橋梁的支座--最新講座 (2)ppt課件

1、第六章 橋梁的支座第一節(jié) 概述 支座的作用傳送上部構(gòu)造的各種荷載順應(yīng)溫度、收縮徐變等要素產(chǎn)生的位移按受力特性分為固定支座活動(dòng)支座：豎向力支座布置簡(jiǎn)支梁橋普通一端采用固定支座,一端采用活動(dòng)支座.延續(xù)梁普通每一聯(lián)中的一個(gè)橋墩設(shè)固定支座. 支座的設(shè)置應(yīng)有利于墩臺(tái)傳送程度力.程度力豎向力第二節(jié) 支座的類(lèi)型和構(gòu)造支座通常用鋼，橡膠等資料來(lái)制造主要類(lèi)型有：簡(jiǎn)易支座弧形鋼板支座橡膠支座板式橡膠支座盆式橡膠支座 應(yīng)根據(jù)橋梁構(gòu)造的跨徑、支點(diǎn)反力的大小、梁體的變形程度等要素來(lái)選取支座類(lèi)型。中小跨度公路橋普通采用板式橡膠支座大跨度延續(xù)梁橋普通采用盆式橡膠支座鐵路橋采用鋼支座一、簡(jiǎn)易支座 采用幾層油毛氈或石棉制成，壓

2、實(shí)后的厚度不小于1cm，可用于跨徑小于10m的板梁橋。二、鋼支座1、弧形鋼支座適用范圍：跨徑1020m構(gòu)造特點(diǎn)：由上下墊板所組成，下墊板頂面切剝成圓柱體。固定支座需在上墊板上做齒槽或銷(xiāo)孔，在下墊板上焊以齒板或銷(xiāo)釘，安裝后使齒板嵌入齒槽(或銷(xiāo)釘伸入銷(xiāo)孔)，以保證上下墊板之間不發(fā)生相對(duì)程度位移安裝要點(diǎn)其它鋼支座2、其它鋼支座 板式橡膠支座有矩形和圓形。支座的橡膠資料以氯丁橡膠為主，也可采用天然橡膠。氯丁橡膠普通用于最低氣溫不超越-250C的地域，天然橡膠用于-300C-400C的地域。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，橡膠緊縮彈性模量E、允許壓應(yīng)力和允許剪切角tgr的數(shù)值，均與支座的外形系數(shù)S有關(guān)。外形系數(shù)為橡膠支座

3、的承壓面積與自在外表積之比，矩形支座為：tbabaS2式中： a 順橋方向橡膠支座的長(zhǎng)度； b 橫橋方向橡膠支座的寬度； t 中間橡膠層的厚度。 為滿(mǎn)足橡膠的允許壓應(yīng)力和使支座能順應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，支座的長(zhǎng)度a與寬度b之比取決于主梁下的有效寬度及所需的剪切角。普通應(yīng)充分利用有效寬度b，而盡能夠減小a的尺寸，以降低轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗力矩它與a5成正比。根據(jù)支座穩(wěn)定的要求，支座的總厚度不得大于平面最小尺寸的30%。三、橡膠支座1、板式橡膠支座tbabaS)(2bat外形系數(shù)構(gòu)造特點(diǎn)：常用的板式橡膠支座采用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層以提高支座的豎向承載才干。變形機(jī)理：1不均勻彈性緊縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；2剪切變形實(shí)現(xiàn)程度

4、位移；3無(wú)固定和活動(dòng)支座之分。性能目的：1允許應(yīng)力；2彈性模量和剪切模量3允許剪切的正切值。適用范圍：支座反力為703600kN的公路、城市橋梁。局限性：2、四氟滑板式橡膠支座橋梁球冠圓板式橡膠支座3、其它類(lèi)型板式橡膠支座坡型板式橡膠支座鉛芯橡膠支座4、橋梁盆式橡膠支座 盆式橡膠支座是鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。具有承載才干大、程度位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏等特點(diǎn)，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。 盆式橡膠支座分固定支座與活動(dòng)支座?；顒?dòng)盆式橡膠支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承壓橡膠塊、橡膠密封圈、中間支座板、鋼緊箍圈、下支座板以及上下支座銜接板組成。組合上、中支座板構(gòu)造或利用上

5、下支座銜接板即可構(gòu)成固定支座。盆式橡膠支座構(gòu)構(gòu)造要點(diǎn)1.鋼盆2.承壓橡膠板3.鋼襯板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不銹鋼滑板7.鋼緊箍圈8.密封膠圈固定與滑動(dòng)盆式橡膠支座 多向活動(dòng)支座DX縱向活動(dòng)支座ZX固定支座GD5、其它支座QGZ球型鋼支座QGZ 球型鋼支座 四廢品盆式橡膠支座的選配 廢品盆式橡膠支座的系列 廢品盆式橡膠支座的主要系列有：GPZ、TPZ-1等。其中，GPZ表示由我國(guó)交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座；TPZ-1那么表示我國(guó)鐵道部科學(xué)研討院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座。另外，還有其它科研院所設(shè)計(jì)的類(lèi)同系列的盆式橡膠支座。這些系列支座，適用于各類(lèi)橋梁及具類(lèi)似受力與變形特

