公路桥梁支座简介.ppt

1、第六章桥梁支撑台，第一节概要，第二节桥梁支撑台的类型和构造，第三节桥梁支撑台的设置和订正，第一节概要，第一，支撑台的作用和要求，二，支撑台的分类，三，支撑台的配置原则，四，支撑台的选择(适应变形)，(1)传递包括恒载荷和活载荷产生的纵力和水平力在内的上部构造的支撑反作用力6.1简单支撑梁的静力图、二、支撑台的分类、1 .其位移的可能性性别、2 .材料类别、固定支撑台、可动支撑台：纵力、水平力、纵力、简易支撑台、钢支撑台、橡胶支撑台可动支撑台仅传递垂直力，上部构造体可以在支撑台自由旋转的同时水平移动。 可动支撑台可以分为多方向可动支撑台(纵向、横向均可自由移动)和单方向可动支撑台(仅一个方向可自

2、由移动)。 1 .根据其位移的可能性，大致分为：简易支撑台钢支撑台钢筋混凝土支撑台橡胶支撑台特殊支撑台(例如减振支撑台、拉伸支撑台等)，2 .根据材料不同，(1)相对于坂桥横断结构，将固定支撑台架设在有海拔的支撑台、三、支撑台的配置原则上，架设固定支撑台支撑台的配置原则，(3)对于简单支撑梁，一端固定，一端可动，三，支撑台的配置原则，特别是对于大梁桥，支撑台在横桥方向移动的可能性，因为需要考虑支撑台的配置，所以如图所示。 也就是说，在固定脚上设置固定支撑台，相邻的支撑台设置横向可动、纵向固定的单向可动支撑台，在可动脚上设置纵向可动支撑台(对应于固定支撑台)，其馀都设置了多方向可动支撑台。 (4

3、)曲线梁桥支座的布置直接影响梁的内力分布，同时支座的布置充分应对曲梁的纵、横自由旋转和移动的可能性。 通常优选采用球面支撑台，多方向可动支撑台。 三、支撑台的布置原则，四、支撑台的选择应根据桥梁结构的跨度、支点反作用力的大小、梁体的变形程度、对建筑高度的要求、单向和多向的位移及其位移量的需求、防振、减振的需求等因素选择支撑台的类型。中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支架，大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支架，第二节桥梁支架类型和结构，一、简易垫板支架，二、钢支架，三、钢筋混凝土支架，四、橡胶支架，五、拉伸支架由于这样的支撑台自由伸缩性差，为了避免主梁端部和脚台混凝土的撕裂，最好在支撑台部的梁端和脚台

4、顶面配置钢筋网加固。 二、钢夹具、铸钢夹具(结构复杂，钢量大，高度大，定期养护)；二、新型钢夹具、钢夹具通过钢构件的滚动、摆动和折动完成夹具的位移和旋转。 1、铸钢支架、(1)平板支架、(2)圆弧支架、(3)摆动轴支架、(4)辊轴支架、铸钢支架使用碳钢或优质钢经过成形、倾复、铸造、热处理、机械加工和表面处理而制作的各种支架基本上是可以相对摆动的所谓摆动轴和滚轴支架还包括摆动轴(可视为下摆)、滚轴和底板。 平板支架上，下摆是两块平板。 固定托架的上下平板之间用钢销固定。 可动支架仅将上板销孔变更为圆形。平板支座结构简单，加工简单，但反作用力不集中，梁端不能自由旋转，伸缩时必须克服较大的摩擦阻力，

5、因此只适用于小跨度梁。 (1)平板支承台、圆弧支承台在平板支承台上，将下摆的平面接触变更为圆弧面接触，其他完全相同。 这样可以集中传递反作用力，梁端也可以自由旋转。 但是，伸缩时必须克服大的摩擦阻力，所以只能适用于小跨度的梁。 (2)拱形支架、跨距20m左右的梁、下摆高，形成像轨道一样的截面形式，两侧用肋加固。 因此，下摆底部能够具有大面积，摆体具有足够的刚性，能够使较大的支承反作用力均匀地分布在脚台顶靠石面上。 可动支撑台采用图右侧所示的摆动轴支撑台，摆动轴支撑台能够理想地满足可动支撑台的各种要求。 只要能够任意增大摆动轴的直径，其承载能力在理论上就不受限制。 但是，支承反作用力越大，与此相

6、对应所要求的摆动轴的直径也越大，支承台的高度也越大。 (3)摆动轴支承台，(3)摆动轴支承台为了克服摆动轴支承台的缺点，可以采用跨度更宽的梁，相当于将固定支承台放置在一部分钢辊上。 滚柱轴支架除了能很好地满足可动支架的各种要求外，由于反作用力被几个滚柱轴按压在底板上，滚柱的直径随着其个数的增加而变小，反作用力也分散，能均匀地分布在支架垫面上。 滚柱轴支架适用于各种大型桥梁。 滚柱轴的个数取决于承载力的大小，一般为210个。 (4)辊轴支架、(4)辊轴支架、以上各种铸钢支架能很好地满足不同跨度桥梁的要求，但支架结构复杂，钢量大，大型辊轴支架可达数米。 圆弧面半径大时，污垢积存后不能旋转，需要定期

