桥梁工程支座PPT学习教案.pptx

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1、会计学1桥梁工程支座桥梁工程支座(zh zu)第一页，共70页。第1页/共70页第二页，共70页。一、支座的作用一、支座的作用(zuyng)和要求和要求支座设置支座设置(shzh)(shzh)在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是：在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是：(2)(2)保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和保证结构在活载、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的实际受力情况符合(fh)(fh)结构的静力图式。（适结构的静力图式。（适应变形）应变形）(1)(1)传递上部结构的支承反力，包括恒载

2、和活载引起传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；（的竖向力和水平力；（传递荷载传递荷载）第2页/共70页第三页，共70页。6.1简支梁的静力图示简支梁的静力图示第3页/共70页第四页，共70页。二、支座二、支座(zh zu)的分类的分类1.按其变位按其变位(bin wi)的可能性的可能性2.2.按材料按材料(cilio)(cilio)分分固定支座固定支座活动支座：竖向力活动支座：竖向力水平力水平力竖向力竖向力简易支座简易支座钢支座钢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钢筋混凝土支座钢筋混凝土支座第4页/共70页第五页，共70页。固定支座固定

3、支座 活动支座活动支座 固定支座传递固定支座传递(chund)(chund)竖向力和水平力，允许竖向力和水平力，允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动；上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动；活动支座则只传递活动支座则只传递(chund)(chund)竖向力，允许上部竖向力，允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。结构在支座处既能自由转动又能水平移动。活动支座又可分为多向活动支座活动支座又可分为多向活动支座(纵向、横向均纵向、横向均可自由移动可自由移动)和单向活动支座和单向活动支座(仅一个方向可自由移动仅一个方向可自由移动)。1.按其变位按其变位(bin wi)的可能性的可能性第

4、5页/共70页第六页，共70页。大致可分为大致可分为:简易支座简易支座钢支座钢支座钢筋混凝土支座钢筋混凝土支座橡胶橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座特种支座特种支座(如减震支座、拉力支座等）如减震支座、拉力支座等）2.2.按材料按材料(cilio)(cilio)分分第6页/共70页第七页，共70页。(1)(1)对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高低对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高低(god)(god)的墩台上的墩台上三、支座的布置三、支座的布置(bzh)原则原则第7页/共70页第八页，共70页。(2)(2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全梁的纵对于连续梁桥及桥

5、面连续的简支梁桥，为使全梁的纵向向(zn xin)(zn xin)变形分散在梁的两端，宜将固定支座设变形分散在梁的两端，宜将固定支座设置在靠近桥跨中心置在靠近桥跨中心 三、支座的布置三、支座的布置(bzh)原则原则第8页/共70页第九页，共70页。(3)(3)对于对于(duy)(duy)简支梁，一端固定，一端活动简支梁，一端固定，一端活动三、支座三、支座(zh zu)的布置原则的布置原则对于特别宽的梁桥，因为对于特别宽的梁桥，因为(yn wi)(yn wi)要考虑支座横桥向移动的要考虑支座横桥向移动的可能性、支座布置如图示。即在固定墩上设置一个固定支座，可能性、支座布置如图示。即在固定墩上设置

6、一个固定支座，相邻的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而相邻的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在活动墩上设置一个纵向活动支座在活动墩上设置一个纵向活动支座(与固定支座相对应与固定支座相对应)，其，其余均设置多向活动支座。余均设置多向活动支座。第9页/共70页第十页，共70页。(4)(4)曲线梁桥的支座布置会直接影响到梁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、横向自由转动和能充分适应曲梁的纵、横向自由转动和移动的可能性。通常宜采用移动的可能性。通常宜采用(ciyng)(ciyng)球球面支座，

7、且为多向活动支座。面支座，且为多向活动支座。三、支座的布置三、支座的布置(bzh)原则原则第10页/共70页第十一页，共70页。四、支座四、支座(zh zu)的选用的选用应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形梁体的变形(bin xng)程度、对建筑高度的程度、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、减震的需要等因素来选取支要，以及防震、减震的需要等因素来选取支座类型。座类型。中小跨度公路桥一般采用板式中小跨度公路桥一般采用板式(bnsh)橡胶橡胶支座支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支

