第六章桥梁的支座(修改1)

1、第六章 梁式桥的支座第二篇第二篇 混凝土梁桥和刚架桥混凝土梁桥和刚架桥内容提要 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 支座的类型与构造支座的类型与构造 第三节第三节 支座的布置支座的布置 第四节第四节 支座的计算支座的计算 第五节第五节 本章小结本章小结第一节 概述 一、支座的作用一、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二、支座分类二、支座分类 固定支座: 竖向力和水平力 活动支座：竖向力三、支座布置三、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. 第二节 支座的类型与

2、构造支座主要类型支座主要类型(按材料类型分）：按材料类型分）：简易支座橡胶支座板式橡胶支座、滑板式橡胶支座盆式橡胶支座、球冠圆板式支座 应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变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。形程度等因素来选取支座类型。中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一、简易支座一、简易支座1cm油毛毡或石棉垫层图4-2-2 简易垫层支座削角 构造构造：采用由几层油毛毡或石棉做成。 特点特点：变形性能较差。 适用条件适用条件：适于跨径小于10m的板桥或梁桥。 第二节 支座的类型与构造二、橡胶支座

3、二、橡胶支座1 1、板式橡胶支座、板式橡胶支座 构造构造：由几层橡胶和薄钢片迭合而成。：由几层橡胶和薄钢片迭合而成。 活动机理活动机理：不均匀弹性压缩实现转角：不均匀弹性压缩实现转角； 剪切变形实现微量水平位移剪切变形实现微量水平位移。无固定支座和活动支座之分无固定支座和活动支座之分 适用范围适用范围：支座的竖向支承反：支座的竖向支承反力力10010010000kN10000kN左右，跨径左右，跨径30m30m以以下中、小桥。下中、小桥。 支座的平面形状支座的平面形状: :圆形、矩形圆形、矩形 说明：说明：2 2、四氟滑板式橡胶支座、四氟滑板式橡胶支座 构造构造：普通板式橡胶支座：普通板式橡胶

4、支座+ +聚四氟乙烯板，梁底设不锈钢。聚四氟乙烯板，梁底设不锈钢。 适用适用：较大跨度的简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续梁桥，：较大跨度的简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续梁桥，顶推施工滑板。顶推施工滑板。3 3、球冠圆板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座 构造：构造：改进的改进的圆板式橡胶支座圆板式橡胶支座（hmax=410mm）。 特点：特点：传力均匀，可明显改善或避免支座底面产生偏压、传力均匀，可明显改善或避免支座底面产生偏压、脱空等不良现象，脱空等不良现象， 适用范围：适用范围：特别适应于纵横坡度较大（特别适应于纵横坡度较大（3 35 5）的立交桥）的立交桥及高架桥。及高架桥。 4 4、桥梁盆式

5、橡胶支座、桥梁盆式橡胶支座 构造构造：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：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、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。连接板即可形成固定支座。 多向活动支座（多向活动支座（DXDX）纵向活动支座（纵向活动支座（ZXZX）固定支座（固定支座（GDGD） 变形机理：变形机理： 橡胶

6、板承压和转动； 聚四氟乙烯板和不锈钢板水平位移。 注：还可分为：固定、多向活动、单向活动注：还可分为：固定、多向活动、单向活动 特点：特点： 橡胶处于有侧限受压状态； 承载能力高（1000kN1000kN50000kN50000kN）； 聚四氟乙烯板和不锈钢板间摩擦系数小（=0.06=0.06）； 水平位移量大（+ +40mm+250mm250mm）； 转动灵活（4040）。适用范围：适用范围：特别适用于大跨径桥梁。4、桥梁盆式橡胶支座、桥梁盆式橡胶支座三、其它支座三、其它支座 球型钢支座球型钢支座 适应多向转动且转动量较大的情况，适应多向转动且转动量较大的情况， 拉压支座拉压支座在某些会出现

7、拉力的支点处，必须在某些会出现拉力的支点处，必须设置拉力支座。设置拉力支座。特别适用于曲线桥和宽桥特别适用于曲线桥和宽桥 。 抗震支座抗震支座作用是尽可能地将结构或部件与可能作用是尽可能地将结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动分离开来。引起破坏的地震地面运动分离开来。第三节第三节 支座的布置支座的布置 一、支座布置原则一、支座布置原则 1、有利于墩台传递纵向水平力；、有利于墩台传递纵向水平力； 2 2、有利于梁体的自由变形为原则。、有利于梁体的自由变形为原则。二、支座布置应注意的问题二、支座布置应注意的问题 1 1、 对于有坡桥跨结构，易将固定支座布置在标高低的墩台上；对于有坡桥跨结构，易将

8、固定支座布置在标高低的墩台上； 2 2、 对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，宜将固定支座设置在靠近桥跨中心对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，宜将固定支座设置在靠近桥跨中心 ； 3 3、 对于特别宽的梁桥，尚应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座；对于特别宽的梁桥，尚应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座； 4 4、 对于弯桥则应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性；对于弯桥则应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性； 5 5、 对于处在地震地区的梁桥，其支座构造还应考虑桥梁防震的设施；对于处在地震地区的梁桥，其支座构造还应考虑桥梁防震的设施； 6 6、 对于悬臂梁桥对于悬臂梁桥, ,锚孔一侧布置固定支座

