公路橋梁支座

1、第四章 梁式橋的支座, 7.1支座的類型及布置 支座的作用： （1）傳遞上部結(jié)構(gòu)支承反力 （2）保證結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)所要求的變形,7.1.1支座的類型 1、按容許變形的可能性： 固定支座 活動(dòng)支座（單向、多向） 2、按支座用材料：鋼支座 橡膠支座混凝土支座 鉛支座 簡(jiǎn)易油毛氈支座 聚四氟乙烯支座 3、按支座外形：橡膠支座分為板式支座 盆式支座球型支座等 4、按支座功能： 普通支座拉壓支座減震支座。,7.1.2支座布置,簡(jiǎn)支梁,懸臂梁, 連續(xù)梁,掛梁,說(shuō)明：1、固定、活動(dòng)支座的布置應(yīng)以有利于墩臺(tái)傳遞縱向水平力為原則。 （1）坡橋,（2）多跨簡(jiǎn)支梁橋,（3）連續(xù)梁橋,2、寬橋、彎橋、震區(qū)橋 3、拉壓支

2、座,7.2 支座的構(gòu)造及工作原理,應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、支點(diǎn)反力的大小、梁體的變形程度等因素來(lái)選取支座類型。,中小跨度公路橋一般采用板式橡膠支座,大跨度連續(xù)梁橋一般采用盆式橡膠支座,鐵路橋采用鋼支座,7.2.1 板式橡膠支座 特點(diǎn)： （一）板式橡膠支座,說(shuō)明：板式橡膠支座無(wú)固定與活動(dòng)之分,可采用高度不同的橡膠板來(lái)調(diào)節(jié)各支座傳遞的水平力和位移,1、適用條件： 30m以下中、小橋梁最常用的支座形式之一，主要用于混凝土梁,2、變位機(jī)理： 不均勻壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角變位； 剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移。,3、目前常用板式橡膠支座 材料選用：氯丁橡膠（-2560 ） 天然膠（-3560 ） 三元乙丙膠（-4060 ）

3、（1）無(wú)加勁層的純橡膠支座 一層純橡膠，承載能力小，只用于小跨徑橋,（2）有加勁層的板式橡膠支座 用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作加勁層，國(guó)內(nèi)定形產(chǎn)品規(guī)格很多，參見公路橋梁板式橡膠支座(JT/T4-93) 支承反力：10010000kN， 厚度：14mm（兩層鋼板）開始 形狀：矩形、圓形（斜橋或圓柱形墩）,1、構(gòu)造：普通板式橡膠支座+聚四氟乙烯板（24mm） 梁底設(shè)不銹鋼板（f=0.06 ） 2、適用：較大跨度簡(jiǎn)支梁橋、橋面連續(xù)的橋梁和連續(xù)梁橋； 頂推施工滑板,（二）聚四氟乙烯滑板式橡膠支座 活動(dòng)支座,（三）球冠圓板式橡膠支座改進(jìn)的圓板式橡膠支座,純橡膠制成球型表面（hmax=410mm） 分為球冠圓板式橡

4、膠支座和球冠圓板式四氟乙烯橡膠支座,幾種特殊的板式橡膠支座 坡型板式橡膠支座, 鉛芯橡膠支座,拉壓支座,（三）盆式橡膠支座,1、構(gòu)造組成：,2、變形機(jī)理： 橡膠板承壓和轉(zhuǎn)動(dòng)； 聚四氟乙烯板和不銹鋼板水平位移 注：還可分為：固定、多向活動(dòng)、單向活動(dòng) 3、與板式橡膠支座相比有哪些特點(diǎn)： （1）變形機(jī)理 （2）橡膠處于有側(cè)限受壓狀態(tài) 承載能力高（1000kN50000kN） （3）聚四氟乙烯板和不銹鋼板間摩擦系數(shù)?。?0.06） 水平位移量大（+40mm+250mm） （4）轉(zhuǎn)動(dòng)靈活（40） 特別適用于大跨徑橋梁,特殊的盆式橡膠支座盆式球型支座 1、構(gòu)造：,2、特點(diǎn)：受力均勻，轉(zhuǎn)動(dòng)量大 3、適用：特

5、別適合于曲線橋、寬橋和斜橋，低溫地區(qū)。,1、適用條件： 鐵路：lb45m 公路：lb10m 2、構(gòu)造： 幾層油毛氈或石棉（h1cm） 3、特點(diǎn)： 構(gòu)造簡(jiǎn)單，變形性能差,7.2.4 其他支座 一、簡(jiǎn)易墊層支座,上、下墊板（厚45cm） （=0.2） 齒板或銷釘（固定） 3、特點(diǎn)： 用鋼量大，加工麻煩,1、適用條件： lb1020m，且N支600kN 2、構(gòu)造：,2、弧形鋼板支座,3減震支座（改進(jìn)的盆式橡膠支座） 這種支座適用于設(shè)計(jì)支反力在400kN3600kN內(nèi)的各類梁式橋，特別是跨度20m以上的公路梁式橋。減震器和側(cè)摩擦板組成水平減震消能系統(tǒng)。,3、鋼筋砼擺柱式支座 1、適用條件： lb20m