8、座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座第11页/共70页第十二页，共70页。第二节第二节第二节第二节 桥梁支座的类型桥梁支座的类型桥梁支座的类型桥梁支座的类型(lixng)(lixng)(lixng)(lixng)和构造和构造和构造和构造一、简易一、简易(jiny)(jiny)垫层垫层支座支座二、钢支座二、钢支座(zh zu)(zh zu)三、钢筋混凝土支座三、钢筋混凝土支座四、橡胶支座四、橡胶支座五、拉力支座五、拉力支座第12页/共70页第十三页，共70页。一、简易一、简易(jiny)(jiny)垫层支垫层支座座 简简易易支支座座是是指指在在梁梁底底和和墩墩台台顶顶面面之之间间设设置置垫垫层层

9、来来支支承承上上部部结结构构。简简易易支支座座仅仅适适于于跨跨度度10m10m以以下下的的公公路路桥桥。由由于于(yuy)(yuy)这这种种支支座座自自由由伸伸缩缩性性差差，为为避避免免主主梁梁端端部部和和墩墩台台混混凝凝土土拉拉裂裂，宜宜在在支支座座部部位位的的梁梁端端和和墩台顶面布设钢筋网加强。墩台顶面布设钢筋网加强。第13页/共70页第十四页，共70页。二、钢支座二、钢支座(zh(zh zu)zu)1.1.铸钢支座（构造复杂、铸钢支座（构造复杂、用钢量大、高度用钢量大、高度(god)(god)大、定期养护）大、定期养护）2.2.新型新型(xnxng)(xnxng)钢支座钢支座钢支座是靠钢

10、部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动的。和转动的。第14页/共70页第十五页，共70页。1.1.铸钢铸钢(zh n)(zh n)支座支座（1 1）平板）平板(pngbn)(pngbn)支座支座（2 2）弧形）弧形(h xn)(h xn)支座支座（3 3）摇轴支座）摇轴支座（4 4）辊轴支座）辊轴支座 铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻砂、铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻砂、铸造、热处理、机械加工和表面处理制成、是一种铸造、热处理、机械加工和表面处理制成、是一种传统形式的支座。传统形式的支座。各类支座基本上都由可以相对摆动的各类

11、支座基本上都由可以相对摆动的 所谓所谓上、下摆组成。摇轴与辊轴支座还包括摇轴上、下摆组成。摇轴与辊轴支座还包括摇轴(可以可以看作下摆看作下摆)、辊轴与底板。、辊轴与底板。第15页/共70页第十六页，共70页。平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的平板支座的上、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形。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，平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由转动梁端不能自由转动,伸缩时要克服较大伸缩时要克服较大(jio d)(jio d)的摩阻力，故只

12、适用于小跨度的梁。的摩阻力，故只适用于小跨度的梁。（1 1）平板）平板(pngbn)(pngbn)支座支座第16页/共70页第十七页，共70页。弧形支座是将平板支弧形支座是将平板支座上、下摆的平面接座上、下摆的平面接触改为弧面接触，其触改为弧面接触，其它完全一样。这样，它完全一样。这样，反力便能集中传递，反力便能集中传递，梁端也能自由转动。梁端也能自由转动。但伸缩时仍要克服较但伸缩时仍要克服较大的摩阻力、所以仍大的摩阻力、所以仍只适用只适用(shyng)(shyng)于于较小跨度的梁。较小跨度的梁。（2 2）弧形）弧形(h(h xn)xn)支座支座第17页/共70页第十八页，共70页。跨度跨度

