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1、第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,主要内容 支座的作用、类型及布置 支座的构造 支座的抗震措施 支座的设计与计算,第三节 桥梁支座,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,支座作用,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。,保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定,不滑落。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,按其容许变形的可能性可分为:,支座类型,按使用材料分为: 简易支座、钢支座、橡胶支座、混凝土支座 特殊功能的支座 客运专线支座,固定支座:传递竖向力和水平力,允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动; 活动支座:只传递竖向力,允许上部结构在支座处既能自由转动有能水平移动。分多
2、向活动支座(纵向、横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,布置原则,有利于传递纵向水平力,有利于梁体的自由变形,对于桥跨结构:使梁的下缘在制动力作用下受压,例如布置在行车方向的前方; 对于桥墩:使制动力的方向指向桥墩中心,使墩顶圬工在制动力作用下受压; 对于桥台:使制动力的方向指向堤岸,使台顶圬工受压,并能平衡一部分台后土压力。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,布置方式,简支梁桥:应在每跨的一端设置固定支座,另一端设活动支座;对于多跨简支梁,一般把固定支座布置在桥台上,每个桥墩上布置一个(组)活动支座与一个(组)固定支座。若个别墩较高,也
3、可以在高墩上布两个(组)活动支座。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,连续梁桥及桥面连续的简支梁:每一联设置一个固定支座,并宜将固定支座设置在靠近温度中心处以使全梁的纵向变形分散在梁的两端,其余墩台上均设置活动支座。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,铁路桥梁:一般情况下桥面较窄,支座横向变位很小,一般只须设置单向活动支座(纵向活动支座)。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,特别宽的桥梁:尚应设置沿纵向和横向均能自由移动的活动支座。在设置固定支座的桥墩(台)上,一般采用一个固定支座,其余为横桥向的单向活动支座;在设置活动支座的所有桥墩(台)上,一般沿设置固定支座的一侧,均布置顺桥向的单向活动支
4、座,其余均为双向活动支座。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,坡桥:宜将固定支座布置在标高低的墩台上。同时,为了避免整个桥跨下滑,影响车辆的行驶,当纵坡大于1%或横坡大于2%时,应使支座保持水平,通常在设置的梁底面,增设局部的楔形构造。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,曲线梁桥:曲线梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布。同时,支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动和移动的可能性。宜采用球面支座,且为多向活动支座。曲线箱梁中间常设单支点支座,仅在一联范围内的梁的端部(或桥台上)设置双支座,以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线外侧偏离,可调整曲梁的扭矩分布。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁
5、工程,支座的构造,按使用材料分为: 简易支座、钢支座、橡胶支座、混凝土支座 特殊功能的支座 客运专线支座,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,简易垫层支座,对于跨度小于或等于6m的铁路板梁桥或标准跨径小于10m的公路简支梁桥,为简单起见,可不设专门的支座,而采用由几层油毛毡或石棉做成的简易支座,如下图所示。这种简易垫层的变形性能较差。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,钢支座,钢支座主要用在钢桥或大跨径混凝土桥上。钢支座承载能力大,但用钢量多、易锈蚀,因而养护费用较高,常用的有:,弧形支座 摇轴支座 辊轴支座,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,弧形支座,弧形钢板支座常用于跨径10m20m,支承反
6、力不超过600KN的简支梁桥上。由上、下两块支座垫板以及齿板或销钉组成。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,摇轴支座,梁桥的跨度大于或等于20m时,可采用钢摇轴支座。活动支座由底板、摇轴和直接与梁底相连的顶板组成。摇轴的顶面和底面均做成圆曲面形,能自由转动,并由摇轴转动顶面、底面的位移差,来适应梁体水平位移的需要。固定支座由顶板、摇轴两部分组成,而摇轴的底面是水平面,直接和墩台顶面连接,因此支座只能转动,不能位移。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,辊轴支座,辊轴支座是大跨度混凝土桥和钢桥常用的支座形式。辊轴支座通常由若干个小直径的辊轴并列、组联在一起,如下图所示,通过辊轴的转动实现梁体水平位
7、移和转动。辊轴的数量视支座反力的大小而定。为了保证各辊轴之间的相对位置,通常在辊轴两端中心处设置连杆,以使各辊轴平行转动。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,辊轴支座(固定)用于混凝土桥,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,橡胶支座,橡胶支座一般可分为:,板式橡胶支座 盆式橡胶支座 四氟板式橡胶支座 球冠圆板式橡胶支座,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,板式橡胶支座,构造: 板式橡胶支座是由若干层橡胶片和薄钢板为刚性加劲物迭和而成。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,板式橡胶支座,板式橡胶支座,板式橡胶支座有矩形和圆形。支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主,也可采用天然橡胶。,第二章 混凝土简支梁桥,桥