6、性的工程構(gòu)造，并非有明確的公路、鐵路或其它工程構(gòu)造之分。各種系列的盆式橡膠支座噸位普通從1000起至50000，最多分為近40個(gè)級(jí)；并以DX、SX、GD分別表示單向 、雙向活動(dòng)支座及固定支座，而GDZ那么為抗震型固定支座的代號(hào)。 廢品盆式橡膠支座的地域適用性 廢品盆式橡膠支座的適用地域應(yīng)思索溫度和地震兩個(gè)要素。以確定適配常溫型或耐寒型支座和采用何種震型支座或抗震措施。 3各種類(lèi)型廢品盆式橡膠支座的合理選配 盆式橡膠支座能否適用于所設(shè)計(jì)的橋梁，當(dāng)然首先思索的是其允許轉(zhuǎn)角及程度能接受的推力能否滿(mǎn)足要求。普通來(lái)說(shuō)，GPZ、TPZ-1等系列的支座對(duì)這兩個(gè)要求均能滿(mǎn)足。假設(shè)轉(zhuǎn)角和程度推力超出允許范圍，那

7、么需求改動(dòng)支座的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)角特大，可采用球型支座。 關(guān)于在橋梁設(shè)計(jì)中支座如何合理選用問(wèn)題，即終究選用何種類(lèi)型的支座，那么需根據(jù)橋梁構(gòu)造圖式的要求決議。當(dāng)然，在普通情況下，固定端選用固定支座，活動(dòng)端選用活動(dòng)支座。但假設(shè)橫橋向伸縮值不容忽視的時(shí)候，構(gòu)造圖式的固定端就不能單一采用GD類(lèi)型的支座。這是由于現(xiàn)代橋梁的橋面越來(lái)越寬，超越20已屢見(jiàn)不鮮，這時(shí)由溫度等要素引起的橫橋向伸、縮量便不可忽略了，有的可到達(dá)中等跨徑橋梁縱向的伸縮量。為保證梁不發(fā)生縱向位移，又能滿(mǎn)足多梁式寬橋的橫橋向位移，這時(shí)可將一方向活動(dòng)支座轉(zhuǎn)過(guò)90橫置梁下(如圖2-7-9)，使其順橋向起固定支座的作用下，而橫橋向那么起活動(dòng)支座的作用。

8、 4廢品盆式橡膠支座承載才干的合理選擇 支座承載力大小的選擇，應(yīng)根據(jù)橋梁恒載、活載的支點(diǎn)反力之和及墩臺(tái)上設(shè)置的支座數(shù)目來(lái)計(jì)算。適宜的支座普通為：最大反力不超越支座允許承載力的5%，最小反力不低于允許承載力的80%。規(guī)定最小反力的目的是保證支座具有良好的滑移性能，由于聚四氟乙烯板的磨擦系數(shù)與壓力成反比，假設(shè)低于規(guī)定的數(shù)值，那么磨擦系數(shù)將會(huì)增大。支座選配時(shí)，普通不用過(guò)多擔(dān)憂(yōu)支座的平安貯藏，比如計(jì)算得到一個(gè)支座的最大反力為4100，最小反力為3700，那就選用承載力為4000的支座，這是由于4000支座的允許支反力變化范圍是32004200 ，不要從更平安的角度思索加大支座的承載力而選用5000的支

9、座。由于5000支座最低適宜的承載力是4000，而最小支反力3700已小于此值，故不適宜選用。雖然我們規(guī)定最大反力，不超越允許承載力的5%，但支座實(shí)踐的平安系數(shù)普通在5以上。作用在支座上的豎向力有構(gòu)造自重的反力。在計(jì)算汽車(chē)荷載支座反力 時(shí)，應(yīng)計(jì)入沖擊影響力。當(dāng)支座能夠出現(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。直線(xiàn)橋梁的支座，普通僅需計(jì)入縱向程度力。斜橋和彎橋的支座，還 需求思索由于汽車(chē)荷載的離心力或其它緣由如風(fēng)力等產(chǎn)生的橫向程度力。汽車(chē)荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力，應(yīng)按照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)車(chē)道數(shù) 確定。剛性墩臺(tái)各種支座傳送的制動(dòng)力，按規(guī)范中的規(guī)定采用。其中， 規(guī)定每個(gè)活動(dòng)支座傳送的制

