公路桥梁支座简介

来源:立博网站的网址是多少    发布时间:2025-11-27 01:45:34
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  一、支座的作用和要求 二、支座的分类 三、支座的布置原则 四、支座的选用

  (1)传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引 起的竖向力和水平力;(传递荷载)

  弧形支座是将平板支 座上、下摆的平面接 触改为弧面接触,其 它完全一样。这样, 反力便能集中传递, 梁端也能自由转动。 但伸缩时仍要克服较 大的摩阻力、所以仍 只适用于较小跨度的 梁。

  跨度20m左右的梁,下摆加高,做成类似钢轨的截面形式, 两侧用肋加强。这样,下摆底部可以其有较大的面积,摆身有 足够的刚性,可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。 活动支座应采用图右边所示的摇轴支座,摇轴支座能很理想地 满足活动支座的各项要求。如果摇轴的直径能随意加大,它 的承载能力从理论上讲是没有限制的。但支承反力愈大,相应 要求 摇轴的直径也愈大,这就使支座高度变得很大。

  如GJZ30040047(CR), 表示公路桥梁矩形、 平面尺寸300400、厚 度为47的氯丁橡胶支座; 又如 GYZF430054(NR), 表示公路桥梁圆形、 直径300、厚度为54、 带聚四氟乙烯滑板的 天然橡胶支座

  对于特别宽的梁桥,因为要考虑支座横桥向移动的可能性、 支座布置如图示。即在固定墩上设置一个固定支座,相邻 的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座,而在 活动墩上设置一个纵向活动支座(与固定支座相对应),其 余均设置多向活动支座。

  因此,盆式橡胶支座可做成固定支座,也可做成活动支 座,活动支座又可为多向活动支座和单向活动支座。

  常用盆式橡胶支座的构造。它是由上支座板不锈钢板、 聚四氟乙烯(PTFE)板、圆钢盆、橡胶板、紧箍圈、防水圈 和下支座板等组成。

  盆式橡胶支座具有很大的承载能力,水平位移量大,摩擦 系数小,支座建筑高度低,节省钢材。

  在用作活动支座的橡胶板顶 面贴一片聚四氟乙烯板,再 在聚四氟乙烯板与梁底之间 垫上一块光洁度很高的不锈 钢薄板。由于聚四氟乙烯板 与 不锈钢板之间的摩阻力极 小(摩擦系数小于0.06)故可 利用它们之间的滑动来满足 活动支座位移的需要。

  固定支座传递竖向力和水平力,允许上部结 构在支座处能自由转动但不能水平移动;

  活动支座则只传递竖向力,允许上部结构在 支座处既能自由转动又能水平移动。

  活动支座又可分为多向活动支座(纵向、横向 均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可 自由移动)。

  2.成品盆式橡胶支座的地区适用性 成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因 素。以确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或 抗震措施。

  盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁,当然首先考虑 的是其容许转角及水平能承受的推力能否满足规定的要求。一般来 说,GPZ、TPZ-1等系列的支座对这两个要求均能满足。若转 角和水平推力超出容许范围,则需要改变支座的设计。转角 特大,可采用球型支座。

  (1)平板支座 平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的 上、下平板间用钢销固定。活动支座只将上平板 销孔改成长圆形。

  平板支座构造简单、加工容易,但反力不集中, 梁端不能自由转动, 伸缩时要克服较大的摩阻力, 故只适用于小跨度的梁。

  以上各式铸钢支座能较好地适应不一样跨度桥梁的 要求,但支座构造复杂,用钢量大,大型辊轴支 座可高达数米。

  目前公路桥梁已较少采用铸钢支座,铁路桥梁也 开始使用别的类型支座,如盆式橡胶支座。

  盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上进一步改善后更为 完善的一种橡胶支座。

  它与板式橡胶支座的主要不同之处在于:它不是利用置于橡胶中 的加劲物来加强橡胶,而是将素橡胶板置于圆形钢盆内来加强 橡胶。

  橡胶在受压后的变形由于受钢盆的约束,处于三向受压状态, 只要钢盆不破坏,橡胶就永远都不可能丧失承载力。这时橡胶的容 许抗住压力的强度能更加进一步提高到25MPa。密封在钢盆内的橡胶板, 可以做适度不均匀压缩来实现转动,如果再加上聚四氟乙烯板 和不锈钢板,则还能轻松实现水平位移。

  竖向支撑反力300010000kN 材料有氯丁橡胶、天然 橡胶、三元乙丙橡胶三 种

  式中 a0——顺桥向橡胶支座钢板的长度(短边); b0——横桥向橡胶支座钢板的长度(长边); t——中间层单层橡胶片厚度;

  (1)板式橡胶支座 • 变形机理:(1)不均匀弹性压缩实现转动;(2)剪

  切变形实现水平位移;(3)无固定和活动支座之分。 • 显然橡胶支座水平位移和转动变形的大小与支座的厚

  GPZ表示由我国交通部中交公路规划设计院设计的 系列盆式橡胶支座;TPZ-1则表示我国铁道部科学 研究院设计的系列盆式橡胶支座

  ❖成Βιβλιοθήκη Baidu盆式橡胶支座的选配 1.成品盆式橡胶支座的系列 成品盆式橡胶支座的主要系列有:GPZ、TPZ-1等。其中,

  GPZ表示由我国交通部中交公路规划设计院设计的系列盆式 橡胶支座;TPZ-1则表示我国铁道部科学研究院设计的系列 盆式橡胶支座。另外,还有其它科研院所设计的类同系列的 盆式橡胶支座。这些系列支座,适用于各类桥梁及具类似受 力与变形特性的工程结构,并非有明确的公路、铁路或其它 工程结构之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位一般从1000起 至20000kN,最多分为近40个级;并以DX、SX、GD分别表 示单向 、双向活动支座及不可滑动支座,而GDZ则为抗震型固 定支座的代号。

