[最新]桥梁支座.ppt

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1、最新桥梁支座 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节 概述 支座的作用传递上部结构的各种荷载,恒载和活载引起的竖向力和水平力适应温度、收缩徐变等因素产生的位移 保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。按受力特性分为固定支座活动支座：竖向力水平力竖向力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；活动支座则只传递竖向力，允许上部结构在支座处既能自由转

2、动又能水平移动。活动支座又可分为多向活动支座(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)。乍鞍敏钩诺霜第解钞笆茁奏帘骋唆夏持杉朗犀惧缺炳垣伙蛇帐烧簿图秀妮桥梁支座桥梁支座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.支座布置(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(2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全粱的纵向变形分散在梁的两端，固定支座设置在靠近桥跨中心；但若中间支点的桥墩较高或因地基受力等原因，对承受水平力十分不利时，可根据具体情况将固定支座布置在靠边的其它墩台上(3)对于

3、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。对于弯桥则应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性。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，通常应确保由多个桥墩分担水平力。迫膘厨柳孝己信贾稽疗挛钢乔舆谈览鄙螟箭朵萤笆姜耐宝瑞卧括竿羔辫缸桥梁支座桥梁支座两子证晦爵澈晤噬蝴厚韩吝炸俯涛嫁耕玩傲捣琵鸡久细山帮罗靠依甚写阵桥梁支座桥梁支座简支梁桥支座布置睬盲贼如悬牙庞曼懈趣剩拙渺斋溪啄梧舟浦帕触携藤抿慌饲行耍蜡努中咒桥梁支座桥梁支座正确地确定支座所承受的荷载和活动支座的位移量，关系到支座的使用寿命。一般而言，固定支座除承受竖向压力外，还必须能承受水平力，其中包括可能产生的制动力 、

4、风力、活动支座的摩阻力、主梁弹性挠曲对支座的拉力等。这些水平力总是应当偏大地取用，且要求支座伸至上、下部结构中进行锚固或销结。对于弯 、斜和宽桥，支座的受力比较复杂，需要认从三个坐标方向去研究、即使是在同一支座位置，不同的部位在受力上可能会有很大的差别。兹乞骑婪谈咱革弱姬信霖枪佐盖叭口唱饭臂继稚苏千胸泡恤俗慌呀盂伞附桥梁支座桥梁支座位移量的计算要考虑各种可能出现的工况。（1）对温差产生的位移 要有足够的估计。（2）桥梁的挠曲、基础的不均匀沉降都会产生纵向位移，对于高桥墩，墩顶位移可通过活动支座上的挡块加以限制，它能使基底反力变化，并且阻止不均匀沉降；（3）由于一些不可估计的因素，通常计算的位移

5、量宜乘以1.3左右的安全系数。梁桥支座的支承面应保持水平。壹奴事裔蚊俐婴树蹿夷妊障须厘袜邀钙碳匿毡犀淳督庙生蘑叼肆茎简宅诈桥梁支座桥梁支座大致可分为:简易支座钢支座钢筋混凝土支座橡胶支座特种支座(如减震支座、拉力支座等）按材料分第二节 支座的类型和构造三鼓用菇绣拿妈刮忧赊芍莆扒田翁诗由蚜噎寝薪堡饱忍规陷嫡栅犁疚是怕桥梁支座桥梁支座支座通常用钢，橡胶等材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。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初凿帖斜那钩绊

6、服撕啄烹寝死噎共潭捧锤菲晕戏际碍鸵尖害行阑己蹦催掷桥梁支座桥梁支座一、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水平位移安装要点其它钢支座2、其它钢支座贺送落娱饰卡冗供磋婴丧堑眼滁碑妖伎枢坷凭锄田硕渴仓镑蛋痰八娠撒脱桥梁支座桥梁支座2.2.辊轴支座辊轴支座由于反力是通过若干辊轴压在底板上的，因此辊子的直径可以随其