7、养护。 目前，公路桥梁不太采用铸钢支架，铁路桥梁也开始使用碗式橡胶支架等其他类型的支架。采用不锈钢或高级合金钢支架，为了不生锈，封入罐内，对承受接触应力的部分实施表面硬化处理，使提高其容许承载力的支承台的旋转部分为钢制或黄铜制的球冠形，在钢制的球冠的上下分别设置聚四氟乙烯板，形成球面(模具) 2新型钢支撑台，主要型号：不锈钢或合金钢支撑台，滑板钢支撑台，球面支撑台，球面支撑台，钢筋混凝土柱支撑台，跨度20m以上的道路梁桥，或跨度13m以上的道路悬臂梁桥吊孔。 水平位移量大，承载力为5500kN左右，摩擦阻力系数为0.05。 钢筋混凝土的柱子放置在梁底和支撑垫石之间，在其上下两端分别以圆弧状固定

8、钢支撑台。 摆柱为C40-C50混凝土制。 三、钢筋混凝土支座、橡胶支座与其他金属刚性支座相比，具有结构简单、加工方便、节约钢材、成本低、结构高度小、安装方便等一系列优点。 另外，橡胶支架能够容易地应对任意方向的变形，因此特别适用于宽桥、曲桥、斜桥。 橡胶的弹性可以减少上下结构受到的动力，对抗震也非常有利。 桥梁施工中使用的橡胶支架大致分为板式橡胶支架和碗式橡胶支架两种。四、橡胶支架、板式橡胶支架、四氟滑板式橡胶支架、球冠圆板式橡胶支架，可以克服安装后产生的偏压、脱空现象，不需要使坡桥在梁底调平，(1)板式橡胶支架、变形机理： (1) 显然，橡胶支架的水平位移和旋转变形的大小是与支架厚度相关的

9、性能指标： (1)容许应力(2)弹性模量和剪切率(3)容许剪切的正切值。 适用范围：支撑台反作用力为300010000kN的桥梁。 无加劲层的纯橡胶支架，允许压缩应力非常小，约为3000kPa，因此仅适用于小跨度桥。一般的板式橡胶支架使用几块薄钢板或钢丝网作为加固层。 其耐压容许应力可达810MPa，但加劲物对橡胶板的旋转变形和剪切变形几乎没有影响。 加劲板式橡胶支座承载能力可达200010000kN，目前广泛应用于中小跨度道路和铁路桥梁。 (1)板式橡胶支架、板式橡胶支架编号表示方法，例如GJZ30040047(CR )表示道路桥梁矩形、平面尺寸300400、厚度47的氯丁橡胶支架。 另外，

10、GYZF430054(NR )表示道路桥梁的圆形、直径300、厚度54、带聚四氟乙烯滑板的天然橡胶支架、(1)板式橡胶支架、板式橡胶支架的结构，是常见的矩形板式橡胶支架的犀牛d0圆形支架钢板的直径、a、t、形状系数s、作为支架的物理力学性能、圆形、可动支架使用的橡胶板的上面粘贴聚四氟乙烯板，在聚四氟乙烯板和梁底之间铺上光泽度高的不锈钢薄板。 由于聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的摩擦阻力极小(摩擦系数小于0.06 )，利用它们之间的折动，可以满足可动支撑台的位移需要。 四氟化滑板式橡胶支架、(1)板式橡胶支架、其他板式橡胶支架、四氟化板式橡胶支架1-上支架板2-不锈钢板3-聚四氟乙烯板； 4-防护罩

11、5-A3钢板； 6-橡胶，球冠圆板式橡胶支架，可以克服安装后产生的偏压、脱空现象，坂桥不需要在梁底调平，纵横斜面大(3%-5% )立交桥和高架桥，(1)板式橡胶支架，适用于其他板式橡胶支架橡胶受压后的变形被钢碗约束，因此处于三方受压状态，如果钢碗不被破坏，橡胶绝不会失去承载力。 此时橡胶的允许抗压强度可以进一步提高到25MPa。 密封在盆内的橡胶板，经过适度的不均匀压缩即可旋转，加上聚四氟乙烯板和不锈钢板，也可实现水平位移。 (2)因为是碗式橡胶支架，所以碗式橡胶支架可以是固定支架也可以是可动支架，可动支架可以是多方向可动支架和单向可动支架。 碗式橡胶支架的结构很常用。 由上装配板的不锈钢板、

