第二篇橋梁的整體布置PPT課件

1、第第6章梁式橋的支座章梁式橋的支座 主講教師：陳志軍主講教師：陳志軍華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求1了解常用的梁式橋梁支座的作用、類、構(gòu)造了解常用的梁式橋梁支座的作用、類、構(gòu)造2學(xué)會(huì)梁式橋梁支座的布置學(xué)會(huì)梁式橋梁支座的布置3學(xué)會(huì)怎樣進(jìn)行橋梁支座的設(shè)計(jì)計(jì)算學(xué)會(huì)怎樣進(jìn)行橋梁支座的設(shè)計(jì)計(jì)算學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1懂得梁式橋梁支座的作用及常用支座的選擇懂得梁式橋梁支座的作用及常用支座的選擇2掌握梁式橋梁支座的布置形式掌握梁式橋梁支座的布置形式3確定支座反力，掌握板式橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算確定支座反力，掌握板式橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1常用梁式橋梁

2、支座的選用常用梁式橋梁支座的選用2梁式橋梁支座的布置形式梁式橋梁支座的布置形式3支座反力的確定及板式橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算點(diǎn)支座反力的確定及板式橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算點(diǎn) 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué) 橋梁支座橋梁支座將上部結(jié)構(gòu)的支承反力（包括結(jié)構(gòu)自重和可變作用引起的豎向?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)的支承反力（包括結(jié)構(gòu)自重和可變作用引起的豎向力和水平力）傳遞到橋梁墩臺(tái)，同事保證結(jié)構(gòu)在汽車荷載、溫度變力和水平力）傳遞到橋梁墩臺(tái)，同事保證結(jié)構(gòu)在汽車荷載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部結(jié)化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。構(gòu)的

3、實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。固定支座：固定支座：既要固定主梁在墩臺(tái)上的位置并傳遞豎向壓力，又要保證主梁既要固定主梁在墩臺(tái)上的位置并傳遞豎向壓力，又要保證主梁發(fā)生撓曲時(shí)在支承處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)（結(jié)構(gòu)力學(xué)中的鉸支座）發(fā)生撓曲時(shí)在支承處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)（結(jié)構(gòu)力學(xué)中的鉸支座）活動(dòng)支座：活動(dòng)支座：只傳遞豎向壓力，但要保證主梁在支承處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水只傳遞豎向壓力，但要保證主梁在支承處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)。（結(jié)構(gòu)力學(xué)中的豎向鏈桿支座）平移動(dòng)。（結(jié)構(gòu)力學(xué)中的豎向鏈桿支座）按支座變形可能性，梁式橋的支座一般分成固定支座和活動(dòng)支按支座變形可能性，梁式橋的支座一般分成固定支座和活動(dòng)支座兩種。座兩種。6.1常用支座的

4、類型和構(gòu)造常用支座的類型和構(gòu)造 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)6.1.1簡(jiǎn)易墊層支座簡(jiǎn)易墊層支座跨徑小于跨徑小于5m的涵洞，可不設(shè)專門支座結(jié)構(gòu)，而采用幾層油毛的涵洞，可不設(shè)專門支座結(jié)構(gòu)，而采用幾層油毛氈或石棉做成的簡(jiǎn)易支座。這種簡(jiǎn)易墊層的變形性能較差。氈或石棉做成的簡(jiǎn)易支座。這種簡(jiǎn)易墊層的變形性能較差。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)56.1.2橡膠支座橡膠支座橡膠支座具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高度小、橡膠支座具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便和使用性能良好的優(yōu)點(diǎn)。它能方便地適應(yīng)任意方向的變安裝方便和使用性能良好的優(yōu)點(diǎn)。它能方便地適應(yīng)任意方向的變形

