桥梁工程桥梁支座学习教案.pptx

会计学1桥梁桥梁(qioling)工程工程 桥梁桥梁(qioling)支座支座第一页，共59页。2023/2/271.1.支座支座(zh zu)(zh zu)的作用和要的作用和要求求n 位置：支座设置在桥梁位置：支座设置在桥梁(qioling)(qioling)的上部结构与墩台之间。的上部结构与墩台之间。支座支座第1页/共59页第二页，共59页。2023/2/27 作用：把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并能够适作用：把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并能够适应活载、温度变化应活载、温度变化(binhu)(binhu)、混凝士收缩与徐变等因素、混凝士收缩与徐变等因素所产生的变位（位移和转角），使上下部结构的实际受所产生的变位（位移和转角），使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。力情况符合设计的计算图式。支座型式和规格的选用，要考虑的因素包括桥梁跨径、支座型式和规格的选用，要考虑的因素包括桥梁跨径、支点反力、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及支点反力、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、减震的需要。其位移量的需要，以及防震、减震的需要。第2页/共59页第三页，共59页。2023/2/27 桥梁支座的布置方式：主要根据桥梁的结构型式及桥桥梁支座的布置方式：主要根据桥梁的结构型式及桥梁的宽度确定。梁的宽度确定。简支梁桥一端设固定支座，另一端设活动支座。简支梁桥一端设固定支座，另一端设活动支座。铁路桥梁由于铁路桥梁由于(yuy)(yuy)桥宽较小，支座横向变位很小，桥宽较小，支座横向变位很小，一般只需设置单向（纵向）活动支座。一般只需设置单向（纵向）活动支座。公路梁桥由于公路梁桥由于(yuy)(yuy)桥面较宽，要考虑支座横桥向桥面较宽，要考虑支座横桥向移动的可能性。移动的可能性。2.2.支座支座(zh zu)(zh zu)的的布置布置第3页/共59页第四页，共59页。2023/2/27第4页/共59页第五页，共59页。2023/2/27n n连续梁桥每联（由两伸缩缝之间的若干跨组成）只连续梁桥每联（由两伸缩缝之间的若干跨组成）只连续梁桥每联（由两伸缩缝之间的若干跨组成）只连续梁桥每联（由两伸缩缝之间的若干跨组成）只设一个固定支座。设一个固定支座。设一个固定支座。设一个固定支座。n n为避免梁的活动端伸缩量过大，固定支座宜布置在为避免梁的活动端伸缩量过大，固定支座宜布置在为避免梁的活动端伸缩量过大，固定支座宜布置在为避免梁的活动端伸缩量过大，固定支座宜布置在每联长度每联长度每联长度每联长度(chngd)(chngd)(chngd)(chngd)的靠中间支点处。但若该处墩的靠中间支点处。但若该处墩的靠中间支点处。但若该处墩的靠中间支点处。但若该处墩身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免该墩顶承受过大的水平力。该墩顶承受过大的水平力。该墩顶承受过大的水平力。该墩顶承受过大的水平力。第5页/共59页第六页，共59页。2023/2/27第6页/共59页第七页，共59页。2023/2/27n n曲线连续曲线连续曲线连续曲线连续(linx)(linx)(linx)(linx)梁桥的支座布置会直接梁桥的支座布置会直接梁桥的支座布置会直接梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布，同时，支座的布置影响到梁的内力分布，同时，支座的布置影响到梁的内力分布，同时，支座的布置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、横向自由转应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转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。动和移动的可能性。动和移动的可能性。动和移动的可能性。