第二篇第8章橋梁支座PPT課件

1、13:591/30第1頁/共33頁13:592/30第2頁/共33頁13:593/30第3頁/共33頁13:594/30l 支座的作用傳遞上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳遞上部結(jié)構(gòu)的各種荷載適應(yīng)溫度、收縮徐變等因素產(chǎn)生的位移適應(yīng)溫度、收縮徐變等因素產(chǎn)生的位移和轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動l 按受力特性分為按受力特性分為固定支座固定支座活動支座：豎向力活動支座：豎向力 (撓曲和伸縮時可撓曲和伸縮時可 轉(zhuǎn)動與移動轉(zhuǎn)動與移動)水平力水平力豎向力豎向力l 支座布置支座布置簡支梁橋一般一端采用固定支座,一端采用活動支座。連續(xù)梁一般每一聯(lián)中的一個橋墩設(shè)固定支座. 支座的設(shè)置應(yīng)有利于墩臺傳遞水平力。梁截面可自由梁截面可自由轉(zhuǎn)動不可移動轉(zhuǎn)

2、動不可移動第4頁/共33頁13:595/30支座通常用鋼，橡膠等材料來制造主要類型：簡易支座弧形鋼板支座鐵路橋橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座中小跨度公路橋盆式橡膠支座盆式橡膠支座大跨度連續(xù)梁橋選取支座因素橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑 支點(diǎn)反力的大小 梁體的變形程度等第5頁/共33頁13:596/30簡易支座 采用幾層油毛氈或石棉制成，壓實(shí)后的厚度不小于1cm，可用于跨徑小于10m的板梁橋鋼支座弧形鋼支座 適用范圍：跨徑10 20m 第6頁/共33頁13:597/30鋼支座弧形鋼支座構(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(或銷孔)，在下墊板上焊以齒板(或銷釘)，安裝后使

3、齒板嵌入齒槽(或銷釘伸入銷孔)，以保證上下墊板之間不發(fā)生相對水平位移。第7頁/共33頁13:598/30 球形鋼支座 固定支座 單向活動 多向活動第8頁/共33頁13:599/30 橡膠材料：橡膠材料：氯丁橡膠氯丁橡膠(最低氣溫不超過最低氣溫不超過-250C) 天然橡膠天然橡膠(-300C -400C) 三元乙丙膠三元乙丙膠(-450C) 構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)常采用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層以常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能力提高支座的豎向承載能力 活動機(jī)理活動機(jī)理：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角 利用其剪切變形實(shí)現(xiàn)微量水平位移利用其剪切變形實(shí)

4、現(xiàn)微量水平位移無固定和活動支座之分無固定和活動支座之分性能指標(biāo)性能指標(biāo)容許應(yīng)力、彈性模量和剪切模量容許應(yīng)力、彈性模量和剪切模量 容許剪切的正切值容許剪切的正切值 適用范圍適用范圍支座反力為支座反力為70-3600kN的公路、城市橋梁的公路、城市橋梁1、板式橡膠支座矩形、圓形第9頁/共33頁13:5910/301、板式橡膠支座 形狀系數(shù)形狀系數(shù)S S與性能指標(biāo)有關(guān)，為橡膠支座的承壓面與性能指標(biāo)有關(guān)，為橡膠支座的承壓面積與自由表面積之比，矩形支座為：積與自由表面積之比，矩形支座為： a 順橋方向橡膠支座的長度順橋方向橡膠支座的長度 b 橫橋方向橡膠支座的寬度橫橋方向橡膠支座的寬度 t 中間橡膠層的

5、厚度。中間橡膠層的厚度。 2a ba b tS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%第10頁/共33頁13:5911/30bat形狀系數(shù)形狀系數(shù)2a ba b tS第11頁/共33頁13:5912/302、四氟滑板式橡膠支座表面粘2-4mm聚四氟乙烯板 摩擦系數(shù)小圓形支座形狀系數(shù)圓形支座形狀系數(shù)tds4/第12頁/共33頁13:5913/30橋梁球冠圓板式橡膠支座平面上各向同性，以球冠調(diào)節(jié)受力3、其它類型板式橡膠支座、其它類型板式橡膠支座第13頁/共33頁13:5914/30坡型板式橡膠支座 球冠、坡型板式橡膠支座適用