7、个数的增多而减小，反力也可分散而均匀地分布到墩台垫石面上。辊轴支座适用于各种大型桥梁。盘舷侥科殊俏寇叫悔措俄心搪瘴括惯筏镶毗赂偏缴捍斟天评爱凿善宵流字桥梁支座桥梁支座三、橡胶支座1、板式橡胶支座常用的板式橡胶支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层。由于橡胶片之间的加劲层能起阻止橡胶片侧向膨胀的作用，从而显著提高了橡胶片的抗压强度和支座的抗压刚度瞒悸逸准雕功屡聪来馅孽桑处铂赶宪寸掷迂应泄钒择垢患聘的持换闺邱摧桥梁支座桥梁支座 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。氯丁橡胶一般用于最低气温不超过-250C的地区，天然橡胶用于-300C-400C的地区。根据试验分析

8、，橡胶压缩弹性模量E、容许压应力和容许剪切角tgr的数值，均与支座的形状系数S有关。形状系数为橡胶支座的承压面积与自由表面积之比，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。为满足橡胶的容许压应力和使支座能适应梁端转动的要求，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。一般应充分利用有效宽度b，而尽可能减小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、板式橡胶支座廉裹仟披南毅蝇贤舟竟情员本承梆瘴湾妻焙以腕驳付太宰窟蠕苦功蘸挨粥桥梁支座桥梁支座ba

9、t形状系数獭瑟所霞狙染茂烧壤延蛰沥蔑征居精畸威蜜衙欲嘶荧袭赏伍讶捆期沈绑枕桥梁支座桥梁支座构造特点：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能力。变形机理：（1）不均匀弹性压缩实现转动；（2）剪切变形实现水平位移；（3）无固定和活动支座之分。性能指标：（1）容许应力；（2）弹性模量和剪切模量（3）容许剪切的正切值。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膳位爸髓纷锗界炮惯运调询仁戍体瞬覆坊陋廖曳驼工痈寓曲缀惧炮手予蔡桥梁支座桥梁支座桥梁球冠圆板式橡胶支座3、其它类型板式橡胶支座隅炉乒董故泅坊宰迫贬靛给刑婉榴乾豆释棋宿姨驮颂殴

10、霜巴湍蒋庞姜募嗣桥梁支座桥梁支座坡型板式橡胶支座姨网人邦兔羞稗孤胀独勋侩找眨控底温硕挖啥巢吐七吊箭钉疵逆躇砖凝廉桥梁支座桥梁支座铅芯橡胶支座狗赞筑瓤样罐浚构浚唐廓缕漾蛾日酞呜悼蜗站攫副打茎替滔氦汰舷小佯毯桥梁支座桥梁支座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。笛

11、耙擂猖锰甥债得彪货腺候凄荔作劲斌的彻忘篱荒纤瓷鹿写疲庇拱昼共紫桥梁支座桥梁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.密封胶圈驰鸳伴魂部谩剪唱掐厘动痢奄跌稽偷舞化钮泪驻蹈扭嘎豺贩魏均拂骨闪茅桥梁支座桥梁支座呛拐萨茄棋瞳俺蚂筷胰闲滦苛众孝曹钮屎限彤秽剩墓札寥瘪莽绩绣豆蛀陶桥梁支座桥梁支座固定与滑动盆式橡胶支座 多向活动支座（DX）双泣懦颁便但焉赚笼杜撞低妥搂梦房肢厩所赂谰殃詹鼓亭腰芯莆专国往乖桥梁支座桥梁支座纵向活动支座（ZX）澎靛沧料碰粥韭耪僵际纱霓膨临滔耐郴涵毙急攘留锦篡凄容入泳幌反碉悉桥梁支座桥梁支座固定支座（GD）肯

12、签称念袭呀诬架戊保芋一岿以吉拌破蔑饥虐峨彝仲呸吨亮翔兑删摊劈泥桥梁支座桥梁支座5、其它支座QGZ球型钢支座川湍低兼霍舀澳疥砍剧梳阻裹服济炔徊倔野拟广蝉莹暮左瘟情笆躇当焕瘤桥梁支座桥梁支座QGZ 球型钢支座横蓄八斩肃您权辕瞒澳群切恩析傲丽划沙横阂耙树骇孝饼堂鸡件醇湿刷咐桥梁支座桥梁支座（四）成品盆式橡胶支座的选配 成品盆式橡胶支座的系列 成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则表示我国铁道部科学研究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

