橋梁支座調(diào)研報(bào)告

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橋

梁

支

座

調(diào)

研

報(bào)

告

南通東南公路工程有限公司

2008年5月

橋梁支座調(diào)研匯報(bào)

支座是橋梁結(jié)構(gòu)的一種特殊而重要的部件，它設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間,它的作用是：(1)傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；(2)保證結(jié)構(gòu)在活載，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)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。

一、橋梁支座的分類：

（1）按其變位的可能性分為固定支座和活動(dòng)支座。

固定支座傳遞豎向力和水平力,允許上部結(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,允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)?；顒?dòng)支座又可分為多向活動(dòng)支座(縱向,橫向均可自由移動(dòng))和單向活動(dòng)支座(僅一個(gè)方向可自由移動(dòng))。

（2）按材料分為簡易支座、鋼支座、鋼筋混凝土支座、橡膠支座、特種支座(如減震支座,拉力支座等)。

簡易支座是指在梁底和墩臺(tái)頂面之間設(shè)置墊層來支承上部結(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，并承受支點(diǎn)荷載。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)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)。

鋼支座是靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來完成支座的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的。其特點(diǎn)是承載能力強(qiáng)，能適應(yīng)橋梁的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的需要，目前仍廣泛應(yīng)用于鐵路橋梁。鋼支座常用的有鑄鋼支座和特種鋼支座。

鋼筋混凝土支座可分為鋼筋混凝擺柱式支座和混凝土鉸。

鋼筋混凝土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0.05。

鋼筋混凝土擺柱放在梁底與支承墊石之間，它的上下兩端各放弧形固定鋼支座一座。擺柱由C40～C50混凝土制成，柱體內(nèi)一般按含筋率約為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。

混凝土鉸有各種類型，橋梁上常用弗萊西奈鉸，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)?；炷零q是最簡單，也是最便宜的中心可轉(zhuǎn)動(dòng)的支座。

混凝土鉸需要在鉸頸上，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1/2～1/3。鉸頸部分應(yīng)做成順滑的拋物線形，鉸頸兩旁可用瑪締脂或?yàn)r青材料填塞。

混凝土鉸曾多次在大跨徑橋梁中采用，支承反力可達(dá)10000kN。它的優(yōu)點(diǎn)是支座高度小,構(gòu)造簡單，用鋼量少；缺點(diǎn)是不能抵抗拉，不能調(diào)整高度，轉(zhuǎn)動(dòng)量少，不便于更換和修理。

橋梁橡膠支座是一種用于交通運(yùn)輸建設(shè)和新型建筑中的工程橡

膠制品。我國自1965年由上海布開始從事橡膠支座的研制開始，到1988年交通部頒發(fā)部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列》

(JT3132.1-88)，以及隨著公路、市政橋梁建設(shè)的發(fā)展，橋梁橡膠支座得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。橡膠支座與其它金屬剛性支座相比，具有構(gòu)造簡單、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，故對于寬橋，曲線橋和斜橋具有特別的適應(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，這對于抗震也十分有利。

最常用的橡膠支座有:(1)板式橡膠支座:適用于中小跨度橋梁;

(2)盆式橡膠支座:適用于大跨度橋梁。

二、常用橋梁支座

1．板式橡膠支座

板式橡膠支座是由多層橡膠與鋼板經(jīng)加壓硫化而成的，它能將橋梁上部結(jié)構(gòu)反力可靠傳遞給墩臺(tái)，還能有效適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)及通過橡膠支座的剪切變形來適應(yīng)由溫差引起的梁體伸縮變形。

橋梁四氟板式橡膠支座是在支座上用特殊方法粘復(fù)一層聚四氟乙烯板（F4）而成，它利用梁底不銹鋼板與聚四氟乙烯板之間摩擦系數(shù)小的特點(diǎn)，通過二者之間的自由滑動(dòng)來完成上部結(jié)構(gòu)較大的位移。由于橋梁橡膠支座的構(gòu)造簡單，安裝方便等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各類橋梁建設(shè)中。

根據(jù)所用橡膠的不同，支座有不同的適應(yīng)溫度

氯丁橡膠型：+60℃～-25℃

天然橡膠型+60℃～-40℃

三元乙丙橡膠型+60℃～-45℃

支座的荷載等級：100KN～10000KN

支座分類：

?矩形板式橡膠支座（GJZ）按交通部JT/T4-標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)

?矩形四氟板式橡膠支座（GJZF4）按交通部JT/T4-標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)

?圓型板式橡膠支座（GYZ）按交通部JT/T4-標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)

?圓型四氟板式橡膠支座（GYZF4）按交通部JT/T4-標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)

?球冠圓板式橡膠支座（TCYB）按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)

?球冠四氟圓板橡膠支座（TCYBF4）按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)

