第六章 桥梁的支座第一节 概述 支座的作用传送上部构造的各种荷载顺应温度、收缩徐变等要素产生的位移按受力特性分为固定支座活动支座：竖向力支座布置简支梁桥普通一端采用固定支座,一端采用活动支座.延续梁普通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送程度力.程度力竖向力第二节 支座的类型和构造支座通常用钢，橡胶等资料来制造主要类型有：简易支座弧形钢板支座橡胶支座板式橡胶支座盆式橡胶支座 应根据桥梁构造的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等要素来选取支座类型。中小跨度公路桥普通采用板式橡胶支座大跨度延续梁桥普通采用盆式橡胶支座铁路桥采用钢支座一、简易支座 采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm，可用于跨径小于10m的板梁桥。二、钢支座1、弧形钢支座适用范围：跨径1020m构造特点：由上下垫板所组成，下垫板顶面切剥成圆柱体。固定支座需在上垫板上做齿槽或销孔，在下垫板上焊以齿板或销钉，安装后使齿板嵌入齿槽(或销钉伸入销孔)，以保证上下垫板之间不发生相对程度位移安装要点其它钢支座2、其它钢支座 板式橡胶支座有矩形和圆形。支座的橡胶资料以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡胶普通用于最低气温不超越-250C的地域，天然橡胶用于-300C-400C的地域。根据实验分析，橡胶紧缩弹性模量E、允许压应力和允许剪切角tgr的数值，均与支座的外形系数S有关。外形系数为橡胶支座的承压面积与自在外表积之比，矩形支座为：式中： a 顺桥方向橡胶支座的长度； b 横桥方向橡胶支座的宽度； t 中间橡胶层的厚度。 为满足橡胶的允许压应力和使支座能顺应梁端转动的要求，支座的长度a与宽度b之比取决于主梁下的有效宽度及所需的剪切角。普通应充分利用有效宽度b，而尽能够减小a的尺寸，以降低转动阻抗力矩它与a5成正比。根据支座稳定的要求，支座的总厚度不得大于平面最小尺寸的30%。三、橡胶支座1、板式橡胶支座bat外形系数构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网作为加劲层以提高支座的竖向承载才干。变形机理：1不均匀弹性紧缩实现转动；2剪切变形实现程度位移；3无固定和活动支座之分。性能目的：1允许应力；2弹性模量和剪切模量3允许剪切的正切值。适用范围：支座反力为703600kN的公路、城市桥梁。局限性：2、四氟滑板式橡胶支座桥梁球冠圆板式橡胶支座3、其它类型板式橡胶支座坡型板式橡胶支座铅芯橡胶支座4、桥梁盆式橡胶支座 盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座。具有承载才干大、程度位移量大、转动灵敏等特点，适用于支座承载力为1000KN以上的大跨径桥梁。 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、下支座板以及上下支座衔接板组成。组合上、中支座板构造或利用上下支座衔接板即可构成固定支座。盆式橡胶支座构构造要点1.钢盆2.承压橡胶板3.钢衬板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不锈钢滑板7.钢紧箍圈8.密封胶圈固定与滑动盆式橡胶支座 多向活动支座DX纵向活动支座ZX固定支座GD5、其它支座QGZ球型钢支座QGZ 球型钢支座 四废品盆式橡胶支座的选配 废品盆式橡胶支座的系列 废品盆式橡胶支座的主要系列有：GPZ、TPZ-1等。其中，GPZ表示由我国交通部中交公路规划设计院设计的系列盆式橡胶支座；TPZ-1那么表示我国铁道部科学研讨院设计的系列盆式橡胶支座。另外，还有其它科研院所设计的类同系列的盆式橡胶支座。这些系列支座，适用于各类桥梁及具类似受力与变形特性的工程构造，并非有明确的公路、铁路或其它工程构造之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位普通从1000起至50000，最多分为近40个级；并以DX、SX、GD分别表示单向 、双向活动支座及固定支座，而GDZ那么为抗震型固定支座的代号。 废品盆式橡胶支座的地域适用性 废品盆式橡胶支座的适用地域应思索温度和地震两个要素。以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。 3各种类型废品盆式橡胶支座的合理选配 盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁，当然首先思索的是其允许转角及程度能接受的推力能否满足要求。普通来说，GPZ、TPZ-1等系列的支座对这两个要求均能满足。假设转角和程度推力超出允许范围，那么需求改动支座的设计。转角特大，可采用球型支座。 关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，即终究选用何种类型的支座，那么需根据桥梁构造图式的要求决议。当然，在普通情况下，固定端选用固定支座，活动端选用活动支座。但假设横桥向伸缩值不容忽视的时候，构造图式的固定端就不能单一采用GD类型的支座。