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1、会计学1桥梁桥梁(qioling)支座支座r第一页，共80页。2023/2/272一、支座的作用一、支座的作用(zuyng)和要求和要求支座设置在桥梁支座设置在桥梁(qioling)(qioling)的上部结构与墩台之间，它的作用是：的上部结构与墩台之间，它的作用是：(2)(2)保证结构在活载、温度保证结构在活载、温度(wnd)(wnd)变化、混凝土收缩变化、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。实际受力情况符合结构的静力图式。(1)(1)传递上部结构的支承反力传递上部结构的支承反力，包括恒载和
2、活载，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；引起的竖向力和水平力；第1页/共80页第二页，共80页。2023/2/273简支梁的静力图示简支梁的静力图示第2页/共80页第三页，共80页。2023/2/274二、支座二、支座(zh zu)的分类的分类1.按其变位按其变位(bin wi)的可能性分类的可能性分类2.2.按材料按材料(cilio)(cilio)分类分类第3页/共80页第四页，共80页。2023/2/275 固定支座固定支座 活动活动(hu dng)(hu dng)支座支座 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
3、能水平移动；由转动但不能水平移动；活动活动(hu dng)(hu dng)支座则只传递竖向力，允许上部结构在支座支座则只传递竖向力，允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。处既能自由转动又能水平移动。活动活动(hu dng)(hu dng)支座又可分为多向活动支座又可分为多向活动(hu dng)(hu dng)支座支座(纵向、纵向、横向均可自由移动横向均可自由移动)和单向活动和单向活动(hu dng)(hu dng)支座支座(仅一个方向可自仅一个方向可自由移动由移动)。1.按其变位按其变位(bin wi)的可能性分的可能性分:第4页/共80页第五页，共80页。2023/2/276大致可分
4、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支座橡胶支座特种支座特种支座(如减震如减震(jin zhn)(jin zhn)支座、拉力支座支座、拉力支座等）等）2.2.按材料按材料(cilio)(cilio)分分第5页/共80页第六页，共80页。2023/2/277 固定支座和活动支座的布置，应以有利于墩台传递纵固定支座和活动支座的布置，应以有利于墩台传递纵向水平力为原则：向水平力为原则：(1)(1)对于桥跨结构对于桥跨结构(jigu)(jigu)，最好使梁的下缘在水平，最好使梁的下缘在水平力的作用下受压，从而能抵消一部分竖向荷载在梁下缘力的作用下受压，从而能抵消一
5、部分竖向荷载在梁下缘产生的拉应力。产生的拉应力。(2)(2)对于桥墩，应尽可能使水平力的方向指向河岸，对于桥墩，应尽可能使水平力的方向指向河岸，以使桥墩顶部在水平力作用下不是受拉。以使桥墩顶部在水平力作用下不是受拉。(3)(3)对于桥台，应尽可能使水平力的方向指向桥墩中对于桥台，应尽可能使水平力的方向指向桥墩中心，以使桥台顶部受压，并能平衡一部分台后土压力。心，以使桥台顶部受压，并能平衡一部分台后土压力。三、支座三、支座(zh zu)的布置原则的布置原则第6页/共80页第七页，共80页。2023/2/278 (1)(1)对于有坡桥跨结构对于有坡桥跨结构(jigu)(jigu)，宜将固定支座布置
6、在标高低的墩台上，宜将固定支座布置在标高低的墩台上 (2)(2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全梁的纵向变形分散在梁的两对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全梁的纵向变形分散在梁的两端，宜将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端，宜将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它墩台上 (3)(3)对于特别宽的梁桥，尚应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座。对于弯对于特别宽的梁桥，尚应设置沿纵向和