n n曲线箱梁中间常设单支点支座，仅在一联曲线箱梁中间常设单支点支座，仅在一联曲线箱梁中间常设单支点支座，仅在一联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）设置双支范围内的梁的端部（或桥台上）设置双支范围内的梁的端部（或桥台上）设置双支范围内的梁的端部（或桥台上）设置双支座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线座，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。外侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。外侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。外侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。第7页/共59页第八页，共59页。2023/2/27第8页/共59页第九页，共59页。2023/2/27 当桥梁位于坡道上时，固定支座应设在较低一端，以使当桥梁位于坡道上时，固定支座应设在较低一端，以使梁体在竖向荷载沿坡道方向分力的作用下受压，以便能抵消梁体在竖向荷载沿坡道方向分力的作用下受压，以便能抵消一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力；当桥梁位于平坡上时，一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力；当桥梁位于平坡上时，固定支座宜设在主要行车方向的前端。固定支座宜设在主要行车方向的前端。桥梁的使用效果，与支座能否桥梁的使用效果，与支座能否(nn fu)(nn fu)准确地发挥其准确地发挥其功能有着密切的关系，因此在安放支座时，应使成桥后的上功能有着密切的关系，因此在安放支座时，应使成桥后的上部结构的支点位置与下部结构的支座中线对齐。如果考虑到部结构的支点位置与下部结构的支座中线对齐。如果考虑到工后徐变，可能需要设置预偏量。工后徐变，可能需要设置预偏量。第9页/共59页第十页，共59页。2023/2/27第二节第二节第二节第二节 支座支座支座支座(zh zu)(zh zu)(zh zu)(zh zu)的类型和构造的类型和构造的类型和构造的类型和构造1.1.支座支座(zh zu)(zh zu)的类的类型型2.2.支座支座(zh zu)(zh zu)的构的构造造3.3.支座支座(zh zu)(zh zu)的选的选择择第10页/共59页第十一页，共59页。2023/2/271.1.支座支座(zh zu)(zh zu)的类型的类型按制作按制作(zhzu)材料：材料：钢支座钢支座聚四氟乙烯支座聚四氟乙烯支座橡胶支座橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座盆式橡胶支座盆式橡胶支座混凝土支座混凝土支座铅支座铅支座按支座容许按支座容许(rngx)变形：变形：固定支座固定支座单向活动支座单向活动支座多向活动支座多向活动支座第11页/共59页第十二页，共59页。2023/2/27按能否承受按能否承受(chngshu)(chngshu)拉力：拉力：只受压支座只受压支座拉压支座拉压支座2.2.支座支座(zh zu)(zh zu)的构造的构造2.1 2.1 简易支座简易支座(zh zu)(zh zu)采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm1cm，可用于跨径小于可用于跨径小于10m10m的板梁桥。的板梁桥。第12页/共59页第十三页，共59页。2023/2/272.2 2.2 2.2 2.2 钢支座钢支座钢支座钢支座(zh(zh(zh(zh zu)zu)zu)zu)钢钢支支座座是是靠靠钢钢部部件件的的滚滚动动、摇摇动动和和滑滑动动来来实实现现支支座座的的位位移移和和转转动动功功能能的的。它它的的特特点点是是承承载载能能力力强强，能能适适应应桥桥梁梁的的位位移移和和转转动动的的需需要要，目目前前仍仍应应用用(yngyng)于于铁铁路路桥桥梁。梁。钢支座常用的有铸钢支座和新型钢支座。钢支座常用的有铸钢支座和新型钢支座。第13页/共59页第十四页，共59页。2023/2/27铸钢支座铸钢支座铸铸钢钢支支座座采采用用碳碳素素钢钢或或优优质质钢钢经经过过(jnggu)(jnggu)制制模模、翻翻砂砂、铸铸造造、热处理、机械加工和表面处理制成，是一种传统型式的支座。热处理、机械加工和表面处理制成，是一种传统型式的支座。视视跨跨度度与与荷荷载载的的大大小小，钢钢支支座座有有平平板板支支座座、弧弧形形支支座座、摇摇轴轴支支座座、辊轴支座等几种型式。辊轴支座等几种型式。