橋梁支座整理版課件

1、第一節(jié) 橋梁支座 一、支座的作用和要求 位置：支座（bearing）設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間 作用：是把上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳遞到墩臺(tái)上，并能夠適應(yīng)活載、溫度變化、混凝士收縮與徐變等因素所產(chǎn)生的變位（位移和轉(zhuǎn)角），使上下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合設(shè)計(jì)的計(jì)算圖式。 分類：橋梁支座按其變位的可能性分為固定支座（fixedbearing）與活動(dòng)支座（movablebearing）。 固定支座傳遞豎向力和水平力，上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不能水平移動(dòng)； 活動(dòng)支座則只傳遞豎向力，上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)?；顒?dòng)支座又可分為單向活動(dòng)支座（僅提供縱向的自由移動(dòng)）和雙向活動(dòng)支座（縱向、橫向均

2、可自由移動(dòng)）。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 橋梁支座型式多樣，其性能的優(yōu)劣根據(jù)支座上述功能的完善程度來(lái)判斷。 可分為簡(jiǎn)易支座、鋼支座、鋼筋混凝土支座、橡膠支座以及特種支座（如減震支座、拉力支座等）。 支座型式和規(guī)格的選用，要考慮的因素包括橋梁跨徑、支點(diǎn)反力（reaction）、對(duì)建筑高度的要求、適應(yīng)單向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、減震的需要。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 橋梁支座的布置方式：主要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式及橋梁的寬度確定。 簡(jiǎn)支梁橋一端沒(méi)固定支座，另一端設(shè)活動(dòng)支座。 鐵路橋梁由于橋?qū)捿^小，支座橫向變位很小，一般只需設(shè)置單向（縱向

3、）活動(dòng)支座。 公路T形梁橋由于橋面較寬，因而要考慮支座橫橋向移動(dòng)的可能性，支座布置如圖7.2所示。即在固定墩上設(shè)置一個(gè)固定支座，相鄰的支座設(shè)置為橫向可動(dòng)、縱向固定的單向活動(dòng)支座，而在活動(dòng)墩上設(shè)置一個(gè)縱向活動(dòng)支座（與固定支座相對(duì)應(yīng)），其余均設(shè)置雙向活動(dòng)支座。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 連續(xù)梁橋每聯(lián)（由兩伸縮縫之間的若干跨組成）只設(shè)一個(gè)固定支座。 為避免梁的活動(dòng)端伸縮量過(guò)大，固定支座宜布置在每聯(lián)長(zhǎng)度的靠中間支點(diǎn)處。但若該處墩身較高，則應(yīng)考慮避開，或采取特殊措施，以避免該墩頂承受過(guò)大的水平力（這導(dǎo)致墩底彎矩過(guò)大）。其支座布

4、置如圖7.3所示。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 曲線連續(xù)梁橋的支座布置會(huì)直接影響到梁的內(nèi)力分布，同時(shí)，支座的布置應(yīng)使其能充分適應(yīng)曲梁的縱、橫向自由轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的可能性。 宜采用球面支座，且為多向活動(dòng)支座。 曲線箱梁中間常設(shè)單支點(diǎn)支座，僅在一聯(lián)范圍內(nèi)的梁的端部（或橋臺(tái)上）設(shè)置雙支座，以承受扭矩。有意將曲梁支點(diǎn)向曲線外側(cè)偏離，可調(diào)整曲梁的扭矩分布。圖7.4為曲梁支座布置的示意圖。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 當(dāng)橋梁位于坡道上時(shí)，固定支座應(yīng)設(shè)在較低一端

5、，以使梁體在豎向荷載沿坡道方向分力的作用下受壓，以便能抵消一部分豎向荷載產(chǎn)生的梁下緣拉力；當(dāng)橋梁位于平坡上時(shí)，固定支座宜設(shè)在主要行車方向的前端。 橋梁的使用效果，與支座能否準(zhǔn)確地發(fā)揮其功能有著密切的關(guān)系，因此在安放支座時(shí)，應(yīng)使成橋后的上部結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)位置與下部結(jié)構(gòu)的支座中線對(duì)中，但絕對(duì)的對(duì)中是很難做到的，因此要注意使可能的偏心在允許的范圍內(nèi)，不致影響支座的正常工作。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 正確地確定支座所承受的荷載和活動(dòng)支座的位移量是支座設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 固定支座除承受豎向壓力外，還必須能承受水平力，其中包括可能產(chǎn)生的制動(dòng)力、風(fēng)力、活動(dòng)支座的摩阻力、主梁彈性撓曲對(duì)支座的

