《梁式橋的支座》課件

梁式橋的支座梁式橋支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，承擔(dān)著將橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到橋臺(tái)或墩臺(tái)的作用。支座類型多種多樣，根據(jù)不同的橋型和設(shè)計(jì)要求選擇合適的支座類型。梁式橋概述11.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單梁式橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)和施工。22.造價(jià)較低梁式橋材料用量少，施工工期短，造價(jià)較低。33.應(yīng)用廣泛梁式橋適用于各種跨徑和荷載的橋梁，是應(yīng)用最廣泛的橋型之一。44.可靠性高梁式橋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，可靠性高。梁式橋的構(gòu)造橋面系統(tǒng)橋面系統(tǒng)通常由橋面板、橫梁和縱梁組成，以承受車輛和行人的荷載。主梁系統(tǒng)主梁是橋梁的骨架，負(fù)責(zé)傳遞橋面荷載到支座，常用鋼梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁等。支座系統(tǒng)支座連接主梁和橋臺(tái)，允許橋梁在溫度變化和荷載作用下發(fā)生微小的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)。橋梁支座的作用傳遞荷載橋梁支座將橋梁的荷載傳遞到橋墩或橋臺(tái)基礎(chǔ)。承受變形橋梁支座允許橋梁結(jié)構(gòu)在溫度變化、車輛荷載、地震等因素作用下產(chǎn)生變形。隔離振動(dòng)橋梁支座可以減少橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，提高橋梁的舒適性和安全性。便于施工橋梁支座簡(jiǎn)化了橋梁的施工過程，方便安裝和拆卸。支座的類型固定支座固定支座限制梁的水平和垂直位移。它通常用于橋梁的固定端，將橋梁固定在地基上?；瑒?dòng)支座滑動(dòng)支座允許梁在水平方向上自由滑動(dòng)，但限制其垂直位移。它通常用于橋梁的活動(dòng)端，以補(bǔ)償溫度變化和荷載變化引起的橋梁伸縮。橡膠支座橡膠支座是一種常見的彈性支座。它允許梁在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生彈性變形，以吸收荷載和溫度變化帶來的影響。鉸鏈支座鉸鏈支座允許梁在水平和垂直方向上自由旋轉(zhuǎn)。它通常用于橋梁的轉(zhuǎn)彎處，以適應(yīng)橋梁的彎曲變形。橡膠支座橡膠支座是一種常見的橋梁支座類型，由橡膠和鋼板組合而成。橡膠支座具有良好的彈性、耐疲勞性和抗震性能，能夠有效地吸收橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和沖擊，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。橡膠支座的構(gòu)造橡膠支座由橡膠層、鋼板和固定裝置組成。橡膠層通常由多層天然橡膠或合成橡膠組成，以提供彈性和減震性能。鋼板用于增強(qiáng)橡膠層的強(qiáng)度和剛度。固定裝置包括鋼板上的螺栓和螺母，用于將橡膠支座固定在橋梁上。橡膠支座的構(gòu)造設(shè)計(jì)要考慮橋梁的荷載、溫度變化和地震影響等因素。不同的構(gòu)造類型適用于不同的橋梁類型和環(huán)境條件。橡膠支座的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)安裝簡(jiǎn)便，成本低能夠適應(yīng)溫度變化，減緩橋面溫度變化的影響耐久性好，能夠承受較大的荷載和疲勞良好的減震性能，降低橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)缺點(diǎn)受溫度影響較大，高溫下易老化，低溫下易變脆抗剪強(qiáng)度有限，在橫向荷載較大的情況下，需要進(jìn)行特殊處理耐疲勞性能不如鋼支座，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)滑動(dòng)支座滑動(dòng)支座是一種允許橋梁結(jié)構(gòu)在水平方向自由滑動(dòng)的支座類型。它通常用于橋梁的伸縮縫處，以適應(yīng)溫度變化導(dǎo)致的橋梁膨脹和收縮?；瑒?dòng)支座通常由鋼板、橡膠墊和滑動(dòng)板組成，能夠承受橋梁的豎向荷載和水平荷載。滑動(dòng)支座的構(gòu)造滑動(dòng)板滑動(dòng)板通常由鋼板制成，具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。摩擦面摩擦面通常由低摩擦系數(shù)材料制成，例如聚四氟乙烯或不銹鋼。固定裝置固定裝置用于將滑動(dòng)支座固定在橋梁結(jié)構(gòu)上?；瑒?dòng)支座的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)滑動(dòng)支座摩擦系數(shù)低，減少橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，降低材料消耗。安裝簡(jiǎn)便，無需調(diào)整，可降低施工成本。適用于溫度變化較大的地區(qū)，可有效控制橋梁的變形。缺點(diǎn)滑動(dòng)支座長(zhǎng)期摩擦?xí)?dǎo)致磨損，影響支座使用壽命。