7、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。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。四、支座四、支座(zh zu)的布置注意事项：的布置注意事项：第7页/共80页第八页，共80页。2023/2/279 桥梁支座的布置方式，主要根据桥梁的结构形式及桥梁的宽桥梁支座的布置方式，主要根据桥梁的结构形式及桥梁的宽度确定。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
8、一端设活动支座。铁路桥梁由于桥宽较小，支座横向变位很小，一般只需设置单向铁路桥梁由于桥宽较小，支座横向变位很小，一般只需设置单向活动支座活动支座(纵向活动支座纵向活动支座)。公路公路T T形梁桥由于桥面较宽，因而要考虑支座横桥向移动的可能性。形梁桥由于桥面较宽，因而要考虑支座横桥向移动的可能性。即在固定墩上设置一个固定支座，相邻即在固定墩上设置一个固定支座，相邻(xin ln)(xin ln)的支座设置为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向活动支座(与固定支座相对应与固定支座相对应)，其余均设置
9、多向活动支座。，其余均设置多向活动支座。第8页/共80页第九页，共80页。2023/2/2710铁路简支梁桥支座布置铁路简支梁桥支座布置(bzh)(bzh)公路简支梁桥支座布置公路简支梁桥支座布置(bzh)(bzh)第9页/共80页第十页，共80页。2023/2/2711 连续梁桥连续梁桥(lin qio)(lin qio)每联只设一个固定支座。为避免梁的活每联只设一个固定支座。为避免梁的活动端伸缩缝过大，固定支座宜置于每联的中间支点上。但若该处墩动端伸缩缝过大，固定支座宜置于每联的中间支点上。但若该处墩身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免该墩身承受水平身较高，则应考虑避开，或采取特殊
10、措施，以避免该墩身承受水平力过大。力过大。第10页/共80页第十一页，共80页。2023/2/2712 曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动横向自由转动横向自由转动横向自由转动(zhun dng)(zhun dng)(zhun dng)(zhun dng)和移动的
11、可能性。通常宜和移动的可能性。通常宜和移动的可能性。通常宜和移动的可能性。通常宜采用球面支座，且为多向活动支座，此外，曲线箱梁采用球面支座，且为多向活动支座，此外，曲线箱梁采用球面支座，且为多向活动支座，此外，曲线箱梁采用球面支座，且为多向活动支座，此外，曲线箱梁中间常设单支点支座，仅在一联梁的端部中间常设单支点支座，仅在一联梁的端部中间常设单支点支座，仅在一联梁的端部中间常设单支点支座，仅在一联梁的端部(或桥台上或桥台上或桥台上或桥台上)设置双支座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线外设置双支座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线外设置双支座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线外设置双支座，以承受
12、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。侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。第11页/共80页第十二页，共80页。2023/2/2713 当桥梁位于坡道上时，固定支座当桥梁位于坡道上时，固定支座(zh zu)(zh zu)应设在较低一端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，固定支座支座(zh zu)(zh zu)宜设在主要行车方向
13、的前端。宜设在主要行车方向的前端。桥梁的使用效果与支座桥梁的使用效果与支座(zh zu)(zh zu)能否准确地发挥其功能有能否准确地发挥其功能有着密切的关系着密切的关系 ，因此在安放支座，因此在安放支座(zh zu)(zh zu)时应使上部结构的支时应使上部结构的支座座(zh zu)(zh zu)位置与下部结构的支座位置与下部结构的支座(zh zu)(zh zu)中线对中，但绝对中线对中，但绝对的对中是很难做到的。因此，要注意使可能的偏心在允许的范围的对中是很难做到的。因此，要注意使可能的偏心在允许的范围内，不致影响支座内，不致影响支座(zh zu)(zh zu)的正常工作。的正常工作。第1