5、。橡膠的彈性還能消減上、下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力作用，對(duì)于抗形。橡膠的彈性還能消減上、下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力作用，對(duì)于抗震十分有利。在當(dāng)前，橡膠支座已經(jīng)得到越來越廣泛的使用。震十分有利。在當(dāng)前，橡膠支座已經(jīng)得到越來越廣泛的使用。橡膠支座一般可分為：橡膠支座一般可分為：板式橡膠支座板式橡膠支座四氟橡膠滑板式支座四氟橡膠滑板式支座球冠圓板式橡膠支座球冠圓板式橡膠支座盆式橡膠支座四類盆式橡膠支座四類 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)61板式橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座由幾層橡膠和薄鋼片迭合而成，它的活動(dòng)機(jī)理板式橡膠支座由幾層橡膠和薄鋼片迭合而成，它的活動(dòng)機(jī)理是：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角是：

6、利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角；利用其剪切變形；利用其剪切變形實(shí)現(xiàn)微量水平位移。實(shí)現(xiàn)微量水平位移。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)7我國(guó)橋規(guī)規(guī)定支座成品的物理力學(xué)性能應(yīng)滿足下表要求我國(guó)橋規(guī)規(guī)定支座成品的物理力學(xué)性能應(yīng)滿足下表要求華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)8板式橡膠支座一般不分固定支座和活動(dòng)支座，這樣能將水平力板式橡膠支座一般不分固定支座和活動(dòng)支座，這樣能將水平力均勻地傳遞給各個(gè)支座且便于施工。對(duì)于斜橋或圓形柱墩的橋梁可均勻地傳遞給各個(gè)支座且便于施工。對(duì)于斜橋或圓形柱墩的橋梁可用圓形板式橡膠支座。安裝橡膠支座時(shí)，支座中心線盡可能對(duì)準(zhǔn)上用圓形板式橡膠支座。安裝橡膠支座時(shí)，支

7、座中心線盡可能對(duì)準(zhǔn)上部構(gòu)造的計(jì)算中點(diǎn)。為防止支座受力不均勻，應(yīng)使上部結(jié)構(gòu)底面及部構(gòu)造的計(jì)算中點(diǎn)。為防止支座受力不均勻，應(yīng)使上部結(jié)構(gòu)底面及墩臺(tái)頂面不僅保持表面清潔和粗糙，而且都能與支座接觸面保持水墩臺(tái)頂面不僅保持表面清潔和粗糙，而且都能與支座接觸面保持水平和緊密貼合，以增加接觸面的摩阻力而避免相對(duì)滑動(dòng)，必要時(shí)可平和緊密貼合，以增加接觸面的摩阻力而避免相對(duì)滑動(dòng)，必要時(shí)可先鋪一薄層水灰比不大于先鋪一薄層水灰比不大于0.5的的1：3水泥砂漿墊層。水泥砂漿墊層。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)92聚四氟乙烯滑板式橡膠支座聚四氟乙烯滑板式橡膠支座聚四氟乙烯滑板式橡膠支座是按照支座平面尺寸大小，在普

8、通板式橡膠支座上粘聚四氟乙烯滑板式橡膠支座是按照支座平面尺寸大小，在普通板式橡膠支座上粘附一層聚四氟乙烯板而成。它除了具有普通板式橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)外，還能利用聚四氟附一層聚四氟乙烯板而成。它除了具有普通板式橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)外，還能利用聚四氟乙烯板與梁底不銹鋼之間的低摩擦系數(shù)（通常乙烯板與梁底不銹鋼之間的低摩擦系數(shù)（通常=0.06），使得橋梁上部構(gòu)造的水平位），使得橋梁上部構(gòu)造的水平位移不受限制移不受限制聚四氟乙烯滑板式橡膠支座適應(yīng)于較大跨度的簡(jiǎn)支梁橋、橋面連續(xù)的橋梁和連續(xù)聚四氟乙烯滑板式橡膠支座適應(yīng)于較大跨度的簡(jiǎn)支梁橋、橋面連續(xù)的橋梁和連續(xù)橋梁；此外，還可用作連續(xù)梁頂推施工的滑塊。橋梁；此外，還可