10、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。對(duì)于梁橋，地震地域橋梁支座的外力計(jì)算，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的地震烈度， 按的規(guī)定進(jìn)展計(jì)算和組合。第三節(jié)、支座計(jì)算一、支座受力特點(diǎn)二、板式橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算一支座尺寸確定 根據(jù)橡膠支座和支承墊石混凝土的壓應(yīng)力不超越它們相應(yīng)允許承壓應(yīng)力的要求，確定支座平面面積。在普通情況下，面積由橡膠支座控制設(shè)計(jì)：maxAN式中： -運(yùn)營(yíng)階段由橋上全部恒載與活載(包括沖擊力)所產(chǎn)生的最大 支點(diǎn)反力； A- 橡膠支座平面面積，矩形支座為ab，圓形支座為/4； - 橡膠支座的平均允許壓應(yīng)力，當(dāng)支座外形系數(shù)S8時(shí)，=10； 當(dāng)5 S 8時(shí)， =79

11、maxN支座平面尺寸支座高度 梁式橋的主梁由溫度變化等要素在支座處產(chǎn)生的縱向程度位移，依托全部橡膠片的剪切變形t來(lái)實(shí)現(xiàn), 與t的關(guān)系為：tahtgttg由有tgttg-橡膠片允許剪切角的正切，可取用0.50.7，不計(jì)活載制動(dòng)力 時(shí)用0.5；計(jì)及活載制動(dòng)力時(shí)取用0.7，那么上式可寫(xiě)成：Dt2)(43. 1LDtD-由上部構(gòu)造溫度變化、橋面縱坡等要素，引起支座頂面相對(duì) 于底面的程度位移。當(dāng)跨徑為L(zhǎng)的簡(jiǎn)支梁橋兩端采用等厚橡膠 支座時(shí)，因溫度變化每個(gè)支座承當(dāng)?shù)某潭任灰瓶扇『?jiǎn)支梁向 溫變變形的一半，即ltD5 . 0GAtHTL2TH-活載制動(dòng)力在一個(gè)支座上的程度力；L-由制動(dòng)力引起在支座頂面相對(duì)于底面

12、的程度位移，可按下式 計(jì)算- 橡膠的剪切模量，- 橡膠支座的面積。AG二支座偏轉(zhuǎn)與平均緊縮變形驗(yàn)算 主梁受荷撓曲時(shí)，梁端將產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)角為 (如以下圖)，但不允許其與支座間產(chǎn)生脫空景象。梁端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支座就遭到一個(gè)偏心豎向力的作用，外表將產(chǎn)生不均勻的緊縮變形，一端為 另一端為 ，其平均緊縮變形 ，根據(jù)下式計(jì)算2s1sNh1s2s)(2121sssEAtNs式中：E-橡膠支座的彈性模量。 當(dāng)無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可查閱JTJ023-85，其值與支座的外形系 數(shù)有關(guān)，也可按下式計(jì)算)/()418530(1 . 02mmNsE假設(shè)梁端轉(zhuǎn)角知，或按公式算得，那么有：21ssa)(5 . 021sssass5 . 0

13、202s時(shí)，表示支座與梁底產(chǎn)生了部分脫空，支座是部分承壓。因此設(shè)計(jì)時(shí)必需保證 規(guī)定，橡膠支座的最大平均緊縮變形 不應(yīng)大于支座橡膠總厚 的0.05倍。其中，a為主梁跨徑方向的支座尺寸，又因固當(dāng)02sst三支座抗滑性驗(yàn)算 橡膠支座普通直接擱置在墩臺(tái)與梁底之間，在它遭到梁體傳來(lái)的程度力后，應(yīng)保證支座不滑動(dòng)，亦即支座與混凝土之間要有足夠大的摩阻力來(lái)抵抗程度力，故應(yīng)滿(mǎn)足下式：tGANDD4 . 1TDPDHtGANN4 . 1)(min無(wú)活載作用時(shí) 有活載作用時(shí)-活載制動(dòng)力分在一個(gè)支座上的程度力；溫度變化等要素分在一個(gè) 支座上的程度力。DNminPNTHtGAD式中-在上部構(gòu)造重力作用下的支座反力；-與計(jì)算制動(dòng)力相應(yīng)的汽車(chē)活載產(chǎn)生的最小支座反力；橡膠支座與混凝土外表的摩阻系數(shù)采用0.3-與計(jì)算制動(dòng)力相應(yīng)的汽車(chē)活載產(chǎn)生的最小支座反力；橡膠支座與 混凝土外表的摩阻系數(shù)采用0.3；與鋼板的摩阻系數(shù)采用0.2； 四廢品板式橡膠支座的選配 廢品的板式橡膠支座早已構(gòu)成系列，故在普通情況下，沒(méi)有必要自行設(shè)計(jì)支座，只需根據(jù)規(guī)范廢品支座的目錄，選