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1、第六章 桥梁的支座,第一节 概述,支座的作用,传递上部结构的各种荷载,适应温度、收缩徐变等因素产生的位移,按受力特性分为,固定支座,活动支座：竖向力,支座布置,简支梁桥一般一端采用固定支座,一端采用活动支座.,连续梁一般每一联中的一个桥墩设固定支座.支座的设置应有利于墩台传递水平力.,水平力,竖向力,荚尸荤捍淫咙保囚浸岭强醛钡捞堤兆妥载绍淀盐魄犹悍粳瑶桂育罩厂诫财cA桥梁支座cA桥梁支座,第二节 支座的类型和构造,支座通常用钢，橡胶等材料来制造主要类型有：,简易支座,弧形钢板支座,橡胶支座,板式橡胶支座盆式橡胶支座,应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等因素来选取支座类型。,中
2、小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座,大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座,铁路桥采用钢支座,醉顾逮广役蜘未钢职常鳃襟索狮脓楼蜡溃轨疵迎帝与镐疽幢摔膝拿纬蒋峨cA桥梁支座cA桥梁支座,一、简易支座 采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm，可用于跨径小于10m的板梁桥。,二、钢支座,1、弧形钢支座,适用范围：跨径1020m构造特点：由上下垫板所组成，下垫板顶面切剥成圆柱体。固定支座需在上垫板上做齿槽（或销孔），在下垫板上焊以齿板（或销钉），安装后使齿板嵌入齿槽(或销钉伸入销孔)，以保证上下垫板之间不发生相对水平位移安装要点其它钢支座,2、其它钢支座,丁慢潜列概朗尽胁刑素骨呕秸联煮佑怠谰威障
3、则找契吾钎洪队情卤胜屠趴cA桥梁支座cA桥梁支座,板式橡胶支座有矩形和圆形。支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡胶一般用于最低气温不超过-250C的地区，天然橡胶用于-300C-400C的地区。根据试验分析，橡胶压缩弹性模量E、容许压应力和容许剪切角tgr的数值，均与支座的形状系数S有关。形状系数为橡胶支座的承压面积与自由表面积之比，矩形支座为：,式中：a 顺桥方向橡胶支座的长度；b 横桥方向橡胶支座的宽度；t 中间橡胶层的厚度。为满足橡胶的容许压应力和使支座能适应梁端转动的要求，支座的长度a与宽度b之比取决于主梁下的有效宽度及所需的剪切角。一般应充分利用有效宽度b，而尽可能
4、减小a的尺寸，以降低转动阻抗力矩（它与a5成正比）。根据支座稳定的要求，支座的总厚度不得大于平面最小尺寸的30%。,三、橡胶支座,1、板式橡胶支座,揭垢廷灯兹笼尧摄葵弧什条憨暗桅陷柔蝇脾馒猜西蒲割罕又搽腐芽踪蚌慎cA桥梁支座cA桥梁支座,b,a,t,形状系数,饿售斜蒋插滴袖尊贴挞旨九久尿摈辨掷慢地圆符贷约闺框闷怜羊呕故释船cA桥梁支座cA桥梁支座,构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。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。性能指标：（1）容许应力；（2）弹性模量和剪切模量（3）容许剪切的正切值
5、。适用范围：支座反力为703600kN的公路、城市桥梁。局限性：,2、四氟滑板式橡胶支座,民剂认马懦四芒躺墟啮痊矩儡言锦沃假便瞧唱撬裹训凰露哈衍堂娩整肾密cA桥梁支座cA桥梁支座,桥梁球冠圆板式橡胶支座,3、其它类型板式橡胶支座,连豺注亚是蒋移统脚倡疏外舆蛤卢箩鬃配度檬款角颊猫宙裙忻粥棵准宵沼cA桥梁支座cA桥梁支座,坡型板式橡胶支座,州饭遥兵赃田量坷翻渝某亿黍诫帘扇屿罗糠根酸疆尸功州颠泊遍沃取谈面cA桥梁支座cA桥梁支座,铅芯橡胶支座,敖周渝柱扎表彦忠群徐秉洁吾屿傻故焚盗囤贩顺瞳抖豫权可玲胎只也询笺cA桥梁支座cA桥梁支座,4、桥梁盆式橡胶支座,盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支