14、2页/共80页第十三页，共80页。2023/2/2714 正确地确定支座所承受正确地确定支座所承受(chngshu)(chngshu)的荷载和活动支座的位移量，的荷载和活动支座的位移量，关系到支座的使用寿命。关系到支座的使用寿命。一般而言，固定支座除承受一般而言，固定支座除承受(chngshu)(chngshu)竖向压力外，还必须能承竖向压力外，还必须能承受受(chngshu)(chngshu)水平力，其中包括可能产生的制动力水平力，其中包括可能产生的制动力 、风力、活动支、风力、活动支座的摩阻力座的摩阻力 、主梁弹性挠曲对支座的拉力等。这些水平力总是应当偏、主梁弹性挠曲对支座的拉力等。这些水
15、平力总是应当偏大地取用，且要求支座伸至上、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、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。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。第13页/共80页第十四页，共80页。2023/2/2715位移量的计算要考虑各种可能出现的工况。位移量的计算要考虑各种可能出现的工况。位移量的计算要考虑各种可能出现的工况。位移量的计算要考虑各种可能出现的工况。（1 1 1
16、1）对温差产生的位移要有足够的估计。）对温差产生的位移要有足够的估计。）对温差产生的位移要有足够的估计。）对温差产生的位移要有足够的估计。（2 2 2 2）桥梁的挠曲、基础的不均匀沉降都会产生纵向位移，）桥梁的挠曲、基础的不均匀沉降都会产生纵向位移，）桥梁的挠曲、基础的不均匀沉降都会产生纵向位移，）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对于高桥墩，墩顶位移可通过活动支座上的挡块加以限对于高桥墩，墩顶位移可通过活动支座上的挡块加以限对于高桥墩，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；制，它能使基底反力
17、变化，并且阻止不均匀沉降；制，它能使基底反力变化，并且阻止不均匀沉降；制，它能使基底反力变化，并且阻止不均匀沉降；（3 3 3 3）由于一些不可估计的因素，通常计算的位移量宜乘）由于一些不可估计的因素，通常计算的位移量宜乘）由于一些不可估计的因素，通常计算的位移量宜乘）由于一些不可估计的因素，通常计算的位移量宜乘以以以以1.31.31.31.3左右左右左右左右(zuyu)(zuyu)(zuyu)(zuyu)的安全系数的安全系数的安全系数的安全系数 。梁桥支座的支承面一般是水平的。梁桥支座的支承面一般是水平的。梁桥支座的支承面一般是水平的。梁桥支座的支承面一般是水平的。第14页/共80页第十五页
18、，共80页。2023/2/2716第二节第二节第二节第二节 桥梁桥梁桥梁桥梁(qioling)(qioling)(qioling)(qioling)支座的类型和构造支座的类型和构造支座的类型和构造支座的类型和构造一、简易一、简易(jiny)(jiny)垫层支座垫层支座二、钢支座二、钢支座(zh(zh zu)zu)三、三、钢筋混凝支座钢筋混凝支座四、四、橡胶支座橡胶支座五、五、拉力支座拉力支座第15页/共80页第十六页，共80页。2023/2/2717一、简易一、简易(jiny)(jiny)垫垫层支座层支座 简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来
19、支承(zh chn)(zh chn)上部上部结构。垫层可用油毛毡、石棉板或铅板等做成，利用这些材料比较柔软又具有结构。垫层可用油毛毡、石棉板或铅板等做成，利用这些材料比较柔软又具有一定强度的特性来适应梁端比较微小的转动与伸缩变形的要求，并承受支点荷一定强度的特性来适应梁端比较微小的转动与伸缩变形的要求，并承受支点荷载。固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固。锚钉预埋在墩台帽内。载。固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固。锚钉预埋在墩台帽内。简易支座仅适于跨度简易支座仅适于跨度10m10m以下的公路桥和以下的公路桥和4m4m以下的铁路板桥。由于这种支以下的铁路板桥。由于这种支座自由伸缩性差，为避免主
