2.5梁式桥的支座.ppt
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1、14:50,14:50,14:50,教学目的和任务,重点与难点,1掌握桥梁支座应满足的要求;,2熟悉板式橡胶支座的构造;,3掌握矩形板式橡胶支座的计算方法;,4了解盆式橡胶支座的构造;,1板式、盆式橡胶支座的构造;,2板式橡胶支座的计算;,14:50,问题: 1、桥梁是由那几部分组成的?,2、支座有何作用?常用类型?如何选用、布置、安装?,上部结构,桥墩,桥台,基础,传力装置支座,第六章 梁式桥的支座,14:50,本次课内容: 61 桥梁支座概述 62 支座的类型及构造 重 点: 1)支座布置及布置 2)板式、盆式橡胶支座(选配) 3)支座的选用,参 考 资 料: 庄军生 桥梁支座 中国铁道出
2、版社 JT 391-1999 公路桥梁盆式橡胶支座 JTT 42004 公路桥梁板式橡胶支座 JTT 6632006 公路桥梁板式橡胶支座规格 http:/ 橡胶支座的选用,参考资料:JT 391-1999 公路桥梁盆式橡胶支座 JTT 42004 公路桥梁板式橡胶支座 JTT 6632006 公路桥梁板式橡胶支座规格 庄军生 桥梁支座 中国铁道出版社 http:/ 求:分析全面,引用资料正确,条理清楚,独立完成。,14:50,桥梁支座图例,14:50,第一节 支座概述,14:50,桥梁支座,支座的作用,1 传递上部结构的荷载; 2 保证结构自由变形,使上、下部结构的实际受力情 况符合结构的静
3、力图式。,简支梁桥的静力图式,14:50,桥梁支座,对支座的要求,1 必须具有足够的承载能力; 2 对变形的约束应尽可能的小; 3 便于安装、养护、维修甚至进行更换。,14:50,桥梁支座,支座设置,1 简支梁桥:一端设固定支座,一端设活动支座;,2 多跨连续梁:每联中一个桥墩设固定支座,一般位于 中间桥墩,其余墩台设活动支座;,3 悬臂梁桥:锚固跨一侧设固定支座,另一侧活动支座;,4 T构桥挂孔:按简支梁处理;,5 悬臂梁和连续梁:特殊情况下需设置拉压支座。,14:50,桥梁支座,固定、活动支座布置,固定、活动支座的布置应有利于墩台传递纵横向水平力。,1 坡桥:将固定支座布置在标高低的墩台上
4、;,2 宽梁桥:应布置沿纵向和横向均能移动的活动支座;,3 多跨简支梁桥:相邻两跨的固定支座不宜集中布置在 一个桥墩上;但若个别墩较高,可在上面布置相邻两 跨的活动支座;,4 连续梁桥:固定支座布置在靠近桥跨中心;若中间墩较高或地基受力较差时,可根据情况将固定支座布置在靠边的其它墩台上。,14:50,第二节 支座的类型及构造,14:50,桥梁支座的分类,按受力特性分类,1 固定铰支座:承担顺、横桥向水平力和竖向力,保证支承处主梁转动; 2 活动铰支座:只承担竖向力,保证支承处主梁转动、水平移动。,按容许变形的可能性分类,1 单向活动支座:约束一个方向的水平位移(横桥向); 2 双向活动支座:容
5、许顺、横桥向水平位移; 3 固 定 支 座: 约束顺、横桥向的水平位移。,14:50,支座的类型,1. 简易垫层支座,2. 板式橡胶支座,3. 盆式橡胶支座,4. QGZ球形钢支座,5. 弧形钢板支座,6. 钢筋混凝土摆柱式支座,2.1 带加劲层的板式橡胶支座 2.2 坡形板式橡胶支座 2.3 球冠形板式橡胶支座 2.4 聚四氟乙烯滑板式橡胶支座 2.5 铅芯橡胶支座 2.6 拉压橡胶支座,14:50,1. 简易垫层支座,适用条件 铁路: lb 4-5m ; 公路: lb 10m ;,构造 几层油毛毡或石棉( 1cm ),特点 不区分固定、活动支座; 与静力图式相差较大; 摩阻力大,变位小,接