6、拉力等。 這些水平力總是應(yīng)當(dāng)偏大地取用，且要求支座應(yīng)牢固錨固或銷結(jié)于上下部結(jié)構(gòu)中。 對(duì)于彎橋、斜橋和寬橋，支座的受力比較復(fù)雜，需要從三個(gè)坐標(biāo)方向去研究，即使是在同一支座位置，不同的部位在受力上可能會(huì)有很大的差別。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 位移量的計(jì)算要考慮各種可能出現(xiàn)的上況，對(duì)溫度產(chǎn)生的位移，要有足夠的估計(jì)。 橋梁的撓曲、基礎(chǔ)的不均勻沉降都會(huì)產(chǎn)生縱向位移。 對(duì)于高橋墩，墩頂位移可通過(guò)活動(dòng)支座上的擋塊加以限制。 由于一些不可估計(jì)的因素，通常計(jì)算的位移量宜乘以1.3左右的安全系數(shù)。 梁橋支座的支承面一般是水平的。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 二、

7、支座的類型與構(gòu)造 1簡(jiǎn)易支座 簡(jiǎn)易支座是指在梁底和墩臺(tái)頂面之間設(shè)置墊層來(lái)支承上部結(jié)構(gòu)。 墊層可用油毛氈、石棉板或鉛板等做成，利用這些材料比較柔軟又具有一定強(qiáng)度的特性來(lái)適應(yīng)梁端比較微小的轉(zhuǎn)動(dòng)與伸縮變形的要求并承受支反力。 固定的一端，加設(shè)套在鐵管中的錨釘錨固。錨釘預(yù)埋在墩臺(tái)帽內(nèi)。 簡(jiǎn)易支座僅適于跨度10m以下的公路橋和4m以下的鐵路板橋。 由于這種支座自由伸縮性差，為避免主梁端部和墩臺(tái)頂部混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和墩臺(tái)頂面布設(shè)鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 2鋼支座 鋼支座是靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)支座的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)功能的。它的特點(diǎn)是承載能力強(qiáng)，能適

8、應(yīng)橋梁的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的需要，目前仍應(yīng)用于鐵路橋梁。 鋼支座常用的有鑄鋼支座和新型鋼支座。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 (1)鑄鋼支座 鑄鋼支座采用碳素鋼或優(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)過(guò)制模、翻砂、鑄造、熱處理、機(jī)械加工和表面處理制成，是一種傳統(tǒng)型式的支座。 視跨度與荷載的大小，鋼支座有平板支座、弧形支座、搖軸支座、輥軸支座等幾種型式。 各類支座基本上都由可以相對(duì)擺動(dòng)的上、下擺組成。搖軸與輥軸支座還包括搖軸（可以看作下擺）、輥軸與底板（見圖7.5）。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 平板支座。圖7.5(a)所示平板支座的上、下擺就是兩塊平板。固定支座的上、下平板間用鋼銷固定

9、?；顒?dòng)支座只將上平板銷孔改成長(zhǎng)圓形。平板支座構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮時(shí)要克服較大的摩阻力，故只適用于小跨度的梁。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 弧形支座。圖7.5(b)所示弧形支座是將平板支座上、下擺的平面接觸改為弧面接觸，其他完全一樣。這樣，反力便能集中傳遞，梁端也能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。但伸縮時(shí)仍要克服較大的摩阻力，所以仍只適用于較小跨度的梁。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 搖軸支座?？缍却笥?0m左右的梁，固定支座就得改用圖7.5(c)或(d)左邊的式樣，將下擺加高，做成類似鋼軌的截面形式，兩側(cè)用肋加強(qiáng)。 下擺底部可以具有較

10、大的面積，擺身有足夠的剛性，可將較大的支承反力均勻分布于墩臺(tái)頂面墊石上。 活動(dòng)支座應(yīng)采用圖7.5(c)右邊所示的搖軸支座，或圖7.5(d)右邊所示的輥軸支座。 搖軸支座由上擺、底板和兩者之間的輥?zhàn)咏M成。將圓輥多余部分削去成為扇形，就形成搖軸。 搖軸支座能滿足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求。搖軸的直徑可以加大，承載能力可以提高。但支承反力越大，相應(yīng)地要求輥?zhàn)樱〒u軸）的直徑也越大，這就使支座高度變得很大。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 輥軸支座。為了克服搖軸支座的缺點(diǎn)，跨度更大的梁，可以采用輥軸支座，它的活動(dòng)支座相當(dāng)于將圖7.5(c)左