13、20m20m左右左右(zuyu)(zuyu)的梁，下摆加高，做成类似钢轨的截面形式，的梁，下摆加高，做成类似钢轨的截面形式，两侧用肋加强。这样，下摆底部可以其有较大的面积，摆身有足够的刚性，两侧用肋加强。这样，下摆底部可以其有较大的面积，摆身有足够的刚性，可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。活动支座应采用图右边可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。活动支座应采用图右边所示的摇轴支座，摇轴支座能很理想地满足活动支座的各项要求。如果摇所示的摇轴支座，摇轴支座能很理想地满足活动支座的各项要求。如果摇轴的直径可以任意加大，它的承载能力从理论上讲是没有限制的。但支承轴的直径可以任意加大，它

14、的承载能力从理论上讲是没有限制的。但支承反力愈大，相应要求反力愈大，相应要求 摇轴的直径也愈大摇轴的直径也愈大,这就使支座高度变得很大。这就使支座高度变得很大。(3)(3)摇轴支座摇轴支座(zh zu)(zh zu)第18页/共70页第十九页，共70页。(3)(3)摇轴支座摇轴支座(zh zu)(zh zu)第19页/共70页第二十页，共70页。为了克服摇轴支座的缺点，跨度更大的梁，可以采用辊轴支座，它相当于为了克服摇轴支座的缺点，跨度更大的梁，可以采用辊轴支座，它相当于将固定支座放在一些钢辊子上。辊轴支座除了能很好地满足活动支座的各将固定支座放在一些钢辊子上。辊轴支座除了能很好地满足活动支座

15、的各项要求外，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项要求外，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，反力也可分散而均匀地分布随其个数的增多而减小，反力也可分散而均匀地分布(fnb)(fnb)到墩台垫石到墩台垫石面上。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,一一般为般为210210个。个。（4）辊轴）辊轴(n zhu)支座支座第20页/共70页第二十一页，共70页。（4）辊轴）辊轴(n zhu)支座支座第21页/共70页第二十二页，共70页。A以以上上各各式式铸铸钢钢

16、支支座座能能较较好好地地适适应应不不同同跨跨度度桥桥梁梁的的要要求求，但但支支座座构构造造复复杂杂，用用钢钢量量大大，大大型型辊辊轴轴支支座座可可高高达达数数米。米。A当当弧弧面面半半径径很很大大时时，若若积积有有污污垢垢，就就转转动动不不灵灵，需需要要定期养护。定期养护。A目目前前公公路路桥桥梁梁已已较较少少采采用用铸铸钢钢支支座座，铁铁路路桥桥梁梁也也开开始始使用使用(shyng)其他类型支座，如盆式橡胶支座。其他类型支座，如盆式橡胶支座。第22页/共70页第二十三页，共70页。采采用用不不锈锈钢钢或或高高级级合合金金钢钢支支座座，并封闭在油箱内，以防生锈并封闭在油箱内，以防生锈;对对承承

17、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(chl)(chl)，以以提提高高其其容容许许承承载力载力;将将支支座座的的转转动动部部分分制制成成钢钢制制或或黄黄铜铜制制成成的的球球冠冠形形，在在钢钢制制球球冠冠的的上上、下下分分别别设设置置聚聚四四氟氟乙乙烯烯板板，构构成成球球面面(型型)支座。支座。2 2 新型新型(xnxng)(xnxng)钢支座钢支座主要形式主要形式(xngsh)(xngsh)：不锈钢或合金钢支座、滑板钢支座、球面支座：不锈钢或合金钢支座、滑板钢支座、球面支座第23页/共70页第二十四页，共70页。球面球面(qimin)支支座座第24页/共70页第二十

18、五页，共70页。钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土摆柱式支座混凝土摆柱式支座跨径大于或等于跨径大于或等于20m20m的公路梁桥，或跨径大于的公路梁桥，或跨径大于13m13m的公路悬臂的公路悬臂梁桥的挂孔。它的水平位移量较大，承载力为梁桥的挂孔。它的水平位移量较大，承载力为5500kN5500kN左右，左右，摩阻系数为摩阻系数为0.050.05。钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上下两端各放弧形固定钢支座一座。摆柱由下两端各放弧形固定钢支座一座。摆柱由C40-C50C40-C50混凝土制成。混凝土制成。三、钢