6、范圍較廣第14頁/共33頁13:5915/30 鉛芯橡膠支座第15頁/共33頁13:5916/304、盆式橡膠支座 鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。 具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等特點(diǎn)，具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等特點(diǎn)，適用于支座承載力為適用于支座承載力為1000KN1000KN以上的大跨徑橋梁。以上的大跨徑橋梁。 固定支座固定支座 活動支座活動支座 承載力承載力1000-50000kN 水平位移水平位移40 250mm 轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角40 設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)0.05 第16頁/共33頁13:5917/30盆式橡膠支座構(gòu)造要點(diǎn)1.鋼

7、盆鋼盆2.承壓橡膠板承壓橡膠板3.鋼襯板鋼襯板4.聚四氟乙烯板聚四氟乙烯板5.上支座板上支座板6.不銹鋼滑板不銹鋼滑板7.鋼緊箍圈鋼緊箍圈8.密封膠圈密封膠圈第17頁/共33頁13:5918/30第18頁/共33頁13:5919/30固定與滑動盆式橡膠支座l多向活動支座（DX）第19頁/共33頁13:5920/30l縱向活動支座（ZX）第20頁/共33頁13:5921/30l固定支座（GD）第21頁/共33頁13:5922/305、其它支座 QGZ球型鋼支座第22頁/共33頁13:5923/30QGZ 球型鋼支座、拉力支座和抗震支座等。第23頁/共33頁13:5924/30u 成品板式橡膠支座

8、的選配成品板式橡膠支座的選配 成品的板式橡膠支座早已形成系列，只需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)成成品的板式橡膠支座早已形成系列，只需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)成品支座的目錄，選配合適的產(chǎn)品。品支座的目錄，選配合適的產(chǎn)品。 我國交通部頒布的成品板式橡膠支座代號表示方法中，我國交通部頒布的成品板式橡膠支座代號表示方法中，交通部交通部JT標(biāo)準(zhǔn)第標(biāo)準(zhǔn)第5.1條：名稱、型式、規(guī)格及膠種。條：名稱、型式、規(guī)格及膠種。GJZ300 400 47(CR)公路橋梁矩形、平面尺寸公路橋梁矩形、平面尺寸300 400、 厚度為厚度為47的氯丁橡膠支座的氯丁橡膠支座GYZF4300 54(NR)公路橋梁圓形、直徑公路橋梁圓形、直徑300、厚度為、厚度為5

9、4、 帶聚四氟乙烯滑板的天然橡膠支座帶聚四氟乙烯滑板的天然橡膠支座除常用支座外，還有一些特制支座，如同濟(jì)大學(xué)橋梁工程除常用支座外，還有一些特制支座，如同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系研制的球冠支座、抗震支座等。系研制的球冠支座、抗震支座等。第24頁/共33頁13:5925/30u 成品盆式橡膠支座的選配成品盆式橡膠支座的選配 系列系列 GPZ我國交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座我國交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座 TPZ-1我國鐵道部科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座我國鐵道部科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座 還有其它科研院所設(shè)計(jì)的類同系列的盆式橡膠支座。還有其它科研院所設(shè)計(jì)的類同

10、系列的盆式橡膠支座。 這些系列支座適用于各類橋梁及類似受力與變形特性的工程這些系列支座適用于各類橋梁及類似受力與變形特性的工程 結(jié)構(gòu)，并非有明確的公路、鐵路或其它工程結(jié)構(gòu)之分。結(jié)構(gòu)，并非有明確的公路、鐵路或其它工程結(jié)構(gòu)之分。 噸位：噸位：1000-50000kN，最多分為近，最多分為近40個分級；個分級； DX、SX、GD單向單向 、雙向活動支座及固定支座；、雙向活動支座及固定支座； GDZ抗震型固定支座的代號抗震型固定支座的代號第25頁/共33頁13:5926/30 地區(qū)適用性 成品盆式橡膠支座的適用地區(qū)應(yīng)考慮溫度和地震兩個因素。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 各種

11、類型成品盆式橡膠支座的合理選配各種類型成品盆式橡膠支座的合理選配l 首先考慮容許轉(zhuǎn)角及水平承受的推力能否滿足要求首先考慮容許轉(zhuǎn)角及水平承受的推力能否滿足要求 轉(zhuǎn)角特大，可采用球型支座轉(zhuǎn)角特大，可采用球型支座l 需根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)圖式的要求決定需根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)圖式的要求決定 在一般情況下，固定端選用固定支座，活動端選用活動支座在一般情況下，固定端選用固定支座，活動端選用活動支座l 橫向位移要求橫向位移要求 為保證梁不發(fā)生縱向位移，又能滿足多梁式寬橋的橫橋向位為保證梁不發(fā)生縱向位移，又能滿足多梁式寬橋的橫橋向位移，這時可將單方向活動支座轉(zhuǎn)過移，這時可將單方向活動支座轉(zhuǎn)過90橫置梁下，使其順橋向起橫置梁下