各各类类支支座座基基本本上上都都由由可可以以相相对对摆摆动动的的上上、下下摆摆组组成成。摇摇轴轴与与辊辊轴轴支座还包括摇轴（可以看作下摆）、辊轴与底板。支座还包括摇轴（可以看作下摆）、辊轴与底板。第14页/共59页第十五页，共59页。2023/2/27（1 1）平板支座）平板支座 平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的上、平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的上、下平板间用钢销固定。活动支座只将上平板销孔改成长圆下平板间用钢销固定。活动支座只将上平板销孔改成长圆形。平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，梁端形。平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由转动，伸缩时要克服较大的摩阻力，故只适用不能自由转动，伸缩时要克服较大的摩阻力，故只适用(shyng)(shyng)于小跨度的梁。于小跨度的梁。第15页/共59页第十六页，共59页。2023/2/27（2 2）弧形支座）弧形支座 弧形支座是将平板支座上、下摆的平面接触改为弧面接触。弧形支座是将平板支座上、下摆的平面接触改为弧面接触。这样，反力便能集中传递，梁端也能自由转动。但伸缩时仍要这样，反力便能集中传递，梁端也能自由转动。但伸缩时仍要克服较大的摩阻力克服较大的摩阻力(zl)(zl)，所以仍只适用于较小跨度的梁。，所以仍只适用于较小跨度的梁。第16页/共59页第十七页，共59页。2023/2/27（3 3）摇轴支座）摇轴支座 摇轴支座由上摆、底板和两者之间的辊子组成。将圆辊多余部摇轴支座由上摆、底板和两者之间的辊子组成。将圆辊多余部分削去成为扇形分削去成为扇形(shn xn)(shn xn)，就形成摇轴。，就形成摇轴。摇轴支座能满足活动支座的各项要求。摇轴的直径可以加大，摇轴支座能满足活动支座的各项要求。摇轴的直径可以加大，承载能力可以提高。但支承反力越大，相应地要求辊子（摇轴）的承载能力可以提高。但支承反力越大，相应地要求辊子（摇轴）的直径也越大，这就使支座高度变得很大。直径也越大，这就使支座高度变得很大。第17页/共59页第十八页，共59页。2023/2/27第18页/共59页第十九页，共59页。2023/2/27（4 4）辊轴支座）辊轴支座 辊轴支座能满足活动支座的各项要求。由于反力是通过若干辊轴支座能满足活动支座的各项要求。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个数的增多而减小，辊轴压在底板上的，因此辊子的直径可以随其个数的增多而减小，反力也可分散而均匀反力也可分散而均匀(jnyn)(jnyn)地分布到墩台垫石面上。辊轴支座地分布到墩台垫石面上。辊轴支座适用于各种大型桥梁。辊轴的个数视承载力大小而定，一般为适用于各种大型桥梁。辊轴的个数视承载力大小而定，一般为2 21010个。个。第19页/共59页第二十页，共59页。2023/2/27第20页/共59页第二十一页，共59页。铸钢支座能较好地适应不同跨度桥梁的要求，但支座构造复铸钢支座能较好地适应不同跨度桥梁的要求，但支座构造复杂，用钢量大，大型辊轴支座可高达数米。当弧面半径很大时，杂，用钢量大，大型辊轴支座可高达数米。当弧面半径很大时，若积有污垢，就转动不灵，需要定期养护。若积有污垢，就转动不灵，需要定期养护。目前公路桥梁已较少采用铸钢支座，铁路桥梁也开始目前公路桥梁已较少采用铸钢支座，铁路桥梁也开始(kish)(kish)使用盆式橡胶支座。使用盆式橡胶支座。第21页/共59页第二十二页，共59页。2023/2/27新型钢支座新型钢支座 新新型型钢钢支支座座主主要要有有：不不锈锈钢钢或或合合金金钢钢支支座座、滑滑板板钢钢支支座座、球面球面(qimin)(qimin)支座。支座。特点：特点：采采用用不不锈锈钢钢或或高高级级合合金金钢钢材材料料制制造造，支支座座可可封封闭闭在在油油箱箱内内，以防生锈并减少维护或免维护；以防生锈并减少维护或免维护；对对承承受受接接触触应应力力的的部部分分进进行行表表面面硬硬化化处处理理，以以提提高高其其容容许许承承载力；载力；支支座座的的转转动动部部分分采采用用钢钢制制或或黄黄铜铜制制成成的的球球冠冠形形，在在球球冠冠的的上上、下下分分别别设设置置聚聚四四氟氟乙乙烯烯板板以以减减少少摩摩阻阻力力，构构成成球球面面(qimin)(qimin)（型）支座。（型）支座。第22页/共59页第二十三页，共59页。