19、筋三、钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土支座混凝土支座第25页/共70页第二十六页，共70页。橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。此外，橡胶支座度小、安装方便等一系列优点。此外，橡胶支座能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲线桥和斜桥具有特别的适应性。橡胶的弹性还能线桥和斜桥具有特别的适应性。橡胶的弹性还能消减上、下部结构所受的动力作用，这对于抗震消减上、下部结构所受的动力作用，这对于抗震(kn

20、gzhn)(kngzhn)也十分有利。也十分有利。在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。四、橡胶四、橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座第26页/共70页第二十七页，共70页。板式板式(bnsh)橡胶支座橡胶支座第27页/共70页第二十八页，共70页。四氟滑板式橡胶四氟滑板式橡胶(xingjio)支座支座第28页/共70页第二十九页，共70页。球冠圆板式橡胶球冠圆板式橡胶(xingjio)支座支座可克服安装后产生的偏压可克服安装后产生的偏压(pin y)、脱空现象，对坡桥，

21、、脱空现象，对坡桥，无需在梁底进行调平无需在梁底进行调平第29页/共70页第三十页，共70页。（1 1）板式橡胶）板式橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座 变形机理：（变形机理：（变形机理：（变形机理：（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）剪切变形）剪切变形）剪切变形）剪切变形实现水平实现水平实现水平实现水平(shupng)(shupng)位移；（位移；（位移；（位移；（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。显然橡胶支座水平显然橡

22、胶支座水平显然橡胶支座水平显然橡胶支座水平(shupng)(shupng)位移和转动变形的大小与支座位移和转动变形的大小与支座位移和转动变形的大小与支座位移和转动变形的大小与支座的厚度有关的厚度有关的厚度有关的厚度有关 性能指标：（性能指标：（性能指标：（性能指标：（1 1）容许应力；（）容许应力；（）容许应力；（）容许应力；（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）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。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30003000

23、10000kN10000kN的桥梁。的桥梁。的桥梁。的桥梁。第30页/共70页第三十一页，共70页。无加劲层的纯橡胶无加劲层的纯橡胶(xingjio)(xingjio)支座、由于其容许压应力支座、由于其容许压应力甚小，约为甚小，约为3000kPa3000kPa，故只适合于小跨径桥梁。常用的板式橡，故只适合于小跨径桥梁。常用的板式橡胶胶(xingjio)(xingjio)支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层。其支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层。其抗压容许应力可以达到抗压容许应力可以达到810MPa810MPa，而加劲物对橡胶，而加劲物对橡胶(xingjio)(xingjio)板的转动变形和剪

24、切变形几乎没有影响。加劲板板的转动变形和剪切变形几乎没有影响。加劲板式橡胶式橡胶(xingjio)(xingjio)支座的承载能力可达支座的承载能力可达200010000kN200010000kN，目前，目前已广泛用于中、小跨度的公路及铁路桥梁。已广泛用于中、小跨度的公路及铁路桥梁。第31页/共70页第三十二页，共70页。（1 1）板式）板式(bnsh)(bnsh)橡胶支座橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座(zh zu)代号表示方代号表示方法法如如GJZ300GJZ300 400400 47(CR)47(CR)，表，表示公路桥梁矩形、平面尺示公路桥梁矩形、平面尺寸寸300300 400400、厚

25、度、厚度(hud)(hud)为为4747的氯丁橡胶支座；又的氯丁橡胶支座；又如如GYZF4300GYZF4300 54(NR)54(NR)，表示，表示公路桥梁圆形、直径公路桥梁圆形、直径300300、厚度厚度(hud)(hud)为为5454、带聚四、带聚四氟乙烯滑板的天然橡胶支氟乙烯滑板的天然橡胶支座座第32页/共70页第三十三页，共70页。（1 1）板式橡胶）板式橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座板式橡胶支座板式橡胶支座(zh zu)的构造的构造常见矩形常见矩形(jxng)板板式橡胶支座的尺寸：式橡胶支座的尺寸：12*14cm15*18cm15*20cm厚度：厚度：28-51m