12、，使其順橋向起固定支座的作用下，而橫橋向則起活動支座的作用。固定支座的作用下，而橫橋向則起活動支座的作用。 第26頁/共33頁13:5927/30 承載能力的合理選擇承載能力的合理選擇 因素因素：橋梁恒載、活載的支點(diǎn)反力之和及墩臺上設(shè)置支座橋梁恒載、活載的支點(diǎn)反力之和及墩臺上設(shè)置支座 數(shù)目數(shù)目要求要求：最大反力不超過支座容許承載力的最大反力不超過支座容許承載力的5% 最小反力不低于容許承載力的最小反力不低于容許承載力的80%規(guī)定最小反力的目的：規(guī)定最小反力的目的：保證支座具有良好的滑移性能保證支座具有良好的滑移性能因?yàn)榫鬯姆蚁┌宓哪ゲ料禂?shù)與壓力成反比，如果低因?yàn)榫鬯姆蚁┌宓哪ゲ料禂?shù)與壓力成

13、反比，如果低于規(guī)定的數(shù)值，則磨擦系數(shù)將會增大。于規(guī)定的數(shù)值，則磨擦系數(shù)將會增大。第27頁/共33頁13:5928/30 承載能力的合理選擇承載能力的合理選擇 第28頁/共33頁13:5929/30一、支座布置一、支座布置l 原則原則有利于墩臺傳遞縱向水平力、有利于梁體的自由變形有利于墩臺傳遞縱向水平力、有利于梁體的自由變形l 主要布置方式主要布置方式 坡橋坡橋固定支座宜布置在高程低的墩臺上固定支座宜布置在高程低的墩臺上 縱坡縱坡1%或橫坡或橫坡2%，支座梁底局部設(shè)楔，支座梁底局部設(shè)楔(xie)形構(gòu)造形構(gòu)造 簡支梁橋簡支梁橋每跨每跨1固定支座固定支座+1活動支座活動支座 多跨時固定支座置于橋臺，

14、橋墩多跨時固定支座置于橋臺，橋墩1固固+1活，高墩活，高墩2活活 連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋每一聯(lián)設(shè)置每一聯(lián)設(shè)置1固定支座，且靠近溫度中心設(shè)置，固定支座，且靠近溫度中心設(shè)置， 其余墩臺設(shè)置活動支座其余墩臺設(shè)置活動支座 懸臂梁橋懸臂梁橋錨固孔一側(cè)固定支座，一側(cè)活動支座，掛空同簡支梁錨固孔一側(cè)固定支座，一側(cè)活動支座，掛空同簡支梁第29頁/共33頁13:5930/30二、支座受力特點(diǎn)二、支座受力特點(diǎn)l 作用在支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力。在計(jì)算汽車作用在支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力。在計(jì)算汽車 荷載支座反力時，應(yīng)計(jì)入沖擊影響力。當(dāng)支座可能出現(xiàn)荷載支座反力時，應(yīng)計(jì)入沖擊影響力。當(dāng)支座可能出現(xiàn) 上拔力時，應(yīng)分

15、別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力上拔力時，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力l 直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)入縱向水平力。斜橋和彎直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)入縱向水平力。斜橋和彎 橋的支座，還需要考慮由于汽車荷載的離心力或其它原橋的支座，還需要考慮由于汽車荷載的離心力或其它原 因如風(fēng)力等產(chǎn)生的橫向水平力因如風(fēng)力等產(chǎn)生的橫向水平力第30頁/共33頁13:5931/30l 汽車荷載產(chǎn)生的制動力，應(yīng)按照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范要汽車荷載產(chǎn)生的制動力，應(yīng)按照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范要 求，根據(jù)車道數(shù)確定。求，根據(jù)車道數(shù)確定。 剛性墩臺各種支座傳遞的制動力：按規(guī)范中的規(guī)定采剛性墩臺各種支座傳遞的制動力：按規(guī)范中的規(guī)定采用每個活動支座傳遞的制動力不得大于其摩阻