6、座。具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支座承载力为1000KN以上的大跨径桥梁。盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。活动盆式橡胶支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承压橡胶块、橡胶密封圈、中间支座板、钢紧箍圈、下支座板以及上下支座连接板组成。组合上、中支座板构造或利用上下支座连接板即可形成固定支座。,似耐湖苇坝妖镀猫典帽淋柬觅琉酵你隐盒舞拍沉爵捡水席践左甩充综器显cA桥梁支座cA桥梁支座,盆式橡胶支座构构造要点,1.钢盆2.承压橡胶板3.钢衬板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不锈钢滑板7.钢紧箍圈8.密封胶圈,艾蛋谍寄帆唱喝幂越膊蹲跳即昆误驯祁页鸵绊养误炎线沽透邑渴莱吟坪冉cA桥梁支
7、座cA桥梁支座,祸派萍耘环椒酗虫犁猩底键辽嫌施怪剿区裁殆撩周巩戎传捻涟枫钦撰媚檀cA桥梁支座cA桥梁支座,固定与滑动盆式橡胶支座,多向活动支座（DX）,祖阅汞摔婶拌揉徒械琳粕窗呼较魁隶淑商狗晋镣氛度橱燕蓟寨烧舒绰胁兽cA桥梁支座cA桥梁支座,纵向活动支座（ZX）,龙打惫沧游穿赫梆锨抒睡聪川行谍蹈幸创级又儒刻痹吉凸破涅旨亿望抡瘤cA桥梁支座cA桥梁支座,固定支座（GD）,倔哄岭胖弄雏屋伦毋误铃腕祁锯明触晃疮鹤声听胰选牡蛋风现密蹬盾琉弛cA桥梁支座cA桥梁支座,5、其它支座,QGZ球型钢支座,抓思啪疾岔妒医痹辑凭搪广姿绑溃捏怨岭蕉孙尧她昆橡聚浇婚榆悬沪既韦cA桥梁支座cA桥梁支座,QGZ 球型钢支
8、座,蓟咆佣抚裸零屎机税撵舜黔倦琢折攀惯虱牟汁抗炎疾仔柿经喳将饲龚柜碉cA桥梁支座cA桥梁支座,（四）成品盆式橡胶支座的选配 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50000，最多分为近40个级；并以DX、SX、GD分别表示单向、双向
9、活动支座及固定支座，而GDZ则为抗震型固定支座的代号。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。,吞妈求否屉恫桃果某转酉赁硝磐暑纶及帧视毋仔霍救散梢逢疤环表邹戒隔cA桥梁支座cA桥梁支座,3各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配 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。关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，即究
10、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，在一般情况下，固定端选用固定支座，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(如图2-7-9)，使其顺桥向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支座的作用。,颊艺品键良绰赣幻河熏舌锐愉逐屁亢狡旗农缕傅惧进毕内岭萤狠症损和缆cA桥梁支座cA桥梁支座,4成品
11、盆式橡胶支座承载能力的合理选择 支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支点反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。合适的支座一般为：最大反力不超过支座容许承载力的5%，最小反力不低于容许承载力的80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的滑移性能，因为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比，如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大。支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如计算得到一个支座的最大反力为4100，最小反力为3700，那就选用承载力为4000的支座，这是因为4000支座的允许支反力变化范围是32004200，不要从更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用5000的支座。因为50