受溫度影響較大，易產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，需要定期維護(hù)?；瑒?dòng)面可能出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，影響橋梁的穩(wěn)定性。鉸鏈支座鉸鏈支座是一種允許橋梁結(jié)構(gòu)在水平方向上自由旋轉(zhuǎn)的支座。鉸鏈支座通常用于橋梁的轉(zhuǎn)彎處或橋梁與其他結(jié)構(gòu)的連接處。鉸鏈支座可以有效地減少橋梁結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力，從而提高橋梁的穩(wěn)定性和安全性。鉸鏈支座的構(gòu)造鉸鏈支座通常由鋼板、橡膠墊和銷軸組成。鋼板可以是單層或多層，用于承受荷載并傳遞到橡膠墊上。橡膠墊用于提供彈性支撐和緩沖，同時(shí)也能吸收橋梁的振動(dòng)和沖擊。銷軸安裝在鋼板上，用于連接橋梁和支座，并允許橋梁在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。鉸鏈支座的構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便，維護(hù)成本低，因此在橋梁工程中應(yīng)用廣泛。鉸鏈支座的優(yōu)缺點(diǎn)靈活性能夠適應(yīng)橋梁的結(jié)構(gòu)變化，并能有效地減少橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。維護(hù)成本低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的維護(hù)，可以延長(zhǎng)使用壽命。造價(jià)低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用料少，造價(jià)低，適合大跨度橋梁使用。穩(wěn)定性差承載能力有限，容易出現(xiàn)松動(dòng)，影響橋梁的穩(wěn)定性。固定支座固定支座是橋梁結(jié)構(gòu)中不可或缺的一部分，它將橋梁結(jié)構(gòu)牢固地固定在基礎(chǔ)上。固定支座通常使用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)制作，并與橋臺(tái)或橋墩緊密連接。固定支座的主要作用是限制橋梁的水平和垂直位移，確保橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。固定支座的構(gòu)造基礎(chǔ)部分固定支座的基礎(chǔ)部分通常由鋼筋混凝土制成，并與橋臺(tái)或橋墩連接。基礎(chǔ)部分用于將支座的荷載傳遞到橋臺(tái)或橋墩。支座板支座板通常由鋼板制成，并與橋梁的梁體連接。支座板的形狀和尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，以確保支座能夠承受橋梁的荷載。連接件固定支座的連接件用于將支座板與基礎(chǔ)部分連接起來。連接件通常由螺栓或焊接等方式連接。固定支座的優(yōu)缺點(diǎn)1優(yōu)點(diǎn)固定支座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和安裝方便。能夠承受橋梁結(jié)構(gòu)的荷載，限制橋梁的水平和垂直位移。2缺點(diǎn)固定支座不能很好地適應(yīng)溫度變化和橋梁的變形。固定支座可能會(huì)產(chǎn)生較大的約束力，影響橋梁的正常使用。支座的選擇原則結(jié)構(gòu)類型梁式橋的類型決定了支座的類型，例如，簡(jiǎn)支梁橋通常采用橡膠支座或滑動(dòng)支座，而連續(xù)梁橋則需要使用鉸鏈支座或固定支座。荷載大小橋梁的荷載大小直接影響著支座的承載能力，需要選擇承載能力足夠大的支座。橋梁跨度橋梁跨度越大，支座的尺寸和承載能力就需要相應(yīng)增加。環(huán)境因素溫度變化、地震、風(fēng)荷載等環(huán)境因素會(huì)對(duì)支座產(chǎn)生影響，需要選擇能夠適應(yīng)環(huán)境條件的支座。支座的安裝與檢查安裝步驟確保支座位置準(zhǔn)確，并與橋梁結(jié)構(gòu)緊密配合。使用專用工具和設(shè)備進(jìn)行安裝，避免損壞支座。檢查項(xiàng)目支座型號(hào)和規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求支座安裝位置是否正確支座與橋梁結(jié)構(gòu)的連接是否牢固支座表面是否有損傷或缺陷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)支座安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，確保其滿足設(shè)計(jì)要求和安全規(guī)范。支座的維護(hù)與養(yǎng)護(hù)1定期檢查檢查支座的完整性、清潔度和工作狀態(tài)2潤(rùn)滑維護(hù)對(duì)滑動(dòng)支座進(jìn)行定期潤(rùn)滑，保持良好工作狀態(tài)3防腐處理對(duì)支座進(jìn)行防腐處理，防止腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命4排水設(shè)施保持支座排水系統(tǒng)暢通，防止積水支座的維護(hù)與養(yǎng)護(hù)對(duì)橋梁安全至關(guān)重要，定期檢查、潤(rùn)滑、防腐和排水設(shè)施，可以有效延長(zhǎng)支座的使用壽命，保障橋梁的安全運(yùn)行。