6、触面易拉裂。,处理措施:接触面局部加强,墩台顶部削角等,14:50,2. 板式橡胶支座,适用,适用于跨度小于30m、位 移量较小的桥梁; 正交桥用矩形支座:弯、 坡、斜、宽桥用圆形支座。,变形机理,转 角:橡胶片不均匀压缩 水平位移:橡胶片剪切变形,14:50,2. 板式橡胶支座,氯丁橡胶: -2560(CR) 天然橡胶: -3560(NR) 三元乙丙胶: -4060(EPDM),板式橡胶支座橡胶材料:,说明:板式橡胶支座无固定与活动之分,可采用高度不 同的橡胶板来调节各支座传递的水平力和位移。,特点,适应任意方向的变形; 橡胶的弹性能消减上、下部结构所受的动力作用,对 于抗震十分有利。,14
7、:50,2.1 带加劲层的板式橡胶支座,特点 采用薄钢板或钢丝网作为加劲 层以提高竖向承载能力。,厚 度:21194mm 形 状:矩形、圆形 承受荷载:5000KN,14:50,2.1 带加劲层的板式橡胶支座,板式橡胶支座安装, 为保证工程安装质量以及安装、调整和更换支座的方 便,都必须在墩台顶设置支承垫石。, 桥梁纵坡1%: 1)在梁底与支座之间设置楔形钢板; 2)将支座垫石制成斜坡状; 3)将梁端底面制成斜坡状。, 桥梁纵坡1%时: 1)应采取措施予以调整使支座保持水平; 2)采用坡形板式橡胶支座。,14:50,2.2 坡形板式橡胶支座,调节桥梁坡度,使支座受力均匀,无应力集中,无脱空现像
8、; 适宜梁底有坡度的情形,坡度1%4%。,14:50,2.2 坡形板式橡胶支座,坡形板式橡胶支座安装,14:50,2.3 球冠形板式橡胶支座,构造特点,顶部增设纯橡胶球冠(高413mm),接近于“点支承”; 利用顶部的橡胶球冠,来调整受力的中心位置,可克服安 装所产生的偏压、脱空现象,简化安装工艺。,适用:有纵、横坡3-5%的斜、曲线桥梁。,14:50,2.4 聚四氟乙烯滑板式橡胶支座,构造 普通橡胶支座+聚四氟乙烯板(24mm); 梁底设不锈钢板(加硅脂f=0.06 ,低于-25时0.078 ),适用: 大跨度简支梁、桥面 连续的桥梁和连续梁 ;顶推施工滑板。,14:50,2.4 聚四氟乙烯
9、滑板式橡胶支座,聚四氟乙烯滑板式橡胶支座安装,聚四氟乙烯滑板式橡胶支座应水平安装,并应设置上下钢板,14:50,2.5 铅芯橡胶支座,隔震原理,基于板式橡胶支座发展而来,在板式橡胶支座中心竖直的压入99.9%的铅芯形成。,特殊功能:抗震,通过支座限 制和吸收传入结构的地震能。,1)阻尼:铅芯能改善橡胶板的 阻尼性能,增大能量损失,从 而使振幅逐渐减小;,2)支座变形的恢复:铅芯塑性 变形之后,在温度环境中能 逐渐复原,恢复其力学性能。,14:50,2.6 拉压橡胶支座,特点,不仅承受压力,而且还能承受拉力,拉力通过拉力螺栓提供。,适用,连续梁桥、斜桥,悬臂梁锚固端。,14:50,3. 盆式橡胶
10、支座,构造特点,氯丁橡胶块放置在钢制的凹形金属盆内,橡胶处于有侧限受压状态,提高支座的承载能力。,构造组成 上支座板、不锈钢板、聚四 氟乙烯板、钢衬板、密封圈、 橡胶块、下支座板(盆)。,上支座板,不锈钢板,聚四氟乙烯板,钢衬板,密封圈,橡胶块,下支座板,14:50, 转 动橡胶板不均匀压缩; 水平位移 聚四氟乙烯板和不锈钢板之间滑动。,支座变形机理,3. 盆式橡胶支座,支座特点,橡胶处于有侧限受压状 态承载能力高; 聚四氟乙烯板和不锈钢 板间摩擦系数小水平 位移量大; 转动灵活适用于大跨 径桥梁。,14:50,3. 盆式橡胶支座,适用 转角变形 0.02rad 顺桥向变形 0 300mm 横