9、用作連續(xù)梁頂推施工的滑塊。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)103球冠圓板式橡膠支座球冠圓板式橡膠支座華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)11球冠圓板橡膠支座傳力均勻，可明顯改善或避免支座地面球冠圓板橡膠支座傳力均勻，可明顯改善或避免支座地面產(chǎn)生偏壓、脫空等不良現(xiàn)象，特別適應(yīng)于縱橫坡度較大產(chǎn)生偏壓、脫空等不良現(xiàn)象，特別適應(yīng)于縱橫坡度較大（3%5%）的立交橋及高架橋。但公路橋涵在縱坡較大時(shí)，）的立交橋及高架橋。但公路橋涵在縱坡較大時(shí)，不宜使用帶球冠或帶坡形的板式橡膠支座。不宜使用帶球冠或帶坡形的板式橡膠支座。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)124盆式橡膠支座盆式橡膠支座華中科技

10、大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)13利用設(shè)置在鋼盆中的橡膠板達(dá)到對(duì)上部結(jié)構(gòu)承壓和轉(zhuǎn)動(dòng)的功利用設(shè)置在鋼盆中的橡膠板達(dá)到對(duì)上部結(jié)構(gòu)承壓和轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，利用聚四氟乙烯板和不銹鋼板之間的平面滑動(dòng)來適應(yīng)橋梁的能，利用聚四氟乙烯板和不銹鋼板之間的平面滑動(dòng)來適應(yīng)橋梁的水平位移要求。水平位移要求。盆式橡膠支座按其工作特征可以分為：固定支座、多向活動(dòng)盆式橡膠支座按其工作特征可以分為：固定支座、多向活動(dòng)支座和單向活動(dòng)支座三種。盆式支座具有承載能力大、水平位移支座和單向活動(dòng)支座三種。盆式支座具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此特別適宜在大跨度橋梁上使用。量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此特別適宜在大跨度橋梁上使

11、用。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)146.1.3特殊功能的支座特殊功能的支座1球形鋼支座球形鋼支座圖圖2-6-5球形支座構(gòu)造示意球形支座構(gòu)造示意1-支座板；支座板；2-下支座板；下支座板；3-鋼襯板；鋼襯板；4-鋼擋圈；鋼擋圈；5-平面聚四氟乙烯板平面聚四氟乙烯板；6-球面聚四氟乙烯板；球面聚四氟乙烯板；7-錨固螺栓；錨固螺栓；8-連接螺栓；連接螺栓；9-橡膠防塵條；橡膠防塵條；10-上支座連接板；上支座連接板；11-下支座連接板；下支座連接板；12-防塵板防塵板 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)15為了適應(yīng)多向轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)量較大的情況，還可選擇使用球形為了適應(yīng)多向轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)量

12、較大的情況，還可選擇使用球形鋼支座。它具有受力均勻、轉(zhuǎn)動(dòng)量大且各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致等優(yōu)點(diǎn)，鋼支座。它具有受力均勻、轉(zhuǎn)動(dòng)量大且各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于曲線橋和寬橋。球形支座不再使用橡膠承壓，不存在特別適用于曲線橋和寬橋。球形支座不再使用橡膠承壓，不存在橡膠變硬或老化等不良影響，因此特別適用于低溫地區(qū)。橡膠變硬或老化等不良影響，因此特別適用于低溫地區(qū)。球形支座類型：固定支座、單向活動(dòng)支座、多向活動(dòng)支座。球形支座類型：固定支座、單向活動(dòng)支座、多向活動(dòng)支座。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)162拉力支座拉力支座在連續(xù)梁橋、懸臂梁橋，斜橋、寬懸臂翼緣箱梁橋以及小半徑曲線橋上，在連續(xù)梁橋、懸