2023/2/27球球面面(qimin)支座支座第23页/共59页第二十四页，共59页。2023/2/27第24页/共59页第二十五页，共59页。2023/2/27板式橡胶支座有矩形和圆形。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胶。氯丁橡胶一般用于最低气温不超过-25-25的地区，的地区，天然橡胶用于天然橡胶用于-30-30 -40-40的地区。的地区。根据试验分析，橡胶压缩弹性模量根据试验分析，橡胶压缩弹性模量E E、容许压应力、容许压应力 和容许剪切角和容许剪切角tgrtgr的数值，均与支座的形状系的数值，均与支座的形状系数数S S有关。形状系数为橡胶支座的承压面积有关。形状系数为橡胶支座的承压面积(min(min j)j)与自由表面积与自由表面积(min j)(min j)之比。之比。2.3 2.3 橡胶橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座板式板式(bnsh)(bnsh)橡胶支座橡胶支座第25页/共59页第二十六页，共59页。2023/2/27矩矩形形支支座座形形状状(xngzhun)(xngzhun)系系数数为：为：式中：式中：a a 顺桥方向橡胶支座的长度顺桥方向橡胶支座的长度(chngd)(chngd)；b b 横桥方向橡胶支座的宽度；横桥方向橡胶支座的宽度；t t 中间橡胶层的厚度。中间橡胶层的厚度。第26页/共59页第二十七页，共59页。2023/2/27为满足橡胶的容许压应力和使支座能适应梁端转动的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，支座的长度要求，支座的长度a a与宽度与宽度b b之比取决于主梁下的有效之比取决于主梁下的有效宽度及所需的剪切角宽度及所需的剪切角。一般应充分利用有效宽度一般应充分利用有效宽度b b，而尽可能减小，而尽可能减小a a的尺寸，的尺寸，以降低转动阻抗力矩。以降低转动阻抗力矩。根据支座稳定的要求，支座的总厚度不得根据支座稳定的要求，支座的总厚度不得(bu de)(bu de)大于大于平面最小尺寸的平面最小尺寸的30%30%。第27页/共59页第二十八页，共59页。第28页/共59页第二十九页，共59页。2023/2/27n n构造特点构造特点构造特点构造特点(tdin)(tdin)(tdin)(tdin)：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝：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。网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。n n变形机理：（变形机理：（变形机理：（变形机理：（1 1 1 1）不均匀弹性压缩实现转动；（）不均匀弹性压缩实现转动；（）不均匀弹性压缩实现转动；（）不均匀弹性压缩实现转动；（2 2 2 2）剪切变形）剪切变形）剪切变形）剪切变形实现水平位移；（实现水平位移；（实现水平位移；（实现水平位移；（3 3 3 3）无固定和活动支座之分。）无固定和活动支座之分。）无固定和活动支座之分。）无固定和活动支座之分。n n性能指标：（性能指标：（性能指标：（性能指标：（1 1 1 1）容许应力；（）容许应力；（）容许应力；（）容许应力；（2 2 2 2）弹性模量和剪切模量）弹性模量和剪切模量）弹性模量和剪切模量）弹性模量和剪切模量（3 3 3 3）容许剪切的正切值。）容许剪切的正切值。）容许剪切的正切值。）容许剪切的正切值。n n适用范围：支座反力为适用范围：支座反力为适用范围：支座反力为适用范围：支座反力为707070703600kN3600kN3600kN3600kN的公路、城市桥梁。的公路、城市桥梁。的公路、城市桥梁。的公路、城市桥梁。第29页/共59页第三十页，共59页。2023/2/27四氟滑板式橡胶四氟滑板式橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座第30页/共59页第三十一页，共59页。2023/2/27n n桥梁球冠圆板式橡胶支座桥梁球冠圆板式橡胶支座(zh(zh zu)zu)n n 球冠圆板式橡胶支座球冠圆板式橡胶支座(zh(zh zu)zu)在有一定纵横坡下优于普在有一定纵横坡下优于普通平面圆式橡胶支座通平面圆式橡胶支座(zh(zh zu)zu)，它能有效可靠地将上部，它能有效可靠地将上部结构的荷载传递给下部结构，结构的荷载传递给下部结构，改善在安装过程中产生的偏压改善在安装过程中产生的偏压脱空等不良现象，适用于各种脱空等不良现象，适用于各种布置复杂，纵坡较大的立交桥布置复杂，纵坡较大的立交桥及高架桥。