20、梁端部和墩台混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和座自由伸缩性差，为避免主梁端部和墩台混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设钢筋网加强。墩台顶面布设钢筋网加强。第16页/共80页第十七页，共80页。2023/2/2718二、钢支座二、钢支座(zh zu)(zh zu)1.1.铸钢铸钢(zh n)(zh n)支座支座2.2.特殊钢支座特殊钢支座(zh zu)(zh zu)钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支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。座的位移和转动的。特点：特点：承载能力强承载能力强,能适应桥梁的位移和转动的能适应桥梁的位移和转动的需要需要,目前仍广泛应用于
21、铁路桥梁。钢支座常用的有铸钢目前仍广泛应用于铁路桥梁。钢支座常用的有铸钢支座和特种钢支座。支座和特种钢支座。第17页/共80页第十八页，共80页。2023/2/27191.1.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、铸造、热处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、是一种传统形式的支座。理、机械加工和表面处理制成、是一种传统形式的支座。各类支座基本上
22、都由可以相对摆动的所谓上、下摆组成。各类支座基本上都由可以相对摆动的所谓上、下摆组成。摇轴与辊轴支座还包括摇轴摇轴与辊轴支座还包括摇轴(可以看作下摆可以看作下摆)、辊轴与底板。、辊轴与底板。第18页/共80页第十九页，共80页。2023/2/2720平板支座的上、下摆就是两块平板。平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的上、下平板间用钢销固固定支座的上、下平板间用钢销固定。活动定。活动(hu dng)(hu dng)支座只将上平支座只将上平板销孔改成长圆形。板销孔改成长圆形。（1 1）平板）平板(pngbn)(pngbn)支座支座 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、
23、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,伸缩时要克服较大的摩阻力伸缩时要克服较大的摩阻力(zl)，故只适用于小跨度的梁。，故只适用于小跨度的梁。第19页/共80页第二十页，共80页。2023/2/2721 弧形支座是将平板支弧形支座是将平板支座上、下摆的平面接触改座上、下摆的平面接触改为弧面接触，其它完全一为弧面接触，其它完全一样。这样，反力便能集中样。这样，反力便能集中(jzhng)(jzhng)传递，梁端也能传递，梁端也能自由转动。但伸缩时仍要自由转动。但伸缩时仍要克服较大的摩阻力、所以克服较大的摩阻力、所以仍只适用于较小跨度的梁。仍只适用于较小跨度的梁。（2 2）弧形）
24、弧形(h(h xn)xn)支座支座第20页/共80页第二十一页，共80页。2023/2/2722 跨度跨度(kud)(kud)大于大于20m20m左右的梁，固定支座就得将下摆加高，做成类似钢轨的左右的梁，固定支座就得将下摆加高，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，可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。性，可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。活动支座应采用摇轴支座或辊轴支座。活动支座应采用摇轴支座或辊轴支座。(3)(3)摇轴支座摇轴支座(zh zu)(zh
25、zu)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，就是所谓摇轴。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(zhjng)可以任意加大它的承载能力从理论上讲是没有限制的。但支承反力愈大，相应要求辊子(摇轴)的直径(zhjng)也愈大,这就使支座高度变得很大。第21页/共80页第二十二页，共80页。2023/2/2723 为了克服摇轴支座的缺点，跨度更大的梁，可以采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，它相当于将摇轴支座的固定支座放在一些钢辊用辊轴支座，它相当于将摇轴支座的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项要求
