桥梁工程课件：第二篇 第9章.ppt

1、梁式桥支座梁式桥支座9.1.1支座的功能与要求支座的功能与要求支座的作用：支座的作用：（1）传递上部结构支承反力）传递上部结构支承反力（2）保证结构满足设计所要求的变形）保证结构满足设计所要求的变形A P1 P HAATP3B l RARBB固定支座活动支座梁式桥支座9.1.1 支座的类型支座的类型1、按容许变形的可能性：、按容许变形的可能性： 固定支座固定支座 活动支座活动支座（单向、多向）（单向、多向）2、按支座用材料：、按支座用材料：钢支座钢支座 橡胶支座橡胶支座混凝土支混凝土支座座 铅支座铅支座 简易油毛毡支座简易油毛毡支座 聚四氟乙烯支座聚四氟乙烯支座3、按按支座外形：橡胶支座分为支

2、座外形：橡胶支座分为板式支座板式支座 盆式支盆式支座座球型支座等球型支座等4、按支座功能：、按支座功能： 普通支座普通支座拉压支座拉压支座减震支座。减震支座。梁式桥支座9.1.2支座布置支座布置（1）对预制装配式简支梁桥，工程中一般选用板式橡）对预制装配式简支梁桥，工程中一般选用板式橡胶支座形式胶支座形式 （2）悬臂梁桥的锚固跨也应在一侧设置固定支座，另）悬臂梁桥的锚固跨也应在一侧设置固定支座，另一侧设置活动支座。一侧设置活动支座。 （3）对于连续梁桥，应在每联的一个桥墩（或桥台）对于连续梁桥，应在每联的一个桥墩（或桥台）上设置固定支座，其他墩台上均应设置活动支座。上设置固定支座，其他墩台上均

3、应设置活动支座。 （4）对于处在地震区的桥梁，其支座构造还应考虑桥）对于处在地震区的桥梁，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。梁防震的设施，通常应确保由多个桥墩分担水平力。 梁式桥支座9.2.1 橡胶支座橡胶支座9.2.1.1板式橡胶支座板式橡胶支座1. 普通板式橡胶支座普通板式橡胶支座国产板式橡胶支座的竖向支承反力可国产板式橡胶支座的竖向支承反力可达达10010000kN左右，左右，30m以下中、以下中、小桥梁最常用的支座形式之一。小桥梁最常用的支座形式之一。变位机理：变位机理： 不均匀压缩实现转角变位；不均匀压缩实现转角变位； 剪切变形实现水平位移。剪切变形实

4、现水平位移。梁式桥支座目前常用板式橡胶支座目前常用板式橡胶支座 氯丁橡胶（氯丁橡胶（-2560 ） 天然胶（天然胶（-3560 ） 三元乙丙胶（三元乙丙胶（-4060 ）梁式桥支座构造：构造：普通板式橡胶支座普通板式橡胶支座+聚四氟乙烯板（聚四氟乙烯板（24mm） 梁底设不锈钢板（梁底设不锈钢板（f=0.06 ）适用：适用：较大跨度简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续梁桥；较大跨度简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续梁桥； 顶推施工滑板顶推施工滑板2.四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座梁式桥支座3.球冠板式球冠板式 纯橡胶制成球型表面（纯橡胶制成球型表面（hmax=410mm）分为球冠圆板式橡胶支座和球

5、冠圆板式四氟乙烯橡胶支座分为球冠圆板式橡胶支座和球冠圆板式四氟乙烯橡胶支座梁式桥支座坡形板式橡胶支座坡形板式橡胶支座桥桥通规规（JTG D60-2004）和板式支座(JT/T4-2004)中明确指出：公路桥桥梁工程不宜使用带带球冠的橡胶胶支座或坡形的橡胶胶支座。 梁式桥支座9.2.1.2盆式橡胶支座盆式橡胶支座1.构造组成：构造组成：梁式桥支座2、变形机理：、变形机理：利用设置在钢盆中的橡胶板的不均匀压缩实现转动的利用设置在钢盆中的橡胶板的不均匀压缩实现转动的功能，功能，利用聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的相对滑动利用聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的相对滑动来适应桥梁的水平位移要求。来适应桥梁的水平位