及高架桥。其它类型其它类型(lixng)(lixng)板式橡胶支座板式橡胶支座第31页/共59页第三十二页，共59页。2023/2/27第32页/共59页第三十三页，共59页。2023/2/27n n坡型板式坡型板式坡型板式坡型板式(bnsh)(bnsh)(bnsh)(bnsh)橡橡橡橡胶支座胶支座胶支座胶支座第33页/共59页第三十四页，共59页。2023/2/27n n铅芯橡胶铅芯橡胶铅芯橡胶铅芯橡胶(xingjio)(xingjio)(xingjio)(xingjio)支座支座支座支座第34页/共59页第三十五页，共59页。2023/2/272.4 2.4 2.4 2.4 桥梁盆式橡胶桥梁盆式橡胶桥梁盆式橡胶桥梁盆式橡胶(xingjio)(xingjio)(xingjio)(xingjio)支座支座支座支座 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力为1000KN1000KN以上的大跨径桥梁。以上的大跨径桥梁。盆式橡胶支座分固定支座与活动盆式橡胶支座分固定支座与活动(hu dng)(hu dng)支座。活动支座。活动(hu(hu dng)dng)盆式橡胶支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承压橡胶块、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。成固定支座。第35页/共59页第三十六页，共59页。2023/2/27第36页/共59页第三十七页，共59页。2023/2/27n n盆式橡胶支盆式橡胶支盆式橡胶支盆式橡胶支座座座座(zh zu)(zh zu)(zh zu)(zh zu)构造构造构造构造1.1.钢盆钢盆2.2.承压橡胶板承压橡胶板3.3.钢衬板钢衬板4.4.聚四氟乙烯板聚四氟乙烯板5.5.上支座上支座(zh(zh zu)zu)板板6.6.不锈钢滑板不锈钢滑板7.7.钢紧箍圈钢紧箍圈8.8.密封胶圈密封胶圈第37页/共59页第三十八页，共59页。第38页/共59页第三十九页，共59页。2023/2/27固定与滑动固定与滑动固定与滑动固定与滑动(hudng)(hudng)(hudng)(hudng)盆式橡盆式橡盆式橡盆式橡胶支座胶支座胶支座胶支座多向活动多向活动多向活动多向活动(hu dng)(hu dng)(hu dng)(hu dng)支支支支座（座（座（座（SXSXSXSX）第39页/共59页第四十页，共59页。2023/2/27n n纵向活动纵向活动纵向活动纵向活动(hu dng)(hu dng)(hu dng)(hu dng)支座支座支座支座（DXDXDXDX）第40页/共59页第四十一页，共59页。2023/2/27n n固定固定固定固定(gdng)(gdng)(gdng)(gdng)支座支座支座支座（GDGDGDGD）第41页/共59页第四十二页，共59页。2023/2/27应根据应根据(gnj)(gnj)桥梁结构的跨径、支点反力的大小、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。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中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座大、中跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座大、中跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座铁路桥采用盆式橡胶支座和钢支座铁路桥采用盆式橡胶支座和钢支座 3 3支座支座(zh zu)(zh zu)的选择的选择第42页/共59页第四十三页，共59页。2023/2/27支座承载力大小的选择，应根据支座承载力大小的选择，应根据(gnj)(gnj)桥梁恒载、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活载的支点反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。算。合适的盆式橡胶支座一般为：最大反力不超过支座合适的盆式橡胶支座一般为：最大反力不超过支座容许承载力的容许承载力的5%5%，最小反力不低于容许承载力的，最小反力不低于容许承载力的80%80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的。