《橋梁工程支座》課件

橋梁工程支座橋梁支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在橋梁工程中扮演著關(guān)鍵角色。支座是橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間的連接構(gòu)件，承擔(dān)著傳遞荷載、緩沖振動(dòng)和適應(yīng)溫度變化等重要功能。課程內(nèi)容大綱11.支座概述涵蓋支座定義、作用、分類和設(shè)計(jì)要求，為學(xué)習(xí)者奠定基礎(chǔ)。22.常見(jiàn)類型的支座深入介紹不同類型支座的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、適用范圍和應(yīng)用案例。33.支座的安裝與維護(hù)講解支座安裝要點(diǎn)、檢查與維護(hù)方法，以及更換與修復(fù)的步驟。44.支座設(shè)計(jì)與計(jì)算介紹支座設(shè)計(jì)流程，包括設(shè)計(jì)載荷的確定、支座自重、變形、受力和連接細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。55.案例分析與討論分析典型橋梁支座設(shè)計(jì)、常見(jiàn)問(wèn)題和設(shè)計(jì)優(yōu)化策略。一、支座概述支座是橋梁結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。支座承擔(dān)著橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量，并允許橋梁結(jié)構(gòu)在溫度變化和荷載作用下發(fā)生一定程度的變形，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用。1.支座的定義和作用橋梁支座橋梁支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，將橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)連接在一起，并起到傳遞荷載、緩沖振動(dòng)、保證橋梁正常運(yùn)行的作用。支座的作用支座可以傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量和行駛車輛的荷載，同時(shí)還能吸收橋梁結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮和振動(dòng)，防止橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，確保橋梁的安全運(yùn)行。2.支座的分類結(jié)構(gòu)類型橋梁支座可分為固定支座和活動(dòng)支座，固定支座限制橋梁的水平和豎向移動(dòng)，活動(dòng)支座允許橋梁在一定范圍內(nèi)移動(dòng)。材料類型常見(jiàn)支座材料包括橡膠、鋼、彈簧等，每種材料都有其獨(dú)特的性能和適用范圍。功能類型根據(jù)支座功能可分為滑動(dòng)支座、搖動(dòng)支座、支撐支座等，不同的功能類型滿足橋梁不同的設(shè)計(jì)需求。安裝方式支座安裝方式包括直接安裝和間接安裝，安裝方式會(huì)影響支座的承載能力和耐久性。3.支座的設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度要求支座必須能夠承受橋梁的荷載，包括車輛荷載、風(fēng)荷載和地震荷載。支座的強(qiáng)度要足夠高，以確保橋梁的安全和穩(wěn)定。剛度要求支座的剛度要足夠大，以防止橋梁的過(guò)度變形。支座的變形應(yīng)符合規(guī)范的要求，以確保橋梁的正常使用。耐久性要求支座必須能夠抵抗環(huán)境的影響，例如雨雪、腐蝕和高溫。支座的耐久性要足夠長(zhǎng)，以確保橋梁的使用壽命?？删S護(hù)性要求支座的設(shè)計(jì)要便于維護(hù)和檢修。支座的安裝和拆卸要方便，以減少維修成本。二、常見(jiàn)類型的支座支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其類型眾多，各有優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)支座的功能、結(jié)構(gòu)和材料等不同，可以將支座分為多種類型，本節(jié)將介紹幾種常見(jiàn)的類型。不活動(dòng)支座固定支座固定支座可防止橋梁在水平方向移動(dòng)。在橋梁結(jié)構(gòu)中，固定支座通常位于橋墩的末端。橋梁支撐固定支座限制橋梁的垂直和水平運(yùn)動(dòng)，確保其穩(wěn)定性。