6、移要求。 3、与板式橡胶支座相比有哪些特点：、与板式橡胶支座相比有哪些特点：板式橡胶支座相比，盆式橡胶支座具有承载能力大、板式橡胶支座相比，盆式橡胶支座具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活（不小于水平位移量大、转动灵活（不小于0.02rad）等优点）等优点 梁式桥支座9.2.2几种特殊功能的支座几种特殊功能的支座1.球形钢支座（球形钢支座（QGZ）特点：特点：受力均匀，转动量大受力均匀，转动量大适用：适用：特别适合于曲线桥、宽桥和斜桥，特别适合于曲线桥、宽桥和斜桥，低温地区低温地区。梁式桥支座2.拉压支座拉压支座既可以同时承受正负反力，又能实现相应的转动和水平位既可以同时承受正负反力，又能实

7、现相应的转动和水平位移的支座移的支座 球形钢支座、盆式和板式橡胶支座都能变更功能作为拉力球形钢支座、盆式和板式橡胶支座都能变更功能作为拉力支座。支座。 梁式桥支座3.抗震支座抗震支座 不仅应满足支承要求，同时应具备减震、防震的功能。不仅应满足支承要求，同时应具备减震、防震的功能。 KQGZ抗震型球形钢支座抗震型球形钢支座 铅芯橡胶支座铅芯橡胶支座梁式桥支座对于标准跨径对于标准跨径10m以下的公路桥和以下的公路桥和4m以下的铁路桥，可以下的铁路桥，可不设专门的支座结构，而直接采用由几层油毛毡或石棉做不设专门的支座结构，而直接采用由几层油毛毡或石棉做成的简易支座。成的简易支座。 9.2.3其他类型

8、的支座简介其他类型的支座简介1. 简易垫层支座简易垫层支座梁式桥支座2.钢支座钢支座常见的钢支座有弧形支座、平板支座、摇轴支座和辊轴常见的钢支座有弧形支座、平板支座、摇轴支座和辊轴支座四类支座四类 梁式桥支座3.钢筋砼摆柱式支座钢筋砼摆柱式支座摆柱式支座的承载能力高（达摆柱式支座的承载能力高（达50006000kN），摩擦系数），摩擦系数小（仅小（仅0.05），变形量大并且灵活，高度变化范围大（），变形量大并且灵活，高度变化范围大（20l00cm以上）。但是其制作工艺复杂，安装困难，且以上）。但是其制作工艺复杂，安装困难，且只能作只能作为活动支座为活动支座. 梁式桥支座9.3.1支座的受力与变

9、与变形分析1.1.支座的受力特点支座的受力特点竖向力：自重反力、可变作用支点反力及其影响力。竖向力：自重反力、可变作用支点反力及其影响力。正交直线桥梁，一般仅计算纵向水平力。斜桥和弯桥，正交直线桥梁，一般仅计算纵向水平力。斜桥和弯桥，还需要计算由于汽车荷载的离心力或风力等原因所产生还需要计算由于汽车荷载的离心力或风力等原因所产生的横向水平力。的横向水平力。2.2.支座的变形分析支座的变形分析支座的水平位移包括纵向位移、横向位移及支座的水平位移包括纵向位移、横向位移及梁端转角。梁端转角。梁式桥支座9.3.2板式橡胶胶支座的设计计设计计算 假定平面尺寸假定平面尺寸lalb或或d对橡胶板：对橡胶板：