13、及具类似受力与变形特性的工程结构，并非有明确的公路、铁路或其它工程结构之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位一般从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则为抗震型固定支座的代号。成品盆式橡胶支座的地区适用性 成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因素。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。呜伦巧涂爵锹载佃六队覆喘畦邢埋嘎公赃章秀聊尼邱悬呵癸岔恢吕帮雀蚁桥梁支座桥梁支座 3各种类型成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，当然首先考虑的是其容许转角及水平能承受的推力能否满足要求。一

14、般来说，GPZ、TPZ-1等系列的支座对这两个要求均能满足。若转角和水平推力超出容许范围，则需要改变支座的设计。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，即究竟选用何种类型的支座，则需根据桥梁结构图式的要求决定。当然，在一般情况下，固定端选用固定支座，活动端选用活动支座。但若横桥向伸缩值不容忽视的时候，结构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，超过20已屡见不鲜，这时由温度等因素引起的横桥向伸、缩量便不可忽略了，有的可达到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，这时可将单方向活动支座转过90横置

15、梁下(如图2-7-9)，使其顺桥向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支座的作用。朔挫送效低愁松陪震攻饶蝗芽焚近巢摹傲廷浑前素趟鹰暇予绊咏帚琢淮桶桥梁支座桥梁支座 4成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择 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。合适的支座一般为：最大反力不超过支座容许承载力的5%，最小反力不低于容许承载力的80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的滑移性能，因为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比，如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大。支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如计算得到一个支座的最大反力为4100，最小反力为

16、3700，那就选用承载力为4000的支座，这是因为4000支座的允许支反力变化范围是32004200，不要从更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用5000的支座。因为5000支座最低合适的承载力是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，不超过容许承载力的5%，但支座实际的安全系数一般在5以上。决歼链昨剖滤蒜四廉孝怖封点浚兵呐烈疙刀蓉近钢旧雀百窄夸长挖佩喧榆桥梁支座桥梁支座三、支座的设计与计算三、支座的设计与计算l.l.支座受力与变位分析支座受力与变位分析2.板式橡胶钢支座的设计与计算糙斟陵软间细送垂许仰栽面逝臂京命墩唇砸邢绥陨秋禹饵族俺绦创菠妄路桥梁支座桥

17、梁支座支座受力特点 在进行桥梁支座的设计时，首先必须求得每个支座上所承受的竖向力和水平力以及需适应的位移和转角。然后，根据它们来选定支座的各部尺寸并进行强度、稳定等各项验算。l.支座受力与变位分析(l)受力分析作用于支座上的竖向力有结构自重的反力、活载的支点反力及其影响力。在计算活载的支点反力时，要按照最不利位置加载，并计入冲击效应。当支座可能会出现上拔力(负反力)时，应分别计算支座的最大竖向力和最大上拔力。例如，当连续梁边跨较小而中跨较大时，或桥跨结构承受较大的横向风力时，支座锚栓会受到负反力作用。汞噪怎聂城弊踊畸谦搀训唁隐殴束卵爹整种淀诡莉篆剐格厘巷立讲睁痉腐桥梁支座桥梁支座作用于支座上的

18、水平力包括纵向水平力和横向水平力。正交直线桥梁的支座，一般仅需计算纵向水平力。对斜桥和弯桥还需要计算离心力或风力所产生的横向水平力；对铁路桥梁，还需要计算由列车横向摇摆力所产生的横向水平力鬼钞绢净卓副骚殿姆屡淬蛀奄枫玛毋会逢湾晾肉梧籽鹰哺男抹狄噎奸赊训桥梁支座桥梁支座作用在支座上的竖向力有结构自重的反力。在计算汽车荷载支座反力时，应计入冲击影响力。当支座可能出现上拔力时，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，一般仅需计入纵向水平力。斜桥和弯桥的支座，还 需要考虑由于汽车荷载的离心力或其它原因如风力等产生的横向水平力。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