13、臂梁橋，斜橋、寬懸臂翼緣箱梁橋以及小半徑曲線橋上，在某些會(huì)出現(xiàn)拉力的支點(diǎn)處，必須設(shè)置拉力支座，以便抗拉且承受相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)在某些會(huì)出現(xiàn)拉力的支點(diǎn)處，必須設(shè)置拉力支座，以便抗拉且承受相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)和水平位移。和水平位移。球形支座、盆式和板式橡膠支座都能變更功能作用拉力支座。板式拉力支球形支座、盆式和板式橡膠支座都能變更功能作用拉力支座。板式拉力支座適用于拉力較小的橋梁，對(duì)于反力較大的橋梁，則使用球形抗拉鋼支座或盆座適用于拉力較小的橋梁，對(duì)于反力較大的橋梁，則使用球形抗拉鋼支座或盆式拉力支座更合適。式拉力支座更合適。圖圖2-6-6板式橡膠拉底壓支座板式橡膠拉底壓支座 1-上支座板；上支座板；2-錨筋；錨筋

14、；3-受拉螺受拉螺栓；栓；4-承壓橡膠快；承壓橡膠快；5-滑板；滑板；6-奧奧氏體鋼；氏體鋼；7-下支座板下支座板 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)173抗震支座抗震支座圖圖2-6-7KQGZ 抗震型球形鋼支座結(jié)構(gòu)抗震型球形鋼支座結(jié)構(gòu) 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)18減、隔震支座的作用是盡可能的將結(jié)構(gòu)或部件與可能引起破減、隔震支座的作用是盡可能的將結(jié)構(gòu)或部件與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動(dòng)分離開，以大大減小傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震力壞的地震地面運(yùn)動(dòng)分離開，以大大減小傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震力和能量。目前國(guó)內(nèi)主要的減隔震支座、抗震支座的類型有抗震型和能量。目前國(guó)內(nèi)主要的減隔震支座、抗震支

15、座的類型有抗震型球形鋼支座、鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座等。球形鋼支座、鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座等。華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)196.2支座布置支座布置支座的布置應(yīng)以有利于墩臺(tái)傳遞縱向水平力、有利于梁體的支座的布置應(yīng)以有利于墩臺(tái)傳遞縱向水平力、有利于梁體的自由變形為原則。根據(jù)梁橋的結(jié)構(gòu)體系以及橋?qū)?，支座在縱、橫自由變形為原則。根據(jù)梁橋的結(jié)構(gòu)體系以及橋?qū)?，支座在縱、橫橋向的布置方式主要有以下幾種：橋向的布置方式主要有以下幾種：（1）對(duì)于坡橋，宜將固定支座布置在高程低的墩臺(tái)上。同時(shí)，）對(duì)于坡橋，宜將固定支座布置在高程低的墩臺(tái)上。同時(shí)，為了避免整個(gè)橋跨下滑，影響車輛的行駛，當(dāng)縱坡大

16、于為了避免整個(gè)橋跨下滑，影響車輛的行駛，當(dāng)縱坡大于1%或橫坡或橫坡大于大于2%時(shí)，應(yīng)使支座保持水平，通常在設(shè)置支座的梁底面，增設(shè)時(shí)，應(yīng)使支座保持水平，通常在設(shè)置支座的梁底面，增設(shè)局部的楔形構(gòu)造局部的楔形構(gòu)造 圖圖2-6-8坡橋楔形墊塊坡橋楔形墊塊 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)20（2）對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋，每跨宜布置一個(gè)固定支座，一個(gè)活動(dòng)支）對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋，每跨宜布置一個(gè)固定支座，一個(gè)活動(dòng)支座；對(duì)于多跨簡(jiǎn)支梁橋，一般把固定支座布置在橋臺(tái)上，每個(gè)橋墩座；對(duì)于多跨簡(jiǎn)支梁橋，一般把固定支座布置在橋臺(tái)上，每個(gè)橋墩上布置一個(gè)（組）活動(dòng)支座與一個(gè)（組）固定支座。若個(gè)別墩較高，上布置一個(gè)（組）活動(dòng)支座與一