这是由于现代桥梁的桥面越来越宽，超越20已屡见不鲜，这时由温度等要素引起的横桥向伸、缩量便不可忽略了，有的可到达中等跨径桥梁纵向的伸缩量。为保证梁不发生纵向位移，又能满足多梁式宽桥的横桥向位移，这时可将一方向活动支座转过90横置梁下(如图2-7-9)，使其顺桥向起固定支座的作用下，而横桥向那么起活动支座的作用。 4废品盆式橡胶支座承载才干的合理选择 支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支点反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。适宜的支座普通为：最大反力不超越支座允许承载力的5%，最小反力不低于允许承载力的80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的滑移性能，由于聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比，假设低于规定的数值，那么磨擦系数将会增大。支座选配时，普通不用过多担忧支座的平安贮藏，比如计算得到一个支座的最大反力为4100，最小反力为3700，那就选用承载力为4000的支座，这是由于4000支座的允许支反力变化范围是32004200 ，不要从更平安的角度思索加大支座的承载力而选用5000的支座。由于5000支座最低适宜的承载力是4000，而最小支反力3700已小于此值，故不适宜选用。虽然我们规定最大反力，不超越允许承载力的5%，但支座实践的平安系数普通在5以上。作用在支座上的竖向力有构造自重的反力。在计算汽车荷载支座反力 时，应计入冲击影响力。当支座能够出现上拔力时，应分别计算支座 的最大竖向力和最大上拔力。直线桥梁的支座，普通仅需计入纵向程度力。斜桥和弯桥的支座，还 需求思索由于汽车荷载的离心力或其它缘由如风力等产生的横向程度力。汽车荷载产生的制动力，应按照公路桥涵设计规范要求，根据车道数 确定。刚性墩台各种支座传送的制动力，按规范中的规定采用。其中， 规定每个活动支座传送的制动力不得大于其摩阻力；当采用厚度相等 的板式橡胶支座时，制动力可平均分配至各支座。对于梁桥，地震地域桥梁支座的外力计算，应根据设计的地震烈度， 按的规定进展计算和组合。第三节、支座计算一、支座受力特点二、板式橡胶支座的设计计算一支座尺寸确定 根据橡胶支座和支承垫石混凝土的压应力不超越它们相应允许承压应力的要求，确定支座平面面积。在普通情况下，面积由橡胶支座控制设计：式中： -运营阶段由桥上全部恒载与活载(包括冲击力)所产生的最大 支点反力； A- 橡胶支座平面面积，矩形支座为ab，圆形支座为/4； - 橡胶支座的平均允许压应力，当支座外形系数S8时，=10； 当5 S 8时， =79支座平面尺寸支座高度 梁式桥的主梁由温度变化等要素在支座处产生的纵向程度位移，依托全部橡胶片的剪切变形t来实现, 与t的关系为：ah由有-橡胶片允许剪切角的正切，可取用0.50.7，不计活载制动力 时用0.5；计及活载制动力时取用0.7，那么上式可写成：-由上部构造温度变化、桥面纵坡等要素，引起支座顶面相对 于底面的程度位移。当跨径为L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当的程度位移可取简支梁向 温变变形的一半，即-活载制动力在一个支座上的程度力；-由制动力引起在支座顶面相对于底面的程度位移，可按下式 计算- 橡胶的剪切模量，- 橡胶支座的面积。AG二支座偏转与平均紧缩变形验算 主梁受荷挠曲时，梁端将产生转动角为 (如以下图)，但不允许其与支座间产生脱空景象。梁端转动时，支座就遭到一个偏心竖向力的作用，外表将产生不均匀的紧缩变形，一端为 另一端为 ，其平均紧缩变形 ，根据下式计算Nh式中：E-橡胶支座的弹性模量。 当无实验数据时，可查阅JTJ023-85，其值与支座的外形系 数有关，也可按下式计算假设梁端转角知，或按公式算得，那么有：时，表示支座与梁底产生了部分脱空，支座是部分承压。因此设计时必需保证 规定，橡胶支座的最大平均紧缩变形 不应大于支座橡胶总厚 的0.05倍。其中，a为主梁跨径方向的支座尺寸，又因固当三支座抗滑性验算 橡胶支座普通直接搁置在墩台与梁底之间，在它遭到梁体传来的程度力后，应保证支座不滑动，亦即支座与混凝土之间要有足够大的摩阻力来抵抗程度力，故应满足下式：无活载作用时 有活载作用时-活载制动力分在一个支座上的程度力；温度变化等要素分在一个 支座上的程度力。式中-在上部构造重力作用下的支座反力；-与计算制动力相应的汽车活载产生的最小支座反力；橡胶支座与混凝土外表的摩阻系数采用0.3-与计算制动力相应的汽车活载产生的最小支座反力；橡胶支座与 混凝土外表的摩阻系数采用0.3；与钢板的摩阻系数采用0.2； 四废品板式橡胶支座的选配 废品的板式橡胶支座早已构成系列，故在普通情况下，没有必要自行设计支座，只需根据规范废品支座的目录，选配适宜的产品。 我国交通部公布的废品板式橡胶支座代号表示方法，按交通部JT规范第5.1条有这样几项代码组成：称号、型式、规格及胶种。如GJZ30040047(CR)，表示公路桥梁矩形、平面尺寸300400、厚度为47的氯丁橡胶支座；又如GYZF430054(NR)，表示公路桥梁圆形、直径300、厚度为54、带聚四氟乙烯滑板的天然橡胶支座。另外，除常用支座外，还有一些特制支座，好像济大学桥梁工程系研制的球冠支座、抗震支座等。