8、梁工程,板式橡胶支座,活动机理: 利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角,利用其剪切变形实现水平位移。 一般无固定支座与活动支座之区别,所有纵向水平力和位移由各个支座均匀分配。如有必要设置固定支座可采用厚度不同的橡胶板来调节各支座传递的水平力和水平位移。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,盆式橡胶支座,构造:,盆式橡胶支座是由氯丁橡胶板、钢盆、聚四氟乙烯板、不锈钢板、中间衬板、钢紧箍圈、橡胶密封圈等组成。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,盆式橡胶支座,盆式橡胶支座组成,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,盆式橡胶支座,分类:,盆式橡胶支座按其工作特征可以分为固定支座、多向活动支座和单向活动支座三种。
9、,固定支座(GD),横桥向,顺桥向,多向活动支座(DX),纵向活动支座(ZX),第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,盆式橡胶支座,工作原理:,利用设置在钢盆内的橡胶块实现对上部结构承压和转动,利用中间钢板上的四氟板与顶面上不锈钢板之间的平面滑动适应桥梁较大的水平位移。由于弹性橡胶块在钢盆内处于三向约束状态,因此可获得较大的承载能力。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,盆式橡胶支座,特点:,盆式橡胶支座是由钢构件与橡胶组合而成的桥梁支座,它具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点,适用于支座承载力为1000KN以上的大跨度桥梁。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,四氟板式橡胶支座,构造:,四氟
10、板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座的表面粘贴一层聚四氟乙烯板(厚24mm)而成。由上支座板、不锈钢板、四氟板式橡胶支座、下支座板和防护罩组成。,1-上支座板,2-不锈钢板,3-聚四氟乙烯板,4 -防护罩,5-钢板,6-橡胶,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,四氟板式橡胶支座,特点:,除具有普通板式橡胶支座的优点外,还能利用聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板之间的低摩擦系数,使得桥梁上部构造的水平位移不受限制。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,四氟板式橡胶支座,适用范围:,较大跨径的简支梁桥、桥面连续的公路桥梁 施工滑块:可在顶推施工的桥梁上用作施工工具,也可以用来做移动重物滑道 铁路上还利用四氟滑块来
11、横移道岔,可大大减少封闭行车的时间,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,球冠圆板式橡胶支座,构造:,球冠圆板式橡胶支座是一种改进后的圆板式橡胶支座,其中间层橡胶和钢板布置与圆板式橡胶支座完全相同,只是在支座的顶面用纯橡胶制成球形表面 .,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,球冠圆板式橡胶支座,特点:,球冠圆板式橡胶支座与板式橡胶支座相比,它具有支座传力均匀,可明显改善或避免支座底产生偏压、脱空等不良现象,特别适应于纵横坡度较大(3%5%)的立交桥及高架桥。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,特殊功能支座,球形支座 减震支座 拉压支座,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,球形支座,构造:,球型支座是在
12、盆式橡胶支座的基础上发展起来的一种新型桥梁支座,由上、下支座板、钢球冠形衬板、平面聚四氟乙烯板和球面聚四氟乙烯板等部件构成。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,球形支座,工作原理:,球型支座提供桥跨结构水平位移的原理与盆式橡胶支座完全一样,不同之处是盆式橡胶支座通过钢盆中的承压橡胶块的不均匀压缩来满足梁体转角要求的,而球型支座则是通过球冠衬板与球面四氟板之间的滑动来满足支座转角的需要。,适用范围:,这种支座的设计转角较大,各向转动性能一致,适用于宽桥和曲线桥。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,减震支座,地震地区的桥梁应使用具有抗震和减震功能的支座。目前国内主要的减隔震支座、抗震支座的类型有抗
13、震铅芯橡胶支座(如图所示)、高阻尼橡胶支座和抗震型球形支座等。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,拉压支座,连续梁桥、悬臂梁桥、斜桥以及小半径曲线桥,在运营荷载作用下,有时会在支座处产生向上拉力,此时支座既要承受压力又要承受拉力,拉压支座就是一种既能承受压力又能承受拉力的支座。,板式橡胶支座、盆式支座和球型支座都可以做成拉压支座的形式。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,客运专线支座,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,支座的抗震措施,墩台顶部沿梁轴方向的预留宽度,设计宽度S(mm): 当L100m时,S=200+5L 当L100m时,S=300+4L 式中:L桥梁跨度(m),搭接长度,悬臂梁与挂梁在支座处的搭接长度S 宜大于600mm;但对软弱地基上的桥梁,其值应大于700mm。,第二章 混凝土简支梁桥,桥梁工程,支座的抗震措施,桥跨结构的抗震连接,当墩顶较宽时,可采用连接螺栓和嵌塞将桥跨结构联为一体。 在墩台顶面设限制位移锚栓或钢筋混凝土挡块。,
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