支座受力分析支座受力分析是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，需要準(zhǔn)確地分析支座所承受的荷載和力矩。支座受力分析方法主要有：靜力分析、動(dòng)力分析、有限元分析。1靜力分析適用于橋梁結(jié)構(gòu)在靜止?fàn)顟B(tài)下的受力分析。2動(dòng)力分析適用于橋梁結(jié)構(gòu)在行車荷載、風(fēng)荷載、地震荷載等動(dòng)態(tài)荷載作用下的受力分析。3有限元分析適用于復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的受力分析，能夠更準(zhǔn)確地模擬橋梁的實(shí)際受力情況。支座的承載能力計(jì)算承載能力指支座所能承受的最大荷載計(jì)算方法根據(jù)支座的材料、幾何尺寸和工作條件進(jìn)行計(jì)算影響因素支座的類型、材料性能、溫度變化、荷載分布等承載能力計(jì)算是支座設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，確保支座能安全可靠地承受橋梁荷載。支座的變形計(jì)算支座的變形計(jì)算是橋梁設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一，影響著橋梁的整體穩(wěn)定性和使用壽命。支座的變形主要包括彈性變形、塑性變形和蠕變變形，計(jì)算方法根據(jù)不同的支座類型和材料特性而有所不同。在計(jì)算中，需要考慮荷載、溫度、材料特性等因素，并使用相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果用于判斷支座是否滿足設(shè)計(jì)要求，并指導(dǎo)支座的設(shè)計(jì)和施工。支座的疲勞壽命計(jì)算支座的疲勞壽命是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的重要指標(biāo)之一。它反映了支座在反復(fù)荷載作用下能夠承受的循環(huán)次數(shù)。橋梁支座的疲勞壽命計(jì)算方法主要有兩種：S-N曲線法和應(yīng)力強(qiáng)度因子法。100K循環(huán)次數(shù)S-N曲線法1000應(yīng)力強(qiáng)度應(yīng)力強(qiáng)度因子法100疲勞壽命100安全性支座疲勞壽命的計(jì)算結(jié)果要與橋梁的設(shè)計(jì)壽命相匹配，以確保橋梁的安全性和耐久性。支座設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)支座與橋梁結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性支座尺寸要與橋梁結(jié)構(gòu)相匹配，確保支座能安全承載橋梁荷載，避免出現(xiàn)超載或不穩(wěn)定現(xiàn)象。支座安裝位置要準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)偏差，影響橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。支座的耐久性支座材料應(yīng)具有良好的耐久性，能夠抵抗自然環(huán)境的侵蝕和破壞，確保支座的使用壽命。支座的防腐處理要到位，避免出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，影響支座的性能和使用壽命。支座設(shè)計(jì)案例分析本節(jié)將通過實(shí)際工程案例，展示橋梁支座設(shè)計(jì)的過程和方法。案例將涵蓋橋梁類型、支座類型、設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)算方法等方面。通過分析案例，您可以更深入地理解支座設(shè)計(jì)的基本原則，并掌握常見支座的設(shè)計(jì)方法。案例分析將結(jié)合圖文并茂的形式，使您更直觀地理解支座設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。橋梁支座設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范要求橋梁支座設(shè)計(jì)需要符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求，確保結(jié)構(gòu)安全和使用壽命。設(shè)計(jì)原則遵循力學(xué)原理，考慮荷載、材料、環(huán)境等因素，選擇合適的支座類型和參數(shù)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括支座類型選擇、材料選型、尺寸計(jì)算、承載能力分析、疲勞壽命評(píng)估等。橋梁支座設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用11.結(jié)構(gòu)分析軟件橋梁支座設(shè)計(jì)軟件通常集成在結(jié)構(gòu)分析軟件中，如ANSYS、SAP2000等。22.支座設(shè)計(jì)模塊提供支座類型選擇、參數(shù)輸入、承載力計(jì)算、變形計(jì)算等功能。33.可視化設(shè)計(jì)軟件可以生成支座的3D模型，方便用戶直觀地了解支座的結(jié)構(gòu)和尺寸。44.設(shè)計(jì)文檔生成軟件可以自動(dòng)生成支座的設(shè)計(jì)報(bào)告、計(jì)算書等相關(guān)文檔。總結(jié)與展望未來發(fā)展方向支座技術(shù)不斷發(fā)展，新材料和新工