6、的梁式橋，或l 13m的懸臂梁橋的掛孔 2、構(gòu)造： 上、下兩端各置弧形鋼板固定支座一個(gè) 中部為一鋼筋砼柱,3、特點(diǎn)： 優(yōu)：（1）變形量大且靈活 （2）=0.06 （3）承載能力高（50006000kN） （4）高度變化靈活（2030cm，甚至100cm） 缺：制作復(fù)雜，安裝困難，只能作為活動(dòng)支座,弧形鋼板支座,鋼筋砼板柱式支座,一、支座受力特點(diǎn) （1）豎向力：有結(jié)構(gòu)自重的反力。在計(jì)算汽車荷載支座反力時(shí)，應(yīng)計(jì)入沖擊影響力。當(dāng)支座可能出現(xiàn)上拔力時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力。 （2）水平力：直線橋，一般僅計(jì)縱向水平力。斜橋和彎橋，還需考慮由汽車荷載的離心力或其它原因產(chǎn)生的橫向水平力.,

7、4.3 板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算,（3）汽車荷載的制動(dòng)力：按規(guī)范要求，據(jù)車道數(shù)確定。剛性墩臺(tái)各種支座傳遞的制動(dòng)力，按規(guī)范采用。其中，規(guī)定每個(gè)活動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力不得大于其摩阻力；當(dāng)采用厚度相等的板式橡膠支座時(shí)，制動(dòng)力可平均分配至各支座。 （4）對(duì)于梁橋，地震地區(qū)橋梁支座的外力計(jì)算，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的地震烈度，按的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和組合,計(jì)算內(nèi)容: （1）確定平面尺寸ab； （2）確定支座的厚度h； （3）驗(yàn)算支座受壓偏轉(zhuǎn)情況； （4）驗(yàn)算支座的抗滑移穩(wěn)定性；,1. 確定支座的平面尺寸 由橡膠板的抗壓強(qiáng)度和梁部或墩臺(tái)頂砼的局部承壓強(qiáng)度確定,對(duì)橡膠板： （7.1）,說(shuō)明：極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)， Ncj計(jì)算反力，,

8、局部承壓提高系數(shù),對(duì)混凝土:,注：一般由橡膠板的強(qiáng)度控制,2. 確定支座的厚度 支座厚度h=橡膠片總厚度t+薄鋼板總厚 關(guān)鍵在于te，已知縱向水平位移，則,允許剪切角正切值；以橋規(guī)取值：不計(jì)制動(dòng)力：0.5 計(jì)制動(dòng)力：0.7,=,所以：,G=2G,同時(shí)，考慮到橡膠支座的穩(wěn)定性，橋規(guī)規(guī)定te應(yīng)滿足下列條件： 矩形支座: （為矩形支座短邊尺寸） 圓形支座： （d為圓形支座的直徑） 支座鋼板的厚度，一般按下式確定：,3驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)情況,梁端轉(zhuǎn)角可表示為：,聯(lián)立解得：,=,為保支座穩(wěn)定，橋規(guī)規(guī)定：,=,Ee與支座形狀系數(shù)S有關(guān) 原： 現(xiàn)： 矩形支座：,圓形支座：,4. 驗(yàn)算支座的抗滑移穩(wěn)定性： 保證支座與砼間有足夠的摩擦力來(lái)抵抗水平力,板式橡膠支座: （1）不計(jì)制動(dòng)力時(shí)：,（2）計(jì)入制動(dòng)力時(shí) ：,對(duì)于聚四氟乙烯滑板式支座的摩擦力產(chǎn)生的剪切變形不應(yīng)大于支座內(nèi)橡膠層容許的剪切變形，,（1）不計(jì)制動(dòng)力時(shí)：,（2）計(jì)入制動(dòng)力時(shí) ：,例7.1： 已知：計(jì)算跨徑19.5m，梁長(zhǎng)L=19.96m。計(jì)算溫差為36，安全設(shè)計(jì)等級(jí)取二級(jí)。邊主梁人群最大支點(diǎn)反力17.7KN，車道集中荷載最大支點(diǎn)反力110.70KN，車道均布荷載最大支點(diǎn)反力44.5KN，恒載支點(diǎn)反力標(biāo)準(zhǔn)值=157.00KN。假設(shè)梁的抗彎剛度B=0.19877107KN/m2， 確定：支座的型號(hào)和