板式橡膠支座（GJZ、GJZF4系列）通常由若干層橡膠片與鋼板（以鋼板作為剛性加勁物）組合而成。各層橡膠與其上下鋼板經(jīng)加壓硫化牢固地粘結(jié)成為一體，該產(chǎn)品有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載，且能將上部構(gòu)造的壓力可靠地傳遞給墩臺(tái)；有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)；有較大的剪切變形以滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移；具有構(gòu)造簡單、安裝方便、節(jié)省鋼材、價(jià)格低廉、養(yǎng)護(hù)簡便、易于更換等特點(diǎn)。本產(chǎn)品同時(shí)具有良好的防震作用，可減少動(dòng)載對橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩的沖擊作用。

聚四氟乙烯滑板式橡膠支座分矩形和圓形兩種，它是將一塊平面尺寸和板式橡膠支座相同、厚度為1.5—3mm的聚四氟乙烯板運(yùn)用特殊膠粘技術(shù)使之與橡膠支座表面粘結(jié)在一起進(jìn)行硫化而成。它除具有板式支座的特點(diǎn)外，還能滿足支座反力為中、小噸位而水平位移較大的橋梁的需要，這種支座不僅適用于較大跨度的簡支橋梁，而且適用于連續(xù)橋梁等，還可作用橋梁頂推施工中的滑塊之用。

球冠圓板式橡膠支座在傳力均勻上，特別在有一定縱橫坡下明顯優(yōu)于普通平面圓式橡膠支座，它能有效可靠地將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給下部結(jié)構(gòu)，且極大地改善在安裝過程中產(chǎn)生的偏壓脫空等不良現(xiàn)象，用途廣泛，不但適用于一般橋梁，更適用于各種布置復(fù)雜，縱坡較大的立交橋及高架橋。

聚四氟乙烯球冠圓式橡膠支座即在球冠圓式橡膠支座底面粘貼一

塊與支座平面尺寸相同的聚四氟乙烯板硫化而成。

板式橡膠支座膠料物理機(jī)械性能

（JT/T4-2004《公路橋梁板式橡膠支座》

板式橡膠支座設(shè)計(jì)參數(shù)表

注：當(dāng)溫度低于-30℃時(shí)，抗剪彈性模量G值應(yīng)增大20%，純四氟板與不銹鋼間的摩擦系數(shù)μf值應(yīng)增大30%，不加潤滑硅脂時(shí)，摩擦系數(shù)μf加倍。

橋梁矩形板式、圓板式橡膠支座板式橡膠支座成品力學(xué)性能

（JT行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）

注：支座抗壓彈性模量容許值E應(yīng)按式E=66·S-162計(jì)算，式中形狀系數(shù)s由下公式給出，矩形支座S=1a·1b/2(1a+1b)·δ；圓形支座S=d/4δ；1a-矩形支座短邊尺寸；1b-矩形支座長邊尺寸；d-圓形支座直徑；δ-支座中單層橡膠片厚度：單位為mm

2．盆式橡膠支座

橋梁盆式橡膠支座是將橡膠塊置于密封的鋼盆中使其三向受壓而產(chǎn)生巨大反力并利用橡膠的不可壓縮性以承受巨大的垂直荷。同時(shí)依靠聚四氟乙烯板與不銹鋼之間的低摩擦系數(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)梁的水平位移與轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。

適用溫度范圍

1、常溫型支座：-25℃～+60℃

2、耐寒型支座：-40℃～+60℃

產(chǎn)品系列

●GPZ系列盆式橡膠支座

●GPZ（II）系列盆式橡膠支座

●TPZ系列盆式橡膠支座

●QZ系列球型盆式橡膠支座

GPZ系列盆式橡膠支座

GPZ系列盆式橡膠支座由鋼構(gòu)件與橡膠件組合而成。其結(jié)構(gòu)原理是：安置于密封鋼盆中的橡膠塊，在三向受力的情況下而產(chǎn)生反力，承受橋梁的垂直荷載；同時(shí)，利用橡膠的彈性，滿足梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過焊接在上座板上的不銹鋼板與聚四氟乙烯板的自由滑移，完成橋梁上部構(gòu)造的水平位移。

?承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活

?變形小、良好的緩沖性能

?結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)造簡單、建筑高度低

?適宜于大跨徑、連續(xù)梁等橋梁

GPZ系列盆式橡膠支座有1000—50000KN二十八個(gè)級別，每個(gè)級別分固定（GD）、單向活動(dòng)（DX）和雙向活動(dòng)（SX）三種。本系列支

座具有建筑高度低、滑移面摩擦系數(shù)小、承載能力大、轉(zhuǎn)動(dòng)性能靈活、緩沖性能好、構(gòu)造簡單、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，是建造連接梁式橋的最佳支座。

固定支座（GD）單向活動(dòng)支座（DX）橫橋向所能承受的水平力為支座反力的10%。

本系列盆式