26、m竖向支撑反力竖向支撑反力3000-10000kN材料有氯丁橡胶、天然橡胶、材料有氯丁橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶三种三元乙丙橡胶三种第33页/共70页第三十四页，共70页。式中式中 a0 a0顺桥向橡胶支座钢板的长度顺桥向橡胶支座钢板的长度(chngd)(chngd)（短（短边）；边）；b0 b0横桥向橡胶支座钢板的长度横桥向橡胶支座钢板的长度(chngd)(chngd)（长（长边）；边）；t t中间层单层橡胶片厚度；中间层单层橡胶片厚度；d0 d0 圆形支座钢板直径圆形支座钢板直径at形状形状(xngzhun)系数系数S支座支座(zh zu)的物理力学性能的物理力学性能圆形第34页/共70

27、页第三十五页，共70页。在在用用作作活活动动支支座座的的橡橡胶胶板板顶顶面面贴贴一一片片聚聚四四氟氟乙乙烯烯板板，再再在在聚聚四四氟氟乙乙烯烯板板与与梁梁底底之之间间垫垫上上一一块块(y(y kui)kui)光光洁洁度度很很高高的的不不锈锈钢钢薄薄板板。由由于于聚聚四四氟氟乙乙烯烯板板与与 不不锈锈钢钢板板之之间间的的摩摩阻阻力力极极小小(摩摩擦擦系系数数小小于于0.060.06）故故可可利利用用它它们们之之间间的的滑滑动来满足活动支座位移的需要。动来满足活动支座位移的需要。四氟滑板式橡胶四氟滑板式橡胶(xingjio)支座支座（1 1）板式）板式(bnsh)(bnsh)橡胶支座橡胶支座其他板

28、式橡胶支座其他板式橡胶支座第35页/共70页第三十六页，共70页。聚四氟板式聚四氟板式(bnsh)橡胶支座橡胶支座 1-上支座板上支座板；2-不锈钢板；不锈钢板；3-聚四氟乙烯板；聚四氟乙烯板；4-防护罩；防护罩；5-A3钢板；钢板；6-橡胶橡胶第36页/共70页第三十七页，共70页。球冠圆板式橡胶球冠圆板式橡胶(xingjio)支座支座可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无需可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无需(wx)在梁底进行调平，适于纵横坡较大（在梁底进行调平，适于纵横坡较大（3%-5%）的）的立交桥及高架桥立交桥及高架桥（1 1）板式橡胶）板式橡胶(xingjio)(x

29、ingjio)支座支座其他板式橡胶支座其他板式橡胶支座第37页/共70页第三十八页，共70页。坡型板式橡胶坡型板式橡胶坡型板式橡胶坡型板式橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座支座支座第38页/共70页第三十九页，共70页。第39页/共70页第四十页，共70页。盆盆式式橡橡胶胶支支座座是是在在板板式式橡橡胶胶支支座座的的基基础础上上进进一一步步改改进进后后更更为为完善的一种橡胶支座。完善的一种橡胶支座。它它与与板板式式橡橡胶胶支支座座的的主主要要区区别别在在于于：它它不不是是利利用用置置于于橡橡胶胶中中的的加加劲劲物物来来加加强强橡橡胶胶，而而是是将将素素橡橡胶胶板板置置于于圆圆形形

30、钢钢盆盆内内来来加加强强橡橡胶。胶。橡橡胶胶在在受受压压后后的的变变形形由由于于受受钢钢盆盆的的约约束束，处处于于三三向向受受压压状状态态，只只要要钢钢盆盆不不破破坏坏，橡橡胶胶就就永永远远不不会会丧丧失失承承载载力力。这这时时橡橡胶胶的的容容许许抗抗压压强强度度可可以以进进一一步步提提高高到到25MPa25MPa。密密封封在在钢钢盆盆内内的的橡橡胶胶板板，可可以以做做适适度度不不均均匀匀(jnyn)(jnyn)压压缩缩来来实实现现转转动动，如如果果再再加加上上聚聚四四氟氟乙乙烯板和不锈钢板，则还可以实现水平位移。烯板和不锈钢板，则还可以实现水平位移。（2 2）盆式橡胶盆式橡胶(xingjio