10、 ceckAR梁式桥支座tes,utes,lteslah l制动力baeebkeeeFbkllGtFGtt2=babkgelGlF.t270g2etFbkg43. 1et)lt(lag21tgttgel支座厚度支座厚度h=橡胶片总厚度橡胶片总厚度te+薄钢板总厚薄钢板总厚梁式桥支座同时，考虑到橡胶支座的稳定性，同时，考虑到橡胶支座的稳定性，桥规桥规规定规定te应满足应满足下列条件：下列条件：矩形支座矩形支座: （为矩形支座短边尺寸）（为矩形支座短边尺寸）圆形支座：圆形支座： （d 为圆形支座的直径）为圆形支座的直径）板式橡胶支座钢板的厚度，一般按下式确定，且不小于板式橡胶支座钢板的厚度，一般按

11、下式确定，且不小于2mm： 510aealtl510dtdeselesuesckpsAttRKt)(,梁式桥支座cmc,1图7.13 支座偏转图式Rckhlac,2la/28 . 7)(212,1 ,beeckeeeckccmcEAtREAtR 12. 7)(11 ,2,ccal梁端转角可表示为：梁端转角可表示为： 联立解得：联立解得：13. 72a,lEAtREAtRbeeckeeeckmc=emct07. 0,为限制支座竖向压缩变形，确保为限制支座竖向压缩变形，确保支座稳定，支座稳定，桥规桥规规定：规定：02a,1 ,lmcc=梁式桥支座板式橡胶支座板式橡胶支座: :（1 1）不计制动力时

12、）不计制动力时：elgeGktAGR4 . 1（2 2）计入制动力时）计入制动力时 ：bkelgeckFtAGR4 . 1梁式桥支座9.3.3计计算示例例例9-1 一座五梁式钢筋混凝土一座五梁式钢筋混凝土T形梁桥，标准跨径为形梁桥，标准跨径为20m，主梁全长为主梁全长为19.96m，计算跨径为，计算跨径为19.5m。主梁采用。主梁采用C40混凝土，支座处梁肋宽度为混凝土，支座处梁肋宽度为30cm，两端采用等厚度的板，两端采用等厚度的板式橡胶支座。设计荷载为公路式橡胶支座。设计荷载为公路-II级，人群荷载级，人群荷载30 kNm2。已知支座反力标准值已知支座反力标准值=354.12kN，其中结构

13、自重引起的，其中结构自重引起的支座反力标准值为支座反力标准值为162.70kN，汽车荷载引起的支座反，汽车荷载引起的支座反力标准值为力标准值为Rpk=183.95kN，人群荷载反力的标准值为，人群荷载反力的标准值为 Rrk=7.47kN，汽车与人群荷载作用下产生的跨中挠度为。，汽车与人群荷载作用下产生的跨中挠度为。根据当地的气象资料，计算温差为根据当地的气象资料，计算温差为。试设计板式橡胶。试设计板式橡胶支座。支座。梁式桥支座9.3.4盆式橡胶支座的选用盆式橡胶支座的选用实际工程中，设计人员主要是根据支座反力和变形直接实际工程中，设计人员主要是根据支座反力和变形直接在成品目录上选配适合的支座，

14、同时考虑温度和地震两在成品目录上选配适合的支座，同时考虑温度和地震两个因素，以确定适配常温型和耐寒型支座和采用何种抗个因素，以确定适配常温型和耐寒型支座和采用何种抗震型支座或减隔震装置。震型支座或减隔震装置。合适的支座不仅应满足结构变形的需要，其最大支承反合适的支座不仅应满足结构变形的需要，其最大支承反力一般不超过支座容许承载力的力一般不超过支座容许承载力的5，最小支承反力不，最小支承反力不低于容许承载力的低于容许承载力的80，以确保支座具有良好的滑移性，以确保支座具有良好的滑移性能。能。 1. 桥梁支座应具备什么功能桥梁支座应具备什么功能? 2. 支座的基本布置原则是什么？支座的基本布置原则是什么？3. 公路桥梁支座有哪些类型？公路桥梁支座有哪些类型？4. 板式橡胶支座的构造及变形机理是什么板式橡胶支座的构造及变形机理是什么?5. 盆式橡胶支座的构造及变形机理是什么盆式橡胶支座的构造及变形机理是什么?6. 简述板式橡胶支座的计算要点。简述板式橡胶支座的计算要点。