12、聚四氟乙烯(PTFE )板、圆钢钵、橡胶板、紧固环、防水环、下装配板等构成。 盆式橡胶支座具有较大的承载能力，水平位移量大，摩擦系数小，支座建筑高度低，节约钢材。 在相同的负荷下，其体积(高度)和重量不足钢支架的1/10，并且能够在纵向和横向两个方向上旋转和移动，在功能上优于钢支架，能够满足桥的支架横向旋转和伸缩的要求。图6-13 GPZ和TPZ碗式橡胶支架的实物照片、碗式橡胶支架结构点(单位： mm )、碗式橡胶支架编号表示方法， 例： GPZ35DX是GPZ系列，表示修订承载力35MN的单向可动常温型碗式支架GPZ50GD是GPZ系列，表示修订承载力50MN的固定TPZ-1表示中国铁道部科

13、学研究院修订的系列碗式橡胶支架，完成的碗式橡胶支架其中，GPZ表示中国交通部中交道路修订设置修订院设置修订的系列碗式橡胶保持架，TPZ-1表示中国铁道部科学研究院设置修订的系列碗式橡胶保持架。此外，还有其他科学研究院设立的同种同系列碗式橡胶支架。 这些系列的支撑台适用于各种桥梁、受力和变形等特性的工程结构，并不具有明确的道路、铁路、其他工程结构部分。 各种系列的碗式橡胶支座数一般从1000到20000kN，最大可分为近40段的DX、SX、GD分别表示单向、双向的可动支座和固定支座，GDZ是抗震型固定支座的符号。 完成的碗式橡胶支架的区域适应性完成的碗式橡胶支架的适用区域必须考虑温度和地震两个因

14、素。 决定适合常温型或耐寒型的支撑台，采用怎样的地震型的支撑台或抗震对策。 各种类型的产品碗式橡胶固定架的合理选择是否适用于碗式橡胶固定架修订的桥梁，当然，首先要考虑其允许角和水平承受的推力能否满足要求。 一般来说，GPZ、TPZ-1等系列的支撑台可以满足两方面的要求。 转角和水平推力超过允许范围时，需要变更刀柄的设定、修订。 角部特大，可以采用球座。 桥梁设置修订中如何合理选择支撑台，即选择什么类型的支撑台，需要根据桥梁结构图式的要求决定。 当然，在任何情况下，固定端选择固定支架，可动端选择可动支架。 但是，在横桥的伸缩值不能忽视的情况下，结构图式的固定端不能单独采用GD型的支撑台。 这是因

15、为现代桥梁的桥面越来越宽，超过20的情况并不少见，此时温度等因素引起的横桥的伸长、收缩量不容忽视，可能达到中跨度桥梁的纵向伸长量。 既能保证梁不纵向位移，又能满足多梁式宽桥的横桥方向位移。 此时，将单向可动支撑台转动到90横置梁下，其顺桥方向起到固定支撑台的作用，横桥方向起到可动支撑台的作用。 完成的碗式橡胶支架承载能力的合理选择支架承载力的大小，必须根据桥梁的恒定载荷、活载支点反作用力之和和以及设置在支架上的支架数量进行修正。 像适当的支撑台那样，最大反作用力在支撑台的允许承载力的5%以下，最小反作用力在允许承载力的80%以上。 规定最小反作用力的目的是确保支撑台的良好滑动性能，由于聚四氟乙

16、烯板的摩擦系数与压力成反比，低于规定值时，摩擦系数增大。 在选择支承台时，一般不必太担心支承台的安全储备，例如，如果修正一个支承台的最大反作用力为4100、最小反作用力为3700，则由于4000支承台的允许支承反作用力变化范围为32004200，所以不要考虑从更安全的角度增大支承台的承载力5000支撑台的最低适当承载力为4000，最小支撑反作用力3700小于该值，不适合选择。 我们规定最大反作用力不要超过允许承载力的5%，但是支撑台的实际安全系数一般在5以上。 除了固定和滑动碗式橡胶支架、多方向可动支架(DX )、纵向可动支架(ZX )、固定支架(GD )、5、其他支架、QGZ球型钢支架、QGZ球型钢支架以外，还有适合特殊用途的支架铅芯橡胶支架是在一般的板式橡胶支架上设置圆柱形的铅芯，改善支架的衰减特性，降低地震对桥梁的脚台的作用。 在抗震盆式橡胶支架中，增设减震橡胶杆也可以达到一定的减震减震效果。 测力传感器除了一般的碗式橡胶支架的所有功能外，还能够准确地测量支架反作用力。 基础有可能发生大的下沉或支撑台的力不均匀时，可以抬起支撑台，在一定范围内调整支撑台的高度。、第三节进行支架的设定修正和修正、l .支