea sing thi ckness of the  comb -p l a te, the maximu m prin cip a l stre ss ra nge  of  con c rete an chora ge zone  decrea s ed, as sh own in  Figure 14. At the same time as sh own in  Table 3, the  Mise s st re ss  in an cho r  bolt s  al so de crea se.  And with the  increa se of  comb -pl a te ’s  thickne ss, th e lowe r flexibility and the degree  of  upwa r p at the end of tooth will re d u ce   corre s p ondin g ly, which  will  im prove the  driving expe ri ence.      Table 3. The i n fluen ce of comb-plate’ s  thickne s s on the stre ss  Thickness of co mb-plate (mm )   50  60  70  80  90  100  Mises stress of a n chor bolts(MPa)   124  114  112  108  106  105        a) 50mm     b) 70mm     c) 10 0mm     Figure 14. Th e distrib u tion  of con c rete’ s   maximu m pri n cip a l stre ss unde r differe nt thickn ess o f   comb -pl a te in  the anch o ra g e  zon e       Comb -pl a te  expan sion  sy stem  discu ssed in  thi s  a r ticle i s   on th e ba si of common   dise ases an d  its  cau s e s Comp ari ng  with the  re sult  from  Refe re nce  [7] an d [ 8 ] whi c h  is the  latest rese arch of exp a n s ion joint s , no  vis ual d a ma ge was  ob se rved on  the  steel pl ate a nd  wa she r s a s   Figure 15.  Howeve r, the  con c rete  stru cture  a r oun d  the bolt s  a nd the  co ncrete  approa ch  sla b  cra c ked un der the  heav y loading, e s peci a lly the p o sition  of se cond row’ s b o l t s.  This i s  al so  the main d a m age fo rm o f  bridge  exp ansi on a c cording o u sim u lation a nd fi eld  survey. Whe n   the conn e c ting  b o lts chang ed  to  fl exible  st ru cture,  the da mage wa s much   improved. Thi s  is  consistent with the results obt ained  in this paper.  It will be the key of our next  step research pro g ra m to  chan ge the  rigid  con s trai nts which i s  f r agile to a fle x ible con s trai nts  whi c h is n o t easy dama ged   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 9 30       Com putation a l Sim u lation of Com b -plat e  Expan s io n Joint s  (Lia ng  Tang 1103     Figure. 15 Flexible bolt an d flexible gap  bet wee n  ste e l plate and  chann el asse mbly [8]      4. Conclu sion   After analyzin g a ce rtain type of com b -pl a te expan sio n  joint finite element mod e l i ng, it is  con c lu ded a s  follows:   (1) F o r th e co mb-pl a te exp ansi on joint t he ultimate  stress of a n cho r  bolts  and  co ncrete   in an ch ora g e  zone  ag re e well  with  the ph eno m e non   that a n ch or  bolt s  and co ncret e   in  anchorage  zo ne are the m o st likely to d a mage in p r a c tice.   (2) Due to the force of co ncrete aro u n d  anch o r bolt s  is com p lex  and more p r one to   plasti c dama ge, worke r s should try to  ensu r e the qu a lity of constru c tion.   (3) T he num b e r of ancho r bolts in cre a sed ca n re duce the s t ress  of bolts  and conc rete. If   the an ch or  b o lts fa rther a w ay from th e joint s the  stress  distri bution i s  m o re u n iform.   The  incr ea se of  c o mb- p lat e s   t h ic kne s s can   impr ov t h e   stre ss di strib u tion of  bolts and  con c rete in   anchorage  zo ne, and re du ce the deform a tion of comb -plate.   (4)  Du e to t he an ch or b o lts fully an cho r ed i n  th e co ncrete,  unabl e to m e et the  displ a cement  under l oad,  whi c h likely to cau s e b o lts loose n ing a n d  set asi de for comb plat e of  steel tel e sco p ic  device. T he  com b  pl ate will  fall  of f  as  re sult .  