31、)(xingjio)支座支座第40页/共70页第四十一页，共70页。因此，盆式橡胶支座可做成固定支座，也可做成活动因此，盆式橡胶支座可做成固定支座，也可做成活动支座，活动支座又可为多向活动支座和单向活动支座。支座，活动支座又可为多向活动支座和单向活动支座。常用盆式橡胶支座的构造常用盆式橡胶支座的构造(guzo)(guzo)。它是由上支座板。它是由上支座板不锈钢板、聚四氟乙烯不锈钢板、聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)板、圆钢盆、橡胶板、紧箍板、圆钢盆、橡胶板、紧箍圈、防水圈和下支座板等组成。圈、防水圈和下支座板等组成。盆式橡胶支座具有很大的承载能力，水平位移盆式橡胶支座具有很大的承载能力，水平

32、位移(wiy)(wiy)量大，摩量大，摩擦系数小擦系数小,支座建筑高度低，节省钢材。支座建筑高度低，节省钢材。在同样的载重下在同样的载重下,它的体积它的体积(高度高度)和重量不到钢支座的和重量不到钢支座的1/101/10；而；而且，它在纵向及横向均可转动和移动且，它在纵向及横向均可转动和移动,在功能上优于钢支座、能满足在功能上优于钢支座、能满足宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求。宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求。第41页/共70页第四十二页，共70页。图6-13 GPZ和TPZ盆式橡胶支座(zh zu)实物照片第42页/共70页第四十三页，共70页。盆式橡胶支座构造要点盆式橡胶支座构造要

33、点盆式橡胶支座构造要点盆式橡胶支座构造要点(yodin)(yodin)（单位：（单位：（单位：（单位：mmmm）第43页/共70页第四十四页，共70页。盆式橡胶盆式橡胶(xingjio)支座代号表示方法支座代号表示方法例：例：GPZ35DX表示表示GPZ系列系列(xli)中设计承载力为中设计承载力为35MN的单向活动的单向活动的常温型盆式支座的常温型盆式支座GPZ50GD表示表示GPZ系列系列(xli)中设计承载力为中设计承载力为50MN的固定的常的固定的常温型盆式支座温型盆式支座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(x

34、ingjio)支座；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则表示我国铁道部科学研究院设计的系列盆式橡胶(xingjio)支座支座第44页/共70页第四十五页，共70页。v成品盆式橡胶支座的选配成品盆式橡胶支座的选配v 成品盆式橡胶支座的系列成品盆式橡胶支座的系列v 成成品品盆盆式式橡橡胶胶支支座座的的主主要要系系列列有有：GPZ、TPZ-1等等。其其中中，GPZ表表示示由由我我国国交交通通部部中中交交公公路路(gngl)规规划划设设计计院院设设计计的的系系列列盆盆式式橡橡胶胶支支座座；TPZ-1则则表表示示我我国国铁铁道道部部科科学学研研究究院院设设计计的的系系列列盆盆式

35、式橡橡胶胶支支座座。另另外外，还还有有其其它它科科研研院院所所设设计计的的类类同同系系列列的的盆盆式式橡橡胶胶支支座座。这这些些系系列列支支座座，适适用用于于各各类类桥桥梁梁及及具具类类似似受受力力与与变变形形特特性性的的工工程程结结构构，并并非非有有明明确确的的公公路路(gngl)、铁铁路路或或其其它它工工程程结结构构之之分分。各各种种系系列列的的盆盆式式橡橡胶胶支支座座吨吨位位一一般般从从1000起起至至20000kN，最最多多分分为为近近40个个级级；并并以以DX、SX、GD分分别别表表示示单单向向、双双向向活活动动支支座座及及固固定定支支座，而座，而GDZ则为抗震型固定支座的代号。则为

