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【知识点】梁式桥支座

发布于:2022-08-23 13:47:23 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]

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教学内容:首先阐述了支座的功能和基本布置原则,并着重介绍了几种常见支座的结构形式,最后介绍了板式橡胶支座的计算。


支座的作用:

  • 传递上部支承反力

  • 保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形


1

支座类型及布置

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▲支座类型


1.支座类型

(1)支座按功能分类,可分为

▕ 固定支座——允许转动,不能移动

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▕ 活动支座——既能转动,也能水平移动

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(2)按材料分类,可分为

▕ 橡胶支座——又可分为板式支座、盆式支座和球型支座

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▕ 钢支座、钢筋混凝土支座与简易油毛毡支座——较少使用


(3)按能否承受拉力,或是否具有减震功能,可分为

普通支座

拉压支座

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▕ 减震支座

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2.支座布置

固定支座及活动支座的布置应以有利于墩台传递纵向水平力为原则


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2

支座的构造及工作原理

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下面介绍钢筋混凝土和预应力混凝土公路桥梁中常用的支座类型构造及其工作原理,包括板式橡胶支座、聚四氟乙烯滑板式支座、盆式支座以及其他支座。
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1.板式橡胶支座

板式橡胶支座的构造最为简单,从外形上,它就是一块放置在上下部结构之间的矩形黑色橡胶板。

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▲板式橡胶支座

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▲板式橡胶支座实体,包括方形圆形


其活动机理是:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ;利用其剪切变形实现水平位移Δ。


板式橡胶支座特性为

组成:薄钢片+橡胶片

外形:常用形状为矩形,圆形多用于弯桥,适应结构多向变形

适用范围:竖向承载力70~3600Kn,标准跨径200m以内

安装流程:清洁平整梁底面和墩台顶面→在墩台顶面铺设一层水泥砂浆→安装支座


需注意:

倾斜安装时,其坡度最大不能超过2%;水平荷载较大时,可用锚钉固定,如下图所示

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▲支座锚钉加固


2.聚四氟乙烯滑板式橡胶支座

这种支座是板式橡胶支座的特殊形式,是将一块聚四氟乙烯板材与橡胶支座粘合在一起,另外在梁底设置一块有一定光洁度的不锈钢板。这种支座可提供较大水平位移,适用于较大跨度的简支梁,以及桥面连续的桥梁和连续梁。

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聚四氟乙烯橡胶支座示意

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▲聚四氟乙烯橡胶支座实体


3.盆式橡胶支座

盆式橡胶支座按约束数可分为

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活动盆式橡胶支座


以及

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▲固定盆式橡胶支座


活动盆式支座与聚四氟乙烯橡胶支座一样,可以实现梁的水平位移,同时在转矩的作用下,它还具有流体的性质,中间钢板可随上部构造产生倾斜,从而实现两端的转动;而固定盆式支座构造与活动盆式相似,只是取消了实现水平位移功能的聚四氟乙烯滑板和不锈钢板。


4.其他支座

此处介绍球形钢支座、减震支座以及拉压支座

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▲球形钢支座

工作原理:通过平面F4板提供水平位移,球面F4板提供转角

特点:转角大、转动灵活、承载能力高、不老化

适用:大跨度桥梁及宽桥、曲线桥、坡道桥等构造复杂桥梁


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▲减震支座

工作原理:减震器和侧摩擦板组成水平减震效能系统

适用:支反力在400~3600kN之间,跨度大于20m的公路梁式桥


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板式橡胶拉压支座

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▲球面拉压支座

工作原理:承受向上的拉力或向下的压力,以及相应的转动和水平位移

特点:能由球面、盆式和板式橡胶支座变更功能得到,可用于固定支座和活动支座

适用:连续梁短跨、斜桥、R很小的曲桥,大悬臂板箱梁


3

板式橡胶支座的设计计算

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板式橡胶支座的设计计算包括确定支座尺寸、验算支座受压偏转角情况及验算支座的抗滑稳定性。
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1.确定支座的平面尺寸

先假设板式橡胶支座的平面尺寸,然后根据板式橡胶支座的构造规定来确定加劲板尺寸,从而计算出加劲板的面积。接着按照下式控制计算

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▲橡胶支座压力控制


2.确定支座的厚度

梁的水平位移要通过全部橡胶片的剪切变形来实现,因此要确定支座的厚度h,首先要知道主梁由于温度变化、混凝土收缩、徐变及制动力产生的支座剪切变形值。


通过计算得到橡胶片总厚度后,还应确定支座钢板的厚度。


确定了橡胶支座总厚度和单层钢板厚度之后,按有关构造要求,确定钢板层数,计算钢板总厚度,橡胶支座总厚度和钢板总厚度之和即为橡胶支座的总高度。


因计算较为繁琐,此处不列出具体公式,待同学们学习此部分具体参考《桥梁工程》对应部分


3..验算支座的偏转情况

主梁受荷载以后发生挠曲变形,梁端将产生转角θ。为确保支座偏转时,橡胶支座与梁底不发生脱空而出现局部承压的现象,则必须满足外侧压缩变形≥0。

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▲支座偏转控制


4.验算支座的抗滑稳定性

板式橡胶支座橡胶面直接与混凝土相接处,当梁体因温度变化等因素引起水平位移以及有活载制动力作用时,支座将承受相应的纵向水平作用力。


为了保证橡胶支座与梁底或墩台顶面间不发生相对滑动,支座应满足以下条件

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▲支座抗滑移验算


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相关资料推荐:

某桥梁支座布置及构造CAD施工图纸

https://ziliao.co188.com/d63547966.html



知识点:梁式桥支座


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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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