施工要求固定支座的安裝需要精確的定位和施工工藝，以確保其功能正常。2.滑動(dòng)支座結(jié)構(gòu)滑動(dòng)支座通常由鋼制底座、滑動(dòng)板、摩擦面、橡膠墊和固定裝置組成。作用允許橋梁結(jié)構(gòu)在水平方向上滑動(dòng)，以適應(yīng)溫度變化或地震引起的位移。應(yīng)用主要用于大型橋梁，例如懸索橋、斜拉橋和拱橋，以控制橋梁的膨脹和收縮。3.搖動(dòng)支座11.定義搖動(dòng)支座是一種允許橋梁結(jié)構(gòu)在水平方向上發(fā)生一定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的支座。22.作用主要用于承受橋梁結(jié)構(gòu)的豎向荷載和水平荷載，同時(shí)允許結(jié)構(gòu)在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)溫度變化或地震等因素的影響。33.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)搖動(dòng)支座通常由鋼制或橡膠制成的支撐板、搖動(dòng)軸和固定裝置組成。44.應(yīng)用場(chǎng)景常用于橋梁的轉(zhuǎn)彎處、坡道處或需要承受較大水平荷載的部位。4.鋼支座結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋼支座主要由鋼板、鋼筋等組成。鋼支座具有高強(qiáng)度、高剛度、耐腐蝕等特點(diǎn)。鋼支座的結(jié)構(gòu)形式多樣，常見(jiàn)的有固定式、滑動(dòng)式、搖擺式等。5.橡膠支座結(jié)構(gòu)特點(diǎn)橡膠支座由橡膠層和鋼板層構(gòu)成，橡膠層具有良好的彈性和減震性能，鋼板層提供強(qiáng)度和剛度。優(yōu)良性能橡膠支座可以有效地降低橋梁的振動(dòng)，提高行車舒適性，并能適應(yīng)橋梁的溫度變化。廣泛應(yīng)用橡膠支座應(yīng)用廣泛，常用于公路橋、鐵路橋、人行天橋等各種類型的橋梁工程。種類多樣根據(jù)形狀和性能的不同，橡膠支座可以分為多種類型，如盆式橡膠支座、板式橡膠支座等。6.彈簧支座彈簧支座彈簧支座使用彈簧作為主要的承載元件。安裝安裝時(shí)需要確保彈簧的預(yù)緊力，防止橋梁結(jié)構(gòu)的沉降。優(yōu)點(diǎn)彈簧支座能夠承受較大的荷載，并提供良好的減震性能。缺點(diǎn)彈簧支座的壽命有限，需要定期檢查和維護(hù)。7.支撐支座支撐支座支撐支座主要用于橋梁的中間部位，起到支撐和傳遞荷載的作用。它通常采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，并配備橡膠墊或彈簧墊以提供一定的彈性。支撐支座的作用支撐支座可以有效地分散橋梁荷載，減少橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中，提高橋梁的整體穩(wěn)定性。同時(shí)，支撐支座還可以吸收橋梁的振動(dòng)，提高橋梁的舒適度。三、支座的安裝與維護(hù)支座的安裝與維護(hù)對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的安全和耐久性至關(guān)重要，直接影響橋梁的使用壽命。支座的安裝要點(diǎn)精確定位支座安裝前，要確保其位置與設(shè)計(jì)圖紙一致，避免偏差導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)變形。固定牢固支座安裝完成后，要采取可靠的固定措施，防止其在荷載作用下松動(dòng)或移位。施工質(zhì)量施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保支座安裝精度和牢固性，避免因安裝問(wèn)題影響橋梁的使用壽命。檢測(cè)驗(yàn)收支座安裝完成后，要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)驗(yàn)收，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，方可進(jìn)行下一步施工。2.支座的檢查與維護(hù)11.定期檢查定期檢查支座的狀況，包括外觀、變形、裂紋、松動(dòng)等。22.清理維護(hù)清除支座上的污垢、雜物，并對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)。33.調(diào)整維修及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理支座的故障，必要時(shí)進(jìn)行維修或更換。44.記錄存檔記錄支座的檢查維護(hù)情況，以便于追蹤和分析。3.