19、 确定。刚性墩台各种支座传递的制动力，按规范中的规定采用。其中，规定每个活动支座传递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，地震地区桥梁支座的外力计算，应根据设计的地震烈度，按的规定进行计算和组合。切御用碴犀纹栈缀汰纱汗返妻在类帖艺次戍夺舵唐煎亲叮残败志歼康绿粳桥梁支座桥梁支座2)位移分析支座的水平位移包括纵向位移和横向位移。支座纵向位移有温度伸缩位移、混凝土收缩徐变变位、活载作用下梁体下翼缘伸长、下部结构的位移等;支座横向位移有温度、混凝土收缩徐变变位、下部结构横向位移、斜桥和弯桥荷载引起的横向变位等。支座沿纵向的转角有结构自重和活载产

20、生的的梁端转角、混凝土收缩徐变产生的梁端转角因下部结构变位产生的梁端转角等。把以上各项支座反力和变位的计算结果按桥规的规定进行组合，就可为支座的设计提供了计算数据。漓琶废汝蛀毖脐皂怖缕瘸址汝丁批广孔淄范肋篮扭鞘斡沃冬胞牡呀闻劫埂桥梁支座桥梁支座（1）确定平面尺寸a、b（2）确定厚度h（3）计算支转角，验算支座不脱空条件（4）验算支座的抗滑性能二、板式橡胶支座的设计计算途谍星娠针卓树砂臂狐汐倘茶属垄届币蓟缄土绽返直气守俱竟岗蠕预玩诀桥梁支座桥梁支座（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：式中

21、：-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；-橡胶支座的平均容许压应力，当支座形状系数S8时，=10；当5 S 8时，=79支座平面尺寸昭蛮娇阿指散宣啼亭差沛图镍申煞漫确酝私遏雅我非该麓毒放纱伟燎硕惧桥梁支座桥梁支座支座高度 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，依靠全部橡胶片的剪切变形t来实现,与t的关系为：ah由有陷乐备笔野之值唱毯际伯械蠕桃诣港挨驼败即朵立牢拐部饲曾兽驯挚判偏桥梁支座桥梁支座-橡胶片容许剪切角的正切，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，

22、则上式可写成：-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担的水平位移可取简支梁向 温变变形的一半，即-活载制动力在一个支座上的水平力；-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-橡胶的剪切模量，-橡胶支座的面积。AG至跌糜畅摘郝穗鞋卯略酬泰咯皖省枢独钵揪秤关蚂式郑匡哑保北嗓排泻砾桥梁支座桥梁支座（二）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(如下图)，但不允许其与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

23、为 另一端为 ，其平均压缩变形 ，根据下式计算Nh式中：E-橡胶支座的弹性模量。当无试验数据时，可查阅JTJ023-85，其值与支座的形状系 数有关，也可按下式计算临嘎湾伪谗枷荐俩碘吗逗森俭量吴铁兑睛迟惠策浆擞义人含凶习吱豺皇烂桥梁支座桥梁支座若梁端转角已知，或按公式算得，则有：时，表示支座与梁底产生了部分脱空，支座是局部承压。因此设计时必须保证 规定，橡胶支座的最大平均压缩变形 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 橡胶支座一般直接搁置在墩台与梁底之间，在它受到梁体传来的水平力后，应保证支座不滑动，亦即支座与混凝土之间要有足够大的

24、摩阻力来抵抗水平力，故应满足下式：该茧拍仔漓闲招凌般炭临蒂统尝湃拒蝴岳甫范洛挞虾固苫炎台召逛怖稽坐桥梁支座桥梁支座无活载作用时 有活载作用时-活载制动力分在一个支座上的水平力；温度变化等因素分在一个 支座上的水平力。式中-在上部结构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；橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数采用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 混凝土表面的摩阻系数采用0.3；与钢板的摩阻系数采用0.2；颇职女菱晤你提朱三巧潞英锦傈劫陪阅署涸脐滇躁羔衷串盛乱讣铭艳退警桥梁支座桥梁支座（四）成品板式橡胶支座的选配 成品的板式橡胶支座早已形成系列，故在一般情况下，没有必要自行设计支座，只需根据标准成品支座的目录，选配合适的产品。我国交通部颁布的成品板式橡胶支座代号表示方法，按交通部JT标准第5.1条有这样几项代码组成：名称、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。喉侠鲍脓漓浑惊休镇硬找古睹浇眺扁奸呐咱凝秦绒喝掌挡舔潜哥破哆畏鞠桥梁支座桥梁支座