9、锚孔一侧布置固定支座, ,一侧布置活动支座一侧布置活动支座; ;挂孔支座布置与简挂孔支座布置与简支梁同。支梁同。铁路简支梁桥支座布置铁路简支梁桥支座布置 公路简支梁桥支座布置公路简支梁桥支座布置连续梁桥支座布置连续梁桥支座布置 第四节第四节 支座的计算支座的计算一、支座受力特点一、支座受力特点 竖向力竖向力 结构自重的反力、汽车荷载的支点反力及其影响力。 水平力水平力 正交直线桥梁的支座，一般仅需计算纵向水平力。 斜桥和弯桥，还需要计算由于汽车荷载的离心力或风力所产生的横向水平力。 二、板式橡胶支座的设计计算1 1、支座尺寸确定、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

10、容许承压应力的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：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：支座平面尺寸支座平面尺寸c 支座压力标准值，汽车荷载应记入冲击系数支座压力标准值，汽车荷载应记入冲击系数. .橡胶支座使用阶段的平均压应力限值橡胶支座使用阶段的平均压应力限值. .ckckcRRAa bckR支座高度支座高度 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依靠全部橡胶片的剪切变形 t t来实

11、现来实现, , 与与 t t的关系为：的关系为：tahtgttg由由有有tgttg-橡胶片容许剪切角的正切，可取用橡胶片容许剪切角的正切，可取用0.50.50.70.7，不计活载制动力，不计活载制动力 时用时用0.50.5；计及活载制动力时取用；计及活载制动力时取用0.70.7，则上式可写成：，则上式可写成：gt2)(43. 1pgtg-由上部结构温度变化、桥面纵坡等因素，引起支座顶面相对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。当跨径为于底面的水平位移。当跨径为L L的简支梁桥两端采用等厚橡胶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

12、取简支梁向支座时，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，即温变变形的一半，即ltg5 . 0GAtHTp2TH-活载制动力在一个支座上的水平力；活载制动力在一个支座上的水平力；p-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 计算计算- - 橡胶的剪切模量，橡胶的剪切模量，- - 橡胶支座的面积。橡胶支座的面积。A G 2 2、支座偏转与平均压缩变形验算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主梁受荷挠曲时，梁端将产生转动角为 ( (如下图如下图) )，但不允许其与，但不允许其与支座间产生

13、脱空现象。梁端转动时，支座就受到一个偏心竖向力的作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，一端为用，表面将产生不均匀的压缩变形，一端为 另一端为另一端为 。图4-3-8 支座偏移图式a21Nh12,2ck eck ec mebR tR taabEabE桥规桥规还规定橡胶支座的竖向还规定橡胶支座的竖向平均压缩变形平均压缩变形应不超过应不超过 t0.07 3 3、支座抗滑性验算、支座抗滑性验算 为了保证橡胶支座与梁底或墩台顶面之间不发生相为了保证橡胶支座与梁底或墩台顶面之间不发生相对滑动，则应满足以下条件：对滑动，则应满足以下条件： GkR1.4

14、lGkegeRG At1.4lckegbkeRG AFt 不计入汽车制动力时：不计入汽车制动力时： 计入汽车制动力时：计入汽车制动力时： -在上部结构重力作用下的支座反力标准值；在上部结构重力作用下的支座反力标准值；-结构自重标准值与结构自重标准值与1/21/2汽车荷载标准值引起的支座反力；汽车荷载标准值引起的支座反力；-橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数采用橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数采用0.30.3；-由汽车荷载引起的制动力标准值；由汽车荷载引起的制动力标准值；-支座平面毛面积。支座平面毛面积。CkRbkFgA 成品已成系列，根据标准成品支座的目录，可选配合适成品已成系列，根据标准成品支座的

15、目录，可选配合适的产品。的产品。 交通部颁布的成品板式橡胶支座代号表示方法，按名称、交通部颁布的成品板式橡胶支座代号表示方法，按名称、型式、规格及胶种等几项代码组成。型式、规格及胶种等几项代码组成。 如如GJZ300GJZ300 400400 47(CR)47(CR)，表示公路桥梁矩形、平面尺寸，表示公路桥梁矩形、平面尺寸300300 400400、厚度为、厚度为4747的氯丁橡胶支座；的氯丁橡胶支座； 如如GYZF4300GYZF4300 54(NR)54(NR)，表示公路桥梁圆形、直径，表示公路桥梁圆形、直径300300、厚、厚度为度为5454、带聚四氟乙烯滑板的天然橡胶支座。、带聚四氟乙烯滑板的天然橡胶支座。 4 4、成品板式橡胶支座的选配、成品板式橡胶支座的选配三三 盆式橡胶支座的选用盆式橡胶支座的选用 成品盆式橡胶支座系列成品盆式橡胶支座系列GPZGPZ系列、系列、TPZTPZ1 1系列等。系列等。 支座竖向承载力支座竖向承载力：1000kN1000kN至至50000kN50000kN，有，有DXDX、SXSX及及GDGD之分；之分； 有效水平位移量有效水平位移量：4040250mm250mm，支座的容许转角为，支座的容许转角为4040；