11、邊的固定支座放在一些鋼輥?zhàn)由?。輥軸支座除了能很好地滿足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求外，由于反力是通過(guò)若干輥軸壓在地板上的，因此輥?zhàn)拥闹睆娇梢噪S其個(gè)數(shù)的增多而減小，反力也可分散而均勻地分布到墩臺(tái)墊石面上。輥軸支座適用于各種大型橋梁。輥軸的個(gè)數(shù)視承載力大小而定，一般為210個(gè)。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 以上各式鑄鋼支座能較好地適應(yīng)不同跨度橋梁的要求， 支座構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，大型輥軸支座可高達(dá)數(shù)米。 當(dāng)弧面半徑很大時(shí)，若積有污垢，就轉(zhuǎn)動(dòng)不靈，需要定期養(yǎng)護(hù)。 目前公路橋梁已較少采用鑄鋼支座，鐵路橋梁也開始使用其他類型支座，如盆式橡膠支座。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié)

12、橋梁支座 (2)新型鋼支座 新型鋼支座主要有：不銹鋼或合金鋼支座，滑板鋼支座，球面支座。 這些支座的特點(diǎn)是： 采用不銹鋼或高級(jí)合金鋼材料制造，支座可封閉在油箱內(nèi)，以防生銹并減少維護(hù)或免維護(hù)； 對(duì)承受接觸應(yīng)力的部分進(jìn)行表面硬化處理，以提高其容許承載力； 支座的轉(zhuǎn)動(dòng)部分采用鋼制或黃銅制成的球冠形，在球冠的上、下分別設(shè)置聚四氟乙烯板以減少摩阻力，構(gòu)成球面（型）支座。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 德國(guó)克勞茨阿莫高級(jí)鋼支座是將輥軸不銹鋼表面硬化，提高輥軸的表面接觸應(yīng)力，從而減小支座的重量和高度。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 近年來(lái)我國(guó)鐵路橋梁上采用的圓柱面

13、鋼支座是一種以面接觸傳力為特征的滑板鋼支座，其利用上擺和滑塊之間的圓柱的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)適應(yīng)轉(zhuǎn)角，用滑塊與底板之間的平面滑動(dòng)來(lái)適應(yīng)水平位移。為了減小摩阻力，上擺與滑塊之間和滑塊與底板之間分別鑲嵌了不銹鋼板和聚四氟乙烯滑板。 最大承載力為2800kN，位移量50mm，適于跨度832m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 球面支座由高級(jí)鍛鋼或熱處理的合金鋼制作，梁端轉(zhuǎn)動(dòng)依靠光潔度高的接觸面的滑動(dòng)來(lái)完成，潤(rùn)滑后的滾動(dòng)摩擦系數(shù)非常小。 若要保持它的使用效果，通常將支座密封在油箱內(nèi)。 改進(jìn)的滑動(dòng)面由聚四氟乙烯板與不銹鋼板或鍍鉻鋼板的滑動(dòng)來(lái)完成。 球面支座的優(yōu)點(diǎn)在于全

14、向轉(zhuǎn)動(dòng)，并能預(yù)先調(diào)整支座上板的角度，適于梁端轉(zhuǎn)角較大的橋梁二承載能力大，可達(dá)到萬(wàn)噸以上。 按工作性能，球面支座可分為固定支座、單向活動(dòng)支座和多向活動(dòng)支座。圖7.7所示為球面支座的一種構(gòu)造。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座圖7.7球面支座1一上支座板；2一下支座板；3一球冠鋼襯板；4一球面聚四氛乙烯板；5一平面聚四氟乙烯板；6一不銹鋼板 3鋼筋混凝土支座 (1)擺柱式支座 鋼筋混凝士擺柱式支座可用于跨徑大于或等于20m的公路梁橋，或跨徑大于13m的公路懸臂梁橋的掛孔。它的水平位移量較大，承載力為5500kN左右，摩阻系數(shù)為0