I n  r e c ent  y e a r s,  a  st e e co mb- sha ped  bri d g e  expa nsi on  a multi-bit pe rforma nce  to  cha nge  a l a rge am ount  of stretchin g , h a s   been widely use d   in  la rge - sp an su spe n sio n   bri dge s,  cable - staye d  brid ge s, etc. The d o me sti c   bridg e  engi n eerin g have  done a lot of useful expl o r ation. The b a si c app roa c h is that prov ided  mobile rel a tive rotation co nne ction me chani sm in  the front end or the root of a steel comb pla t to achieve  vertical  lateral an d to rsi onal  di spla cement  sp ace an d oth e r multi-di re cti o nal   displ a cement . The u s u a l p r acti ce i s   sett ing  confin ed  rotating  sh aft and  the  rotat i on of  sp heri cal  beari ng at th e root’ s  do wn side of the a c tive bl ock  ste e l com b  plate ,  and then, th roug h groupi ng  unit points bl ock com b  pl ate and confined rotatin g   shaft (o r the rotation of sp heri c al be ari n g )   effective to make  steel mo vable co mb p l ate coul ad apt to the lon g -span  brid g e  vertical, lat e ral,  torsio nal spa c e defo r matio n , thus achie v e secu rity and durable of  bridg e  telescopic d e vice.   (5) Acco rdin g  to the  actu al  usin situatio n an d research of thi s   ki nd of  expan sion  device,  it is not difficult to find that there a r some  steel  comb-sh ape d bridg e  expa n s ion s   with m u lti- dire ction di sp lacem ent pe rforma nce and  a large  am o u nt of stret c hi ng on the m a rket at p r e s e n t,  they are i n  a  clea r force  st ate on th e m a in be am s of   steel gi rd er  b r idge,  of whi c h effect i s  go od.  But, they still  have so me d e ficien cie s  in  con c rete gi rd er st ru cture.  Firstly, due to  the active st eel  comb  plate adopt  a shaft, the  form   cell  plate contact with the  shaf t  is a line, when active steel   comb pl ate setting supp orted rotary-sh a ft displace m ent device at  its root, the adaptability to   adapt late ral  displ a cement  is poo r. At the sam e  time, once th e bri d ge’ s  vertical displa ce men t  is  large,  the  en d of  com b  pl a t e ea sy to tilt, wh at w ill affec t  traffic safety  becau s e th e roots do n’t  set  anchor b o lts.  Secon d ly, A row of safety  bolts is  se t at  the root of active steel co mb plate, wh en   active ste e l comb plate  ad opt the sphe rical  seat  di spl a cem ent devi c e in th e fro n t. But the co mb  plate  can not  reali z e th cell plate  verti c al  displa ce ment, be cau s e all i n su ra nce bolt s  a n ch or in  the con c rete  and togeth e with an cho r  b o lts in t he fro n t end of the movable  com b  plate steel t o   be a fixed structu r e. Tha t  don’t make  the this  kin d s of ste e l comb plate’ stre ss situati o n   sub s tantially  different fro m  tradition al co mb plate,  the  roots of an ch or b o lts to b e  extremely ea sy  to ca use the  damag e of  concrete  and  i t s o w n p u ll  o u t und er fo rce, so  as to  shorten  the  se rvice   life of the tel e scopi c d e vice, also  affect  the d r iv ing  safety. Thirdly  Since  the di spla cem ent t ank  con c rete  o perations und er small sp ace and  oth e fa ctors affecting the  quality  of the  wel d ing a n d   con c rete po u r ing, resultin g slu m cabi net and  othe r di sea s e s . If these  defici e nci e have  not  been a ddressed and resolved, but also  seriou sly affe ct the life and traffic safety and mo re ste e comb -type telescopi c device to displa ce ment. Co n c re te operatio n space unde r the shift box ha Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  1097 – 11 04   1104 influen ced th e quality of th e wel d ing  an d co ncrete  p ourin g, which  lead  ca binet  slump  an d so me  other  dama g e s. If these d e ficien cie s  h a v e not be en  addresse d a n d  re solve d , it will affect t r af fic   safety and st eel com b -typ e telescopi c d e vice’ s  wo rki ng life seri ou sly.  