26、外，子上。辊轴支座除了能很好地满足活动支座的各项要求外，由于反力是通过若干由于反力是通过若干(rugn)(rugn)辊轴压在底板上的，因此辊子辊轴压在底板上的，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到墩台垫石面上。辊轴支座适用于各种大型桥梁。辊轴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的个数视承载力大小而定,一般为一般为2-102-10个。个。（4）辊轴）辊轴(n zhu)支座支座第22页/共80页第二十三页，共80页。2023/2/2724铸钢支座铸钢支座(zh zu)类型示意图类
27、型示意图第23页/共80页第二十四页，共80页。2023/2/2725第24页/共80页第二十五页，共80页。2023/2/2726 采用不锈钢或高级合金钢支座，并封闭采用不锈钢或高级合金钢支座，并封闭(fngb)(fngb)在油箱内，以防生锈在油箱内，以防生锈;对承受接触应力的部分进行表面硬化处理，对承受接触应力的部分进行表面硬化处理，以提高其容许承载力以提高其容许承载力;将支座的转动部分制成钢制或黄铜制成的球将支座的转动部分制成钢制或黄铜制成的球冠形，在钢制球冠的上、下分别设置聚四氟乙烯冠形，在钢制球冠的上、下分别设置聚四氟乙烯板，构成球面板，构成球面(型型)支座。支座。2 2、特种、特种
28、(tzhng)(tzhng)钢钢支座支座特种钢支座主要采用以下几种特种钢支座主要采用以下几种(j zhn)(j zhn)形式形式:第25页/共80页第二十六页，共80页。2023/2/2727图图6 克劳茨高级克劳茨高级(goj)钢钢支座支座第26页/共80页第二十七页，共80页。2023/2/2728三、钢筋三、钢筋(gngjn)(gngjn)混凝混凝土支座土支座 1.1.钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土摆柱式支座混凝土摆柱式支座2.2.混凝土铰混凝土铰第27页/共80页第二十八页，共80页。2023/2/2729 1.1.钢筋混凝摆柱式支座钢筋混凝摆柱式支座(zh zu)(zh
29、zu)钢筋混凝土摆柱式支座钢筋混凝土摆柱式支座(zh zu)(zh zu)可用于跨径大于或等于可用于跨径大于或等于20m20m的公路梁桥，或跨径大于的公路梁桥，或跨径大于13m13m的公路悬臂梁桥的挂孔。它的的公路悬臂梁桥的挂孔。它的水平位移量较大，承载力为水平位移量较大，承载力为5500kN5500kN左右，摩阻系数为左右，摩阻系数为0.050.05。钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上下两端钢筋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各放弧形固定钢支座(zh zu)(zh zu)一座。摆柱由一座。摆柱由40504050号混凝土制号混凝土制成，柱体内一般按含筋
30、率约为成，柱体内一般按含筋率约为0.5%0.5%左右配置竖向钢筋，同时要左右配置竖向钢筋，同时要配置水平钢筋网，以承受支座配置水平钢筋网，以承受支座(zh zu)(zh zu)受竖向压力时所产生受竖向压力时所产生的横向拉力。的横向拉力。第28页/共80页第二十九页，共80页。2023/2/2730第29页/共80页第三十页，共80页。2023/2/27312.2.混凝土铰混凝土铰 混凝土铰有各种类型。桥梁上常用弗莱西奈铰，它是利用颈缩部分混凝土的混凝土铰有各种类型。桥梁上常用弗莱西奈铰，它是利用颈缩部分混凝土的双向或三向应力状态而使其承压能力双向或三向应力状态而使其承压能力(nngl)(nng
31、l)提高，并可沿铰竖向轴线作少量转提高，并可沿铰竖向轴线作少量转动。混凝土铰是最简单、也是最便宜的中心可转动的支座。动。混凝土铰是最简单、也是最便宜的中心可转动的支座。混凝土铰需要混凝土铰需要(xyo)(xyo)在铰颈上、下设置足以抵抗横向拉应力的钢筋在铰颈上、下设置足以抵抗横向拉应力的钢筋,铰颈高度为铰颈高度为铰颈宽度的铰颈宽度的1/2-1/31/2-1/3。铰颈部分应做成顺滑的抛物线形，铰颈两旁可用玛蹄脂或沥青材。铰颈部分应做成顺滑的抛物线形，铰颈两旁可用玛蹄脂或沥青材料填塞。料填塞。混凝土铰曾多次在大跨径桥梁中采用，支承反力可达混凝土铰曾多次在大跨径桥梁中采用，支承反力可达10000kN
32、10000kN。它的优点是支座。它的优点是支座高度小，构造简单，用钢量少高度小，构造简单，用钢量少;缺点是不能抵抗拉力，不能调整高度，转动量少，不便缺点是不能抵抗拉力，不能调整高度，转动量少，不便于更换和修理。于更换和修理。第30页/共80页第三十一页，共80页。2023/2/2732第31页/共80页第三十二页，共80页。2023/2/2733 橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构造简单、加工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、结构高度小、安装方便等一系列优方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。此外，橡胶支座能方便地适应任意方向的变