15、.05。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 鋼筋混凝土擺柱放在梁底與支承墊石之間，它的上下兩端各放置一個(gè)弧形固定鋼支座擺柱由C40或C50號(hào)混凝土制成，柱體內(nèi)一般按配筋率約為0.5左右配置豎向鋼筋，同時(shí)要配置水平鋼筋網(wǎng)，以承受支座受豎向壓力時(shí)所產(chǎn)生的橫向拉力。 擺柱的平面尺寸根據(jù)柱體混凝十強(qiáng)度計(jì)算確定。擺柱高度取用圓弧形鋼板半徑的2倍，以使圓弧的圓心與擺柱的對(duì)稱中心點(diǎn)重合，這樣易于擺動(dòng)。與擺柱式支座接觸的梁底及墩臺(tái)上的支承墊石內(nèi)需用鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)，以提高局部受壓強(qiáng)度（圖7.8）。 鋼筋混凝土擺柱要制作準(zhǔn)確，安裝精細(xì)，避免出現(xiàn)在橫橋向受壓不均勻的現(xiàn)象。在常年平均氣溫時(shí)，擺柱應(yīng)直立。

16、因支座占用高度較大，其應(yīng)用并不普遍。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 (2)混凝土鉸 混凝土鉸是最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)的中心可轉(zhuǎn)動(dòng)的支座?；炷零q有各種類型，橋梁上常用弗萊西奈鉸，見圖7.9(a)，它是利用頸縮部分混凝土的雙向或三向應(yīng)力狀態(tài)而使其承壓能力提高，并可沿鉸豎向軸線作少量轉(zhuǎn)動(dòng)。另一種混凝土鉸是線接觸的圓柱形鉸，見圖7.9(b)，其受壓面抗壓承載力和橫向抗拉承載力的計(jì)算可按現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范辦理。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 弗萊西奈鉸需要在鉸頸

17、上下設(shè)置足以抵抗橫向拉應(yīng)力的鋼筋，鉸頸高度為鉸頸寬度的1/31/2。鉸頸部分應(yīng)做成順滑的拋物線形，鉸頸兩旁可用瑪蹄脂或?yàn)r青材料填塞。圓柱形鉸高寬比（h/a）大致為0.80l.25，鉸內(nèi)需按抗拉要求布置橫向（寬度方向）鋼筋，其側(cè)向（鉸的長(zhǎng)度方向）鋼筋可按橫向鋼筋截面面積的0.4倍配置。 混凝土鉸曾在橋梁中有所應(yīng)用，支承反力可達(dá)10000kN。它的優(yōu)點(diǎn)是支座高度小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，用鋼量少；缺點(diǎn)是不能抵抗拉力，不能調(diào)整高度，轉(zhuǎn)動(dòng)量少，不便于更換和修理。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 4橡膠支座 隨著合成橡膠和塑料工業(yè)的發(fā)展，工程橡膠及塑料也在橋梁支座上得到應(yīng)用。20世紀(jì)40年代末，

18、在法國(guó)最早出現(xiàn)橡膠支座（elastomericbearing）。由于它的優(yōu)越性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，50年代在國(guó)外已很普及。我國(guó)自60年代開始發(fā)展橡膠支座，并很快得到推廣。 橡膠支座與金屬剛性支座相比，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、節(jié)省鋼材、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。此外，橡膠支座能方便地適應(yīng)任意方向的變形，故對(duì)于寬橋、曲線橋和斜橋均具有較好的適應(yīng)性。橡膠的彈性還能消減上下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力作用，這對(duì)于抗震也十分有利。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 在橋梁工程中使用的橡膠支座大體上可分為兩類，即板式橡膠支座和盆式橡膠支座。 (1)板式橡膠支座 普通板式橡膠支座是僅用一塊矩

19、形（或圓形，或帶球冠圓形，或坡形）橡膠板做成的適用于中、小跨度橋梁的一種簡(jiǎn)單橡膠支座。 矩形構(gòu)造最為簡(jiǎn)單。圓形和球冠圓形在平面上各向同性，圓形板上的球冠可調(diào)節(jié)受力狀況，既適用于一般橋梁，也適用于各種變位較復(fù)雜的立交橋及高架橋。坡形的頂面呈斜面，適宜于縱橫坡較大的公路橋。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 普通板式橡膠支座的活動(dòng)機(jī)理是：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角，利用其剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移，見圖7.10(c)。 橡膠與鋼或混凝土之間有足夠大的摩阻力(摩擦系數(shù)0.250.40)，橡膠板與梁底和墩臺(tái)頂之間一般無(wú)需固定連接。在墩臺(tái)頂部，需鋪設(shè)一層砂漿，以保證支座放置平穩(wěn)（圖7.