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。反比，如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大。第43页/共59页第四十四页，共59页。2023/2/27支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如计算计算(j sun)(j sun)得到一个支座的最大反力为得到一个支座的最大反力为41004100，最小反，最小反力为力为37003700，那就选用承载力为，那就选用承载力为40004000的支座，这是因为的支座，这是因为40004000支座的允许支反力变化范围是支座的允许支反力变化范围是3200320042004200，不要从，不要从更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用50005000的支座。的支座。因为因为50005000支座最低合适的承载力是支座最低合适的承载力是40004000，而最小支反力，而最小支反力37003700已小于此值，故不适宜选用。虽然我们规定最大反已小于此值，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力，不超过容许承载力的5%5%，但支座实际的安全系数一，但支座实际的安全系数一般在般在4 45 5以上。以上。第44页/共59页第四十五页，共59页。2023/2/27第三节第三节 支座支座(zh zu)(zh zu)计计算算1.1.支座所受荷载支座所受荷载2.2.板式橡胶板式橡胶(xingjio)(xingjio)支座的设计计支座的设计计算算第45页/共59页第四十六页，共59页。2023/2/27（1 1）在计算汽车荷载支座反力时，应计入冲击影响力。）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。向力和最大上拔力。（2 2）直线桥梁的支座，一般）直线桥梁的支座，一般(ybn)(ybn)仅需计入纵向水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。的离心力或其它原因如风力等产生的横向水平力。1.1.支座支座(zh zu)(zh zu)所受荷载所受荷载第46页/共59页第四十七页，共59页。2023/2/27（3 3）汽车荷载产生的制动力，应按照设计规范要）汽车荷载产生的制动力，应按照设计规范要求，根据车道数确定。刚性墩台求，根据车道数确定。刚性墩台(dn ti)(dn ti)各种支各种支座传递的制动力，按规范中的规定采用。其中，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。可平均分配至各支座。（4 4）对于梁桥，地震地区桥梁支座的外力计算，）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，按规范规定进行计算和应根据设计的地震烈度，按规范规定进行计算和组合。组合。第47页/共59页第四十八页，共59页。2023/2/272.2.板式橡胶支座板式橡胶支座(zh zu)(zh zu)的设计的设计计算计算根据根据(gnj)(gnj)橡胶支座和支承垫石混凝土的压应力不超过它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。况下，面积由橡胶支座控制设计。2.1 2.1 支座支座(zh zu)(zh zu)平平面尺寸面尺寸第48页/共59页第四十九页，共59页。2023/2/27式式中中：Nmax-Nmax-运运营营阶阶段段由由桥桥上上全全部部恒恒载载与与活活载载(包包括括冲冲击击力力)所所产产生生的的最大支点反力；最大支点反力；A A-橡橡胶胶(xingjio)(xingjio)支支座座平平面面面面积积，矩矩形形支支座座为为a a b b，圆圆形形支支座为座为/4/4；-橡橡胶胶(xingjio)(xingjio)支支座座的的平平均均容容许许压压应应力力，当当支支座座形形状状系系数数S8S8时时 =10=10，当，当5 5 S S 8 8时时 =7=79 9。第49页/共59页第五十页，共59页。