36、抗震型固定支座的代号。v 成品盆式橡胶支座的地区适用性成品盆式橡胶支座的地区适用性v 成成品品盆盆式式橡橡胶胶支支座座的的适适用用地地区区应应考考虑虑温温度度和和地地震震两两个个因因素素。以以确确定定适适配配常常温温型型或或耐耐寒寒型型支支座座和和采采用用何何种种震震型型支支座座或抗震措施。或抗震措施。第45页/共70页第四十六页，共70页。v各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配v 盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁，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。一般来说

37、，能否满足要求。一般来说，GPZGPZ、TPZ-1TPZ-1等系列的支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。采用球型支座。v 关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，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。但若横桥向伸缩固定支座，活动端

38、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值不容忽视的时候，结构图式的固定端就不能单一采用采用GDGD类型的支座。这是由于现代桥梁的桥面越来类型的支座。这是由于现代桥梁的桥面越来越宽，超过越宽，超过2020已屡见不鲜，这时由温度等因素引起已屡见不鲜，这时由温度等因素引起的横桥向伸、缩量便不可忽略了，有的可达到中等的横桥向伸、缩量便不可忽略了，有的可达到中等(zhngdng)(zhngdng)跨径桥梁纵向的伸缩量。为保证梁不发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，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

39、座转过这时可将单方向活动支座转过9090横置梁下，使其横置梁下，使其顺桥向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支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。座的作用。第46页/共70页第四十七页，共70页。v成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择v 支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支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一般为：最大反力不超过支座容许承载力的5%5%，最小反力，最小反力不低于容许承载

40、力的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。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力成反比，如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大(zn d)(zn d)。v 支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比支座选配时，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如计算得到一个支座的最大反力为41004100，最小反力为，最小反力为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

41、座，这是因为40004000支座的允支座的允许支反力变化范围是许支反力变化范围是320032004200 4200，不要从更安全的角度考，不要从更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用虑加大支座的承载力而选用50005000的支座。因为的支座。因为50005000支座最支座最低合适的承载力是低合适的承载力是40004000，而最小支反力，而最小支反力37003700已小于此值，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的5%5%，但支座实际的安全系数一般在，但支座实际的安全系数一般在5 5以上。以上。第47页/共70页第

42、四十八页，共70页。固定与滑动(hudng)盆式橡胶支座 多向活动多向活动(hu dng)(hu dng)支座支座（DXDX）第48页/共70页第四十九页，共70页。纵向纵向纵向纵向(zn xin)(zn xin)活活活活动支座（动支座（动支座（动支座（ZXZX）第49页/共70页第五十页，共70页。固定固定固定固定(gdng)(gdng)支支支支座（座（座（座（GDGD）第50页/共70页第五十一页，共70页。5 5、其它、其它(qt)(qt)支支座座QGZQGZ球型钢球型钢球型钢球型钢(xnggng)(xnggng)支座支座支座支座第51页/共70页第五十二页，共70页。QGZ QGZ 球

43、型钢球型钢球型钢球型钢(xnggng)(xnggng)支座支座支座支座第52页/共70页第五十三页，共70页。除除上上述述常常规规支支座座外外，还还有有一一些些适适合合于于特特殊殊用用途途的的支支座座，如拉力支座、铅芯橡胶支座、测力及调高支座等。如拉力支座、铅芯橡胶支座、测力及调高支座等。拉拉力力支支座座除除可可正正常常转转动动和和滑滑动动外外，还还可可承承受受垂垂直直方方向向的的拉力（负反力）。拉力（负反力）。铅铅芯芯橡橡胶胶支支座座是是在在普普通通板板式式橡橡胶胶支支座座中中设设置置圆圆柱柱形形铅铅芯芯，以改善支座的阻尼特性，减小地震对桥梁墩台的作用。以改善支座的阻尼特性，减小地震对桥梁墩