11、桥向变形 0 50mm,盆式橡胶支座的选配, 系列产品: 系列: GPZ(中交规院)、 TPZ1(铁科院); 吨位: GPZ系列竖向承载力80060000kN,31个级别; 代号:单向DX、双向SX、固定GD、固定抗震、单向抗震,14:50,3. 盆式橡胶支座, 地区适用性: 确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或 抗震措施。,A、常温型支座:适用于-25+60。(氯丁橡胶) B、耐寒型支座:适用于-40+60,代号为F。 (天然橡胶或三元乙丙橡胶),GPZl5SXF: GPZ 系列中设计承载力为15MN 双向活动耐寒型盆式支座,15000KN,竖向承载力,GPZ35DX:,GPZ 系
12、列中设计承载力为35MN 单向活动常温型盆式支座,14:50,3. 盆式橡胶支座, 各种成品支座类型的合理选配 首先考虑容许转角及能承受的水平推力能否满足要求。 GPZ、TPZ-1系列支座一般均能满足,转角特大时可采用 球型盆式支座。,JT 391-1999 公路桥梁盆式橡胶支座规定: 固 定 支 座:各方向的水平承载力竖向承载力的10; 单向活动支座:非滑移方向水平承载力竖向承载力10; 抗 震 型 支 座:水平承载力竖向承载力的20。,14:50,3. 盆式橡胶支座, 承载力选配: 支座最大反力 (1+10%)设计承载力(成品) 支座最小反力 80% 设计承载力(成品),成品支座设计承载力
13、并非吨位越大越好,要注意成品的最低适合承载力,过大不利于自由变位。,规定最小反力的目的:保证支座具有良好的滑移性能,因为聚四氟乙烯板的摩擦系数与压力成反比,如果低于规定的数值,则摩擦系数将会增大。,14:50,选用:设计承载力为4000kN的盆式支座,如 :某大跨径梁式桥,支座最大反力4100kN, 最小反力3700kN;,错误:不要从更安全的角度而选用5000kN的盆式支座。,支座允许反力范围:32004400kN,1 支座最大反力 (1+10%)设计承载力 2 支座最小反力 80% 设计承载力(最低适合承载力) 3 成品支座设计承载力并非吨位越大越好,要注意成品的最低 适合承载力,过大不利
14、于自由变位。,3. 盆式橡胶支座,原因:5000kN支座最低合适承载力是4000kN,而最小 反力3700kN 4000kN ,故不适宜选用。,14:50,3. 盆式橡胶支座,14:50,3. 1球型盆式橡胶支座,基于盆式橡胶支座发展而来。,特点:多向活动,变位机理,水平位移:聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的滑动; 转 角:橡胶块的不均匀压缩。,适用:曲线桥、宽桥、斜桥等。,14:50,4. QGZ球形钢支座,QGZ 球型钢支座外观,QGZ 球型钢支座构造示意图,14:50,构造: 上支座板、不锈钢板、平面 聚四氟乙烯板、球面钢衬 板、球面聚四氟乙烯板、橡 胶密封圈、下支座板。,适用: 转角变形可
15、达0.05rad; 特别适用于低温地区。,4. QGZ球形钢支座,变位机理,水平位移:平面聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的滑动; 转 角:球面钢衬板与球面聚四氟乙烯板之间的滑动。,14:50,适用条件 lb 10-20m 且 N支 60t,变位机理,角位移平板沿弧形钢板转动; 线位移上下垫板相对滑移。,构造 由上下垫板组成,上垫板为平的矩形板,下垫板是顶面切 削成圆柱面的弧形钢板。固定支座用齿板或销钉(固定),缺陷 摩阻力大,变位小,接触面易拉裂。,摇轴支座,5. 弧形钢板支座,14:50,6. 钢筋混凝土摆柱式支座,适用 lb 20m 的梁式桥,构造 上下用弧形钢板加强,两 侧截平,中部为一钢筋
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