2023/2/272.2 2.2 支座支座(zh(zh zu)zu)高度高度梁梁式式桥桥的的主主梁梁由由温温度度变变化化等等因因素素在在支支座座处处产产生生的的纵纵向向水水平平位位移移(wiy)(wiy)，依依靠靠全全部部橡橡胶胶片片的的剪剪切切变变形形 t t来来实实现现,与与 t t的关系为：的关系为：ah第50页/共59页第五十一页，共59页。2023/2/27tg-tg-橡胶片容许剪切角的正切，可取橡胶片容许剪切角的正切，可取(kq)(kq)用用0.50.50.70.7，不计活载制动力时用，不计活载制动力时用0.50.5；计及活载制动力时取用；计及活载制动力时取用0.70.7，则上式可写成：，则上式可写成：第51页/共59页第五十二页，共59页。2023/2/27D-D-由上部结构温度变化、桥面由上部结构温度变化、桥面(qio min)(qio min)纵坡等因素，纵坡等因素，引起支座顶面相对于底面的水平位移。当跨径为引起支座顶面相对于底面的水平位移。当跨径为L L的简支梁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：平位移可取简支梁向温变变形的一半，即：第52页/共59页第五十三页，共59页。2023/2/27 HT-HT-活载制动力在一个活载制动力在一个(y)(y)支座上的水平力；支座上的水平力；G-G-橡胶的剪切模量；橡胶的剪切模量；A-A-橡胶支座的面积。橡胶支座的面积。L-L-由制动力引起在支座顶面相由制动力引起在支座顶面相(minxing)(minxing)对于底对于底面的水平位移，可按下式计算：面的水平位移，可按下式计算：第53页/共59页第五十四页，共59页。2023/2/272.3 2.3 支座偏转支座偏转(pinzhun)(pinzhun)与平均压缩变形验算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(xinxing)。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，一端为s1另一端为s2，其平均压缩变形s=1/2(s1+s2)，根据下式计算：Nh第54页/共59页第五十五页，共59页。2023/2/27若梁端转角若梁端转角(zhunjio)(zhunjio)已知，则有：已知，则有：时，表示支座与梁底产生了部分脱空，支座局部时，表示支座与梁底产生了部分脱空，支座局部承压。承压。其中，其中，a a为主梁跨径方向的支座为主梁跨径方向的支座(zh zu)(zh zu)尺寸，又因尺寸，又因所以所以(suy)(suy)第55页/共59页第五十六页，共59页。2023/2/272.4 2.4 支座支座(zh zu)(zh zu)抗滑抗滑性验算性验算橡胶支座一般直接搁置橡胶支座一般直接搁置(gzh)(gzh)在墩台与梁底之间，在它受在墩台与梁底之间，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摩阻力来抵抗水平力，故应满足下式：凝土之间要有足够大的摩阻力来抵抗水平力，故应满足下式：无活载作用无活载作用(zuyng)(zuyng)时时 有活载作用时有活载作用时第56页/共59页第五十七页，共59页。2023/2/27ND-ND-在上部结构重力在上部结构重力(zhngl)(zhngl)作用下的支座反力；作用下的支座反力；Npmin-Npmin-与计算制动力相应的汽车与计算制动力相应的汽车(qch)(qch)活载产生的最小活载产生的最小支座力；支座力；-与橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数采用与橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数采用0.30.3-活载、制动力分在一个支座上的水平力；温度活载、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。变化等因素分在一个支座上的水平力。HT-HT-与计算制动力相应的汽车活载产生的最小支座反力；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橡胶支座与混凝土表面(biomin)(biomin)的摩阻系数采用的摩阻系数采用0.30.3；与；与钢板的摩阻系数采用钢板的摩阻系数采用0.20.2；第57页/共59页第五十八页，共59页。2023/2/27本章本章(bn zhn)(bn zhn)小结小结1.支座的作用及布置方式支座的作用及布置方式2.支座的主要类型支座的主要类型3.支座的选择支座的选择4.板式橡胶支座计算板式橡胶支座计算(j sun)的主要内的主要内容容第58页/共59页第五十九页，共59页。