20、10(a)）。 采用橡膠支座時(shí)可以不設(shè)固定支座，水平力由各支座分擔(dān)，必要時(shí)也可采用不等高的橡膠板來(lái)調(diào)整各支座傳遞的水平力。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 無(wú)加勁層的純橡膠支座，由于其容許壓應(yīng)力小(約為3000kPa)，故只適合于小跨徑橋梁。 常用的板式橡膠支座都用幾層薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層（見圖7.10(b)）。 橡膠片之間的加勁層能起到阻止橡膠板受壓側(cè)向膨脹的作用，可顯著提高橡膠支座的抗壓剛度(抗壓容許應(yīng)力可提高到810MPa)，而加勁層對(duì)橡膠板的轉(zhuǎn)動(dòng)變形和剪切變形幾乎沒(méi)有影響。 加勁板式橡膠支座的承載能力可達(dá)200

21、08000kN，目前已廣泛用于中、小跨度的公路及鐵路橋梁。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 板式橡膠支座的基本設(shè)計(jì)參數(shù)及技術(shù)要求等，應(yīng)符合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)定和公路橋梁板式橡膠支座（JT/T4）的要求。根據(jù)試驗(yàn)分析，抗壓彈性模量、壓應(yīng)力限值和容許剪切角的值，均與支座的形狀系數(shù)有關(guān)。對(duì)矩形支座，形狀系數(shù)S（用來(lái)表示支座的形狀特征，取值范圍512）為第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 當(dāng)活動(dòng)支座的位移量較大時(shí)，要使橡膠支座產(chǎn)生相應(yīng)較大的剪切變形，就必須增加橡膠板的厚度。這樣一則多耗材料，再則支座不穩(wěn)，而且相鄰支座厚度

22、可能不一，車輛駛過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生高差，行車不順。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座為克服這一缺點(diǎn)，可在用作活動(dòng)支座的橡膠板頂面貼一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板與梁底之間墊上一塊光潔度很高的不銹鋼薄板。由于聚四氟乙烯板與不銹鋼板之間的摩阻力極小(摩擦系數(shù)小于0.04)，故可利用它們之間的滑動(dòng)來(lái)滿足活動(dòng)支座位移的需要（圖7.11）。這樣的支座稱為四氟板式橡膠支座，其也可制成圓形、球冠圓形支座。 (2)盆式橡膠支座 盆式橡膠支座（Potbearing）是在板式橡膠支座的基礎(chǔ)上，將鋼部件與橡膠部件組合而成的一種橡膠支座。其基本構(gòu)造是將一塊素橡膠圓板置于半封閉鋼制盆腔內(nèi)，橡膠在受壓后的變

23、形由于受到鋼盆的約束，處于三向受壓狀態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠就永遠(yuǎn)不會(huì)喪失承載力。于是，橡膠的抗壓強(qiáng)度可以大幅度提高。 工作原理是：利用橡膠塊在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)（適度不均勻壓縮）來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；依靠聚四氟乙烯板與不銹鋼板之間的低摩擦系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)水平位移。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 盆式橡膠支座能滿足較大的支承反力（可達(dá)50000kN）、水平位移（約250mm）和轉(zhuǎn)角（約40）要求。 可做成固定支座(代號(hào)GD)，也可做成單向活動(dòng)支座（代號(hào)DX）和雙向活動(dòng)支座（代號(hào)SX）。 常用盆式橡膠支座的構(gòu)造如圖7.12所示。它是由上支座板、不銹鋼板、聚四氟乙烯（PTFE）板、

24、圓鋼盆、橡膠板、緊箍圈、防水圈和下支座板等組成。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 盆式橡膠支座具有很大的承載能力，水平位移量大，摩擦系數(shù)小，支座建筑高度低，節(jié)省鋼材。在同樣的載重下，它的體積（高度）和重量不到鋼支座的1/10； 它在縱向及橫向均可轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，在功能上優(yōu)于鋼支座，能滿足寬橋?qū)χё鶛M向也要能轉(zhuǎn)動(dòng)及伸縮的要求。因此，盆式橡膠支座在大跨度鐵路及公路橋上均已得到廣泛應(yīng)用。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 除上述常規(guī)支座外，還有一些適合于特殊用途的支座，如拉力支座、鉛芯橡膠支座、測(cè)力及調(diào)高支座等。