44、台的作用。在在抗抗震震型型盆盆式式橡橡胶胶支支座座中中，通通过过增增设设减减震震橡橡胶胶条条也也能能达达到一定的减震隔震效果。到一定的减震隔震效果。测测力力支支座座除除具具有有普普通通盆盆式式橡橡胶胶支支座座的的所所有有功功能能外外，还还能能准准确确地地测测定定支支座座反反力力。在在基基础础可可能能发发生生大大的的沉沉陷陷或或支支座座受受力力不不均均(b j n)时时，可可采采用用调调高高支支座座在在一一定定范范围围内内对对支支座高度进行调整。座高度进行调整。第53页/共70页第五十四页，共70页。第三节第三节 支座的设计支座的设计(shj)(shj)与与计算计算l.l.支座支座(zh zu)

45、(zh zu)受力与变位分析受力与变位分析 2.2.板式橡胶板式橡胶(xingjio)(xingjio)支座的设计与计算支座的设计与计算第54页/共70页第五十五页，共70页。l.l.支座支座(zh zu)(zh zu)受力与变位分析受力与变位分析(l)(l)受力分析受力分析(fnx)(fnx)(2)(2)位移位移(wiy)(wiy)分析分析 在在进进行行桥桥梁梁支支座座的的设设计计时时，首首先先必必须须求求得得每每个个支支座座上上所所承承受受的的竖竖向向力力和和水水平平力力以以及及需需适适应应的的位位移移和和转转角角。然然后后，根根据据它它们们来来选选定定支支座座的的各各部部尺尺寸寸并并进行

46、强度、稳定等各项验算。进行强度、稳定等各项验算。第55页/共70页第五十六页，共70页。作用于支座上的竖向力有结构自重的反力、活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。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，并计入冲击效应加载，并计入冲击效应(xioyng)(xioyng)。当支座可能会。当支座可能会出现上拔力出现上拔力(负反力负反力)时，应分别计算支座的最大竖时，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。例如，当连续梁边跨较小而中跨较大时，或桥例如，当连续梁边跨较小而中跨较大时，或桥

47、跨结构承受较大的横向风力时，支座锚栓会受到负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。反力作用。(l)(l)受力分析受力分析(fnx)(fnx)第56页/共70页第五十七页，共70页。作用于支座上的水平力包括作用于支座上的水平力包括(boku)(boku)纵向水平纵向水平力和横向水平力。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正交直线桥梁的支座，一般仅需计算纵向水平力。力。对斜桥和弯桥还需要计算离心力或风力所产生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；的横向水平力；第57页/共70页第五十八页，共70页。支座上的纵向水平力，包括由列车或汽车荷载的制支座

48、上的纵向水平力，包括由列车或汽车荷载的制动力动力(牵引力牵引力)、风力、支座摩阻力或温度变化支座变形、风力、支座摩阻力或温度变化支座变形所引起的水平力以及其它原因如桥梁纵坡产生的水平力。所引起的水平力以及其它原因如桥梁纵坡产生的水平力。直线桥梁的支座，一般仅需计入纵向水平力。直线桥梁的支座，一般仅需计入纵向水平力。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，根据车道数要求，根据车道数 确定。刚性墩台各种支座传递的制确定。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，动力，按规范中的规定采用。其中，规定每个活动支规定每个活动支座传递的制

49、动力不得大于其摩阻力；当采用厚度座传递的制动力不得大于其摩阻力；当采用厚度(hud)(hud)相等的板式橡胶支座时，制动力可平均分配至相等的板式橡胶支座时，制动力可平均分配至各支座。各支座。位于地震区的桥梁支座的设计计算位于地震区的桥梁支座的设计计算,应根据设计的应根据设计的地震烈度，按铁路或公路抗震设计规范的规定进行。地震烈度，按铁路或公路抗震设计规范的规定进行。第58页/共70页第五十九页，共70页。支座的水平位移包括纵向位移和横向位移。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、

50、下部结构的位移变位、活载作用下梁体下翼缘伸长、下部结构的位移等等;支座横向位移有温度、混凝土收缩徐变变位、下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。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生的的梁支座沿纵向的转角有结构自重和活载产生的的梁端转角、端转角、混凝土收缩徐变产生的梁端转角、因下部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。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规定进行(jnxng)(jnxng)组