支座的更換與修復(fù)定期檢查橋梁支座應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時(shí)更換或修復(fù)。更換流程更換支座需要專業(yè)人員進(jìn)行施工，確保新支座與橋梁結(jié)構(gòu)匹配。修復(fù)方法支座的修復(fù)方法包括焊接、灌漿等，根據(jù)具體情況選擇合適的修復(fù)方案。四、支座設(shè)計(jì)與計(jì)算橋梁支座設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)的重要組成部分，支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算需要考慮橋梁荷載、結(jié)構(gòu)形式、材料特性等因素，確保支座能夠安全可靠地承受荷載，并滿足橋梁的正常使用要求。設(shè)計(jì)載荷的確定活荷載車輛荷載，行人荷載，風(fēng)荷載，地震荷載等恒荷載橋梁結(jié)構(gòu)自重，橋面鋪裝重量，欄桿重量等施工荷載施工機(jī)械，材料等產(chǎn)生的荷載2.支座自重的計(jì)算11.材料密度根據(jù)支座材料，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)獲取密度，如鋼材、橡膠等。22.形狀尺寸根據(jù)支座設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)確測(cè)量支座各部分的尺寸，并將其分解為簡(jiǎn)單的幾何形狀。33.體積計(jì)算根據(jù)幾何形狀公式，計(jì)算出支座各部分的體積，并將其相加得到支座的總體積。44.自重計(jì)算將體積乘以材料密度，即可得到支座的自重。3.支座變形的計(jì)算計(jì)算方法支座變形計(jì)算涉及彈性模量、泊松比、截面面積等參數(shù)，根據(jù)材料特性和載荷條件進(jìn)行分析。變形類型支座變形主要包括垂直變形、水平變形和扭轉(zhuǎn)變形，這些變形會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。影響因素載荷大小溫度變化材料特性支座結(jié)構(gòu)4.支座受力的分析垂直荷載支座承受來(lái)自橋梁結(jié)構(gòu)的重量，包括橋面、橋墩和橋臺(tái)等。水平荷載支座承受來(lái)自風(fēng)力、地震、車輛行駛等產(chǎn)生的水平力。扭矩支座承受來(lái)自橋梁結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力矩，通常由不對(duì)稱荷載或結(jié)構(gòu)變形引起。剪力支座承受來(lái)自橋梁結(jié)構(gòu)的剪力，主要來(lái)自橋面荷載和風(fēng)力。5.支座連接細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)連接強(qiáng)度支座連接應(yīng)確保足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受荷載和溫度變化。防腐蝕連接部位應(yīng)采取必要的防腐蝕措施，延長(zhǎng)支座使用壽命。施工便捷連接設(shè)計(jì)應(yīng)方便施工，并確保安裝精度和可靠性。案例分析與討論本節(jié)將深入分析一些實(shí)際橋梁工程中的支座案例，探討常見(jiàn)問(wèn)題及優(yōu)化策略。典型橋梁支座設(shè)計(jì)橋梁類型支座設(shè)計(jì)與橋梁類型密切相關(guān)。例如，斜拉橋、拱橋和懸索橋需要不同的支座類型來(lái)適應(yīng)其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和荷載。荷載條件支座的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮橋梁的交通荷載、風(fēng)荷載、地震荷載和溫度荷載等因素。支座需要能夠承受這些荷載并確保橋梁的穩(wěn)定性和安全。支座常見(jiàn)問(wèn)題分析支座變形支座變形會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受力不均勻，甚至造成橋梁整體失穩(wěn)。常見(jiàn)變形類型包括彈性變形、塑性變形和疲勞變形。支座松動(dòng)支座松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和位移，影響橋梁的正常使用壽命。松動(dòng)原因可能是安裝不到位，材料老化或腐蝕等。支座損壞支座損壞會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)無(wú)法正常承載，甚至造成橋梁垮塌。損壞原因可能是超載、碰