  (4)辊轴支座 为客服摇轴支座的缺点,跨度更大的梁,能够使用辊轴支座, 它相当于将不可滑动支座放在一些钢辊子上。辊轴支座除了能很好 地满足活动支座的各项要求外,由于反力是通过若干辊轴压在 底板上的,因此辊子的直径可以随其个数的增多而减小,反力 也可分散而均匀地分布到墩台垫石面上。辊轴支座适用于各种 大型桥梁。辊轴的个数视承载力大小而定,一般为2~10个。

  在同样的载重下,它的体积(高度)和重量不到钢支座的1/10; 而且,它在纵向及横向均可转动和移动,在功能上优于钢支座、 能满足宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求。

  例: GPZ35DX表示 GPZ系列中设计 承载力为35MN的 单向活动的常温 型盆式支座 GPZ50GD表示 GPZ系列中设计 承载力为50MN的 固定的常温型盆 式支座

  聚四氟板式橡胶支座 1-上支座板 ;2-不锈钢板;3-聚四氟乙烯板; 4-防护罩;5-A3钢板;6-橡胶

  ① 采用不锈钢或高级合金钢支座, 并封闭在油箱内,以防生锈; ② 对承受接触应力的部分进行表 面硬化处理,以提高其容许承载力; ③ 将支座的转动部分制成钢制或 黄铜制成的球冠形,在钢制球冠的 上、下分别设置聚四氟乙烯板,构 成球面(型)支座。

  钢筋混凝土摆柱式支座 跨径大于或等于20m的公路梁桥,或跨径大于13m的 公路悬臂梁桥的挂孔。它的水平位移量较大,承载力 为5500kN左右,摩阻系数为0.05。 钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间,它的上下 两端各放弧形固定钢支座一座。摆柱由C40-C50混凝 土制成。

  一、简易垫层支座 二、钢支座 三、钢筋混凝土支座 四、橡胶支座 五、拉力支座

  来支承上部结构。简易支座仅适于跨度10m以下的 公路桥。由于这种支座自由伸缩性差,为避免主梁 端部和墩台混凝土拉裂,宜在支座部位的梁端和墩 台顶面布设钢筋网加强。

  关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题,即究竟选用 何种类型的支座,则需根据桥梁结构图式的要求决定。当然, 在正常的情况下,固定端选用不可滑动支座,活动端选用活动支座。 但若横桥向伸缩值不容忽视的时候,结构图式的固定端就不 能单一采用GD类型的支座。这是由于现代桥梁的桥面越来越 宽,超过20已屡见不鲜,这时由温度等因素引起的横桥向伸、 缩量便不可忽略了,有的可达到中等跨径桥梁纵向的伸缩量。 为保证梁不发生纵向位移,又能满足多梁式宽桥的横桥向位 移,这时可将单方向活动支座转过90°横置梁下,使其顺桥 向起不可滑动支座的作用下,而横桥向则起活动支座的作用。

  2.按材料分 大致可分为: 简易支座 钢支座 钢筋混凝土支座 橡胶支座 特种支座(如减震支座、拉力支座等)

  (2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,为使全 梁的纵向变形分散在梁的两端,宜将固定支座设 置在靠近桥跨中心

  二、钢支座 钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座 的位移和转动的。

  铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻砂、 铸造、热处理、机械加工和表面处理制成、是一 种传统形式的支座。

  各类支座大多数都由可以相对摆动的 所谓上、 下摆组成。摇轴与辊轴支座还包括摇轴(可以看作 下摆)、辊轴与底板。

  (4)曲线梁桥的支座布置会直接影响到梁 的内力分布,同时,支座的布置应使其 能充分适应曲梁的纵、横向自由转动和 移动的可能性。通常宜采用球面支座, 且为多向活动支座。

  四、支座的选用 应依据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、 梁体的变形程度、对建筑高度的要求、适应 单向和多向位移及其位移量的需要,以及防 震、减震的需要等因素来选取支座类型。

  按材料分1对于有坡桥跨结构宜将固定支座布臵在标高低的墩台上三支座的布臵原则2对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥为使全梁的纵向变形分散在梁的两端宜将固定支座设臵在靠近桥跨中心三支座的布臵原则3对于简支梁一端固定一端活动三支座的布臵原则对于特别宽的梁桥因为要考虑支座横桥向移动的可能性支座布臵如图示

  量(3)容许剪切的正切值。 • 适合使用的范围:支座反力为3000-10000kN的桥梁。

  无加劲层的纯橡胶支座、由于其容许压应力甚小, 约为3000kPa,故只适合于小跨径桥梁。常用的板式 橡胶支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层。其抗 压容许应力能够达到8~10MPa,而加劲物对橡胶板的 转动变形和剪切变形基本上没有影响。加劲板式橡胶支 座的承载能力可达2000~10000kN,目前已大范围的使用在中、 小跨度的公路及铁路桥梁。

  (2)保证结构在活载、气温变化、混凝土收缩和 徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结 构的实际受力情况符合结构的静力图式。(适应 变形)

  橡胶支座与其它金属刚性支座相比,具有构造 简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度 小、安装便捷等一系列优点。此外,橡胶支座能 方便地适应任意方向的变形,故对于宽桥、曲线 桥和斜桥具有特别的适应性。橡胶的弹性还能消 减上、下部结构所受的动力作用,这对于抗震也 十分有利。

  在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为两 类,即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。