17、個(gè)（組）固定支座。若個(gè)別墩較高，也可在高墩上布置兩個(gè)（組）活動(dòng)支座。也可在高墩上布置兩個(gè)（組）活動(dòng)支座。圖圖2-6-9單跨簡(jiǎn)支梁橋支座布置單跨簡(jiǎn)支梁橋支座布置 1、2-橋臺(tái)；橋臺(tái)；3-固定支座；固定支座；4-單向活動(dòng)支座；單向活動(dòng)支座；5-多向活動(dòng)支座；多向活動(dòng)支座；6-橡膠支座橡膠支座 00華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)21右圖右圖a為地震區(qū)單跨簡(jiǎn)支梁常布置，也稱為地震區(qū)單跨簡(jiǎn)支梁常布置，也稱“浮動(dòng)浮動(dòng)”支座布置；支座布置；b為整體簡(jiǎn)直板橋或箱梁橋常用支座布置。為整體簡(jiǎn)直板橋或箱梁橋常用支座布置。（3）對(duì)于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡(jiǎn)支梁橋，一般在每一聯(lián)設(shè)）對(duì)于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡(jiǎn)支梁

18、橋，一般在每一聯(lián)設(shè)置一個(gè)固定支座，并宜將固定支座設(shè)置在靠近溫度中心，以使全梁置一個(gè)固定支座，并宜將固定支座設(shè)置在靠近溫度中心，以使全梁的縱向變形分散在梁的兩端，其余墩臺(tái)上均設(shè)置活動(dòng)支座。的縱向變形分散在梁的兩端，其余墩臺(tái)上均設(shè)置活動(dòng)支座。 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)22（4）對(duì)于懸臂梁橋，錨固孔一側(cè)布置固定支座，一側(cè)布置活動(dòng)支）對(duì)于懸臂梁橋，錨固孔一側(cè)布置固定支座，一側(cè)布置活動(dòng)支座；掛孔支座布置與簡(jiǎn)支梁相同。座；掛孔支座布置與簡(jiǎn)支梁相同。圖圖2-6-10連續(xù)結(jié)構(gòu)支座布置連續(xù)結(jié)構(gòu)支座布置 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)236.3支座的計(jì)算支座的計(jì)算6.3.1支座反力的確定

19、支座反力的確定在進(jìn)行橋梁支座尺寸的選定和穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，必須先求得每個(gè)在進(jìn)行橋梁支座尺寸的選定和穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，必須先求得每個(gè)支座上所承受的豎向力和水平力。支座上所承受的豎向力和水平力。1豎向力豎向力支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力、汽車荷載的支點(diǎn)反力及影支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力、汽車荷載的支點(diǎn)反力及影響力。計(jì)算汽車荷載的支點(diǎn)反力時(shí)，應(yīng)該按照最不利狀態(tài)布置荷載響力。計(jì)算汽車荷載的支點(diǎn)反力時(shí)，應(yīng)該按照最不利狀態(tài)布置荷載計(jì)算，對(duì)于汽車荷載計(jì)入沖擊影響力；在可能出現(xiàn)拉拔力的支點(diǎn)，計(jì)算，對(duì)于汽車荷載計(jì)入沖擊影響力；在可能出現(xiàn)拉拔力的支點(diǎn)，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力；對(duì)于上部結(jié)構(gòu)可能被應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力；對(duì)于上部結(jié)構(gòu)可能被風(fēng)力掀離的橋梁，應(yīng)計(jì)算其支座錨栓及有關(guān)部件的支承力。風(fēng)力掀離的橋梁，應(yīng)計(jì)算其支座錨栓及有關(guān)部件的支承力。 華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)華中科技大學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)242水平力水平力正交直線橋梁的支座，一般僅需要計(jì)