Therefore, i n  the ste e l co mb plate tel e scopi c devi c e to multi-direction a l di spl a cem ent  seam  devel o p  its imp r ove m ents  are  in  the rig h t dire ction, in th e a pplication of  con c rete b r id ges,  sho u ld be furt her ne ed to improve the d e sig n  di splacement device  accordi ng to the accepte d     Ackn o w l e dg ements   The a u tho r woul d like to  ackno w le dge  the  supp orte d of the  Nati onal  Natu ral  Scien c e   Found ation o f  China  (Gra nt No. 113 0 2271 ), t he Application De velopment K e y Program  of  Cho ngqin g  (Grant  No. cstc2 013yykfB 0123 ) an Chong qing Jia o tong University  Bridge a n d   Tunnel M ount ain State Key Laboratory Breedi ng Ba se  Open Fu nd  Proje c t.      Referen ces   [1]  KA Ravsh an ov ich, H Y a mag u c hi, Y Matsum oto, N  T o mida,  S Un o. Mech anism  of n o ise  gen erati o n   from a mo dul a r  e x pa nsi on  joi n t un der v ehic l e pass a g e En gin eeri ng Stru ctures.  20 07;  29(9): 2 2 0 6 - 221 8.  [2]  B Z uad a C oel h o , AHJM Verv u u rt, W H A Peel en, JS L e e nde rtz. D y n a mics  of mod u lar  e x p ansi on  joi n ts:   T he Martinus Nijh off Bridge.  Engi neer in g Structures.  201 3,  48(3): 144- 15 4.  [3]  Rames h  B Malla, Bria n J S w anso n , Montgo mer y  T  Sha w .  Labor ator y   ev alu a tion of a s ilico ne foa m   seal ant b o n d e d  to var i ous  he ader m a teri als  used  in  bri dge   expa nsio n j o i n ts.  Constructio n  and  Bui l d i n g   Materials . 2 0 1 1 ; 25(11): 4 132 -414 3.  [4]  YZ  Z hu, HF  W ang, Z F  San g T he effect of envir o n menta l  medi um  on   fati gue life  for u-s hap ed bel lo w s   expa nsio n jo int s Internation a l  Journa l of F a tigue . 20 06; 28( 1): 28-32.   [5]  Jhab indr a P Ghimire, Yas una o Matsum oto,  Hiroki Y a mag u chi, Itsumi Kura hash i . Numerica l   i n ve stig a t i o n  of n o i se  g e n e r ati o n  a n d  ra d i a t i o n  fro m  a n  ex i s tin g  mod u l ar e x pa n s i o n  joi n t b e t w een  prestresse d co ncrete bri d g e s.  Journa l of Sou nd an d Vibr atio n . 2009; 3 28(2 7 ): 129-1 47.   [6]  Lia n ton g  Mo,  Don g li n Sh u,  Xu n L i , M H uurma n, Sha o pen g W u . E x perime n tal  inv e stigati on  of  bitumi nous  p l u g  e x pa nsio n j o int m a teria l contai ni n g  hig h   co ntent of crumb  r ubb er po w d er an d   gran ules.  Materials & Design 201 2; 37(5): 13 7-14 3.  [7]  Goangs eu p Z i , Xin g ji Z hu.   As y mmetric vi bratio n of fing er-t y p e bri dge  expans io n joi n t for desig n   consi derati on.  Engi neer in g Structures.  201 4;  70(3): 53-6 2 [8]  D Jo nes, R   W u . Acceler a ted T r affic Lo ad T e sting  of  Expa nsio n J o ints for  the   Self-Anch o re d   Suspe n sio n  S e ction  of the  Ne w   Sa n F r anc is co-Oak la nd B a y Br id ge E a st  Span. P a rtner e d  Pav e ment   Rese arch C ent er (PPRC)  Co ntract  Strategic  Plan  Elem ent  3.16: Ba y Br id ge E x p ans ion   Joint T e sting   Stu d y .  20 11 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.