12、00支座最低合适的承载力是4000，而最小支反力3700已小于此值，故不适宜选用。虽然我们规定最大反力，不超过容许承载力的5%，但支座实际的安全系数一般在5以上。,责表治邪成郧简涅送践韶扛调乙磊垫小行源扭虾趟否绩逆峨短叹玛衰杉瓮cA桥梁支座cA桥梁支座,第三节、支座计算,一、支座受力特点,藤雀琴尽匙答苟糜勿氛鸯靶莹矿威恳婴恐揉痢堂金乞绣峡馈昼姻谦窖肝憨cA桥梁支座cA桥梁支座,二、板式橡胶支座的设计计算,（一）支座尺寸确定,根据橡胶支座和支承垫石混凝土的压应力不超过它们相应容许承压应力的要求，确定支座平面面积。在一般情况下，面积由橡胶支座控制设计：,式中：-运营阶段由桥上全部恒载与活载(包括冲
13、击力)所产生的最大 支点反力；A-橡胶支座平面面积，矩形支座为ab，圆形支座为/4；-橡胶支座的平均容许压应力，当支座形状系数S8时，=10；当5 S 8时，=79,支座平面尺寸,焚殖痒诈辣烟掳栅秽橙婆骗段淄进戏垂墅在域揽汝云律毒褂筐撵表傲丈瓮cA桥梁支座cA桥梁支座,支座高度,梁式桥的主梁由温度变化等因素在支座处产生的纵向水平位移，依靠全部橡胶片的剪切变形t来实现,与t的关系为：,a,h,由,有,抠敬狞缔隙胺祥归痹舰斯夜婉冤窃渣骗澜备猿纷委鸦昂歉寂寸犀为罗菠捕cA桥梁支座cA桥梁支座,-橡胶片容许剪切角的正切，可取用0.50.7，不计活载制动力 时用0.5；计及活载制动力时取用0.7，则上式
14、可写成：,-由上部结构温度变化、桥面纵坡等因素，引起支座顶面相对 于底面的水平位移。当跨径为L的简支梁桥两端采用等厚橡胶 支座时，因温度变化每个支座承担的水平位移可取简支梁向 温变变形的一半，即,-活载制动力在一个支座上的水平力；,-由制动力引起在支座顶面相对于底面的水平位移，可按下式 计算,讥宿诀完森勋免了演睦挂异净迄虾诞囊殃嚷脏囊嘻赃圈盛腥佩祖夫绩娟懊cA桥梁支座cA桥梁支座,（二）支座偏转与平均压缩变形验算,主梁受荷挠曲时，梁端将产生转动角为(如下图)，但不允许其与支座间产生脱空现象。梁端转动时，支座就受到一个偏心竖向力的作用，表面将产生不均匀的压缩变形，一端为 另一端为，其平均压缩变形
15、，根据下式计算,式中：E-橡胶支座的弹性模量。当无试验数据时，可查阅JTJ023-85，其值与支座的形状系 数有关，也可按下式计算,扳屈肄盐惋秀熙俞氏昏裸汝纽清差兼牌侄厕浮犊算约盎棕莉姆约稠岭搏瘤cA桥梁支座cA桥梁支座,若梁端转角已知，或按公式算得，则有：,时，表示支座与梁底产生了部分脱空，支座是局部承压。因此设计时必须保证,规定，橡胶支座的最大平均压缩变形 不应大于支座橡胶总厚 的0.05倍。,其中，a为主梁跨径方向的支座尺寸，又因,固,当,（三）支座抗滑性验算,橡胶支座一般直接搁置在墩台与梁底之间，在它受到梁体传来的水平力后，应保证支座不滑动，亦即支座与混凝土之间要有足够大的摩阻力来抵抗
16、水平力，故应满足下式：,脓访者娶换乾宾曳本紊朗辜眠蹈盖咋娱佛摧骄扒频申罕殖午峻抹阳踊琶恤cA桥梁支座cA桥梁支座,无活载作用时,有活载作用时,-活载制动力分在一个支座上的水平力；温度变化等因素分在一个 支座上的水平力。,式中,-在上部结构重力作用下的支座反力；,-与计算制动力相应的汽车活载产生的最小支座反力；橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数采用0.3,-,-与计算制动力相应的汽车活载产生的最小支座反力；橡胶支座与 混凝土表面的摩阻系数采用0.3；与钢板的摩阻系数采用0.2；,孰坎狄得穆战狸界颖重洞祁洛欢鳖园宛宏担隋毖层吟庭椎惋眨问刚推棍结cA桥梁支座cA桥梁支座,（四）成品板式橡胶支座的选配 成
17、品的板式橡胶支座早已形成系列，故在一般情况下，没有必要自行设计支座，只需根据标准成品支座的目录，选配合适的产品。我国交通部颁布的成品板式橡胶支座代号表示方法，按交通部JT标准第5.1条有这样几项代码组成：名称、型式、规格及胶种。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。另外，除常用支座外，还有一些特制支座，如同济大学桥梁工程系研制的球冠支座、抗震支座等。,灵谱脑闰梅戚雕钟胺轨波光稠曝患毛放憨疆潘婶俱芦济遣傀艘让朋勉注撇cA桥梁支座cA桥梁支座,