25、拉力支座除可正常轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)外，還可承受垂直方向的拉力（負(fù)反力）。 鉛芯橡膠支座是在普通板式橡膠支座中設(shè)置圓柱形鉛芯，以改善支座的阻尼特性，減小地震對(duì)橋梁墩臺(tái)的作用。 在抗震型盆式橡膠支座中，通過(guò)增設(shè)減震橡膠條也能達(dá)到一定的減震隔震效果。 測(cè)力支座除具有普通盆式橡膠支座的所有功能外，還能準(zhǔn)確地測(cè)定支座反力。在基礎(chǔ)可能發(fā)生大的沉陷或支座受力不均時(shí)，可采用調(diào)高支座在一定范圍內(nèi)對(duì)支座高度進(jìn)行調(diào)整。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 三、支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1.支座受力與變位分析 在進(jìn)行橋梁支座的設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須求得每個(gè)支座上所承受的豎向力和水平力以及需適應(yīng)的位移和轉(zhuǎn)角。然后，據(jù)此選定支

26、座的各部尺寸并進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定等各項(xiàng)驗(yàn)算。 (1)受力分析 作用于支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的反力、活載的支點(diǎn)反力及其他影響力。在計(jì)算活載的支點(diǎn)反力時(shí)，要按熊最不利位置加載，并計(jì)入沖擊效應(yīng)。 當(dāng)支座可能會(huì)出現(xiàn)上拔力（負(fù)反力）時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 作用于支座上的水平力包括縱向水平力和橫向水平力。正交橋的支座，一般僅需計(jì)算縱向水平力。對(duì)斜橋和彎橋，還需要計(jì)算離心力或風(fēng)力所產(chǎn)生的橫向水平力，對(duì)鐵路橋梁，還需要計(jì)算由列車橫向搖擺力所產(chǎn)生的橫向水平力。 支座上的縱向水平力，包括由列車或汽車荷載的制動(dòng)力（牽引力）、風(fēng)力、支座摩阻力

27、或溫度變化、支座變形所引起的水平力以及其他原因（如橋梁縱坡）產(chǎn)生的水平力。列車或汽車的制動(dòng)力（牽引力）應(yīng)分別按照相應(yīng)規(guī)范的要求確定，制動(dòng)力在各支座上的分配亦應(yīng)按各自規(guī)范計(jì)算。 位于地震區(qū)的橋梁支座的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的地震烈度，按鐵路或公路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 (2)位移分析 支座的水平位移包括縱向位移和橫向位移。 支座縱向位移有溫度伸縮位移、混凝土收縮徐變變位、活載作用下梁體下翼緣伸長(zhǎng)、下部結(jié)構(gòu)的位移等； 支座橫向位移有溫度變位、混凝士收縮徐變變位、下部結(jié)構(gòu)橫向位移、斜橋和彎橋荷載引起的橫向變位等。 支座沿縱向的轉(zhuǎn)角有結(jié)構(gòu)重力和活載產(chǎn)

28、生的梁端轉(zhuǎn)角、混凝土收縮徐變產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角、因下部結(jié)構(gòu)變位產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角等。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 把以上各項(xiàng)支座反力和變位的計(jì)算結(jié)果按橋規(guī)的規(guī)定進(jìn)行組合，就可作為支座設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)。 下面僅以鋼支座和矩形板式橡膠支座為例，對(duì)其設(shè)計(jì)和計(jì)算作一簡(jiǎn)要說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，橋梁支座產(chǎn)品較為完備，在一般情況下，沒(méi)有必要自行設(shè)計(jì)支座，只需根據(jù)計(jì)算結(jié)果選配合適者。第七章 橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁工程第一節(jié) 橋梁支座 2鋼支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算 鋼支座的設(shè)計(jì)主要包括確定支座的平面尺寸a和b，支座上下板的厚度h，以及圓弧面（弧型、搖軸及輥軸）的曲面半徑，固定支座還要驗(yàn)算銷釘及錨栓等的抗剪強(qiáng)度。 下面以弧型支座為例說(shuō)明鋼支座的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。圖7.14為弧型支座的計(jì)算圖式。 設(shè)計(jì)步驟如下： (l)確定平面尺寸a和b 平面尺寸a