33、形，故对于宽点。此外，橡胶支座能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲线桥和斜桥具有特别的适应性。橡胶的弹性还能消减上、桥、曲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，这对于抗震下部结构所受的动力作用，这对于抗震(kngzhn)(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两类：在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为两类：四、橡胶四、橡胶(xingjio)(xingjio)支支座座（1 1）板式）板式(bnsh)(bnsh)橡橡胶支座胶支座（2 2）盆式橡胶支座）盆式橡胶支座第32页/共80页第三十三页，共80页。2023/2/
34、2734第33页/共80页第三十四页，共80页。2023/2/2735第34页/共80页第三十五页，共80页。2023/2/2736第35页/共80页第三十六页，共80页。2023/2/2737 板式橡胶支座是仅用一块橡胶板做成的适用于中、小跨度桥板式橡胶支座是仅用一块橡胶板做成的适用于中、小跨度桥梁的一种简单橡胶支座。梁的一种简单橡胶支座。它的活动机理是：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其它的活动机理是：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平位移。剪切变形实现水平位移。因橡胶与钢或混凝土之间有足够大的摩阻力因橡胶与钢或混凝土之间有足够大的摩阻力(摩擦系数摩擦系数0.2
35、50.400.250.40）橡胶板与梁底和墩台顶之间一般无须连接）橡胶板与梁底和墩台顶之间一般无须连接(linji)(linji)。在墩台顶部，需铺设一层砂浆，以保证支座放置平稳。采用橡。在墩台顶部，需铺设一层砂浆，以保证支座放置平稳。采用橡胶支座可以不设固定支座，所有水平力由各个支座均匀分担，必胶支座可以不设固定支座，所有水平力由各个支座均匀分担，必要时也可采用不等高的橡胶板来调节各支座传递的水平力。要时也可采用不等高的橡胶板来调节各支座传递的水平力。（1 1）板式）板式(bnsh)(bnsh)橡橡胶支座胶支座第36页/共80页第三十七页，共80页。2023/2/2738加劲板式橡胶加劲板式
36、橡胶(xingjio)支座支座第37页/共80页第三十八页，共80页。2023/2/2739 无加劲层的纯橡胶支座，由于其容许压应力甚小，约为无加劲层的纯橡胶支座，由于其容许压应力甚小，约为3000kPa3000kPa，故只适合，故只适合(shh)(shh)于小跨径桥梁。于小跨径桥梁。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(见见图图10b)10b)。由于橡胶片之间的加劲层能起阻止橡胶片侧向膨胀的作。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，其抗用，从而显著提高了橡胶片的抗压强
37、度和支座的抗压刚度，其抗压容许应力可以达到压容许应力可以达到810MPa810MPa，而加劲物对橡胶板的转动变形和，而加劲物对橡胶板的转动变形和剪切变形几乎没有影响。加劲板式橡胶支座的承载能力可达剪切变形几乎没有影响。加劲板式橡胶支座的承载能力可达2000-8000kN2000-8000kN，目前已广泛用于中、小跨度的公路及铁路桥梁。，目前已广泛用于中、小跨度的公路及铁路桥梁。第38页/共80页第三十九页，共80页。2023/2/2740 国内使用的橡胶以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯国内使用的橡胶以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡胶的使用温度不低于丁橡胶的使用温度不低于-25-25
38、，天然橡胶不低于，天然橡胶不低于-40-40。橡胶的硬度、压缩橡胶的硬度、压缩(y su)(y su)弹性模量弹性模量E E、剪切弹性模量、剪切弹性模量G G、容许压应力容许压应力容许剪切角的正切容许剪切角的正切tantan等，应按桥梁的使等，应按桥梁的使用级别按现行铁桥规或公桥规的有关规定取用。用级别按现行铁桥规或公桥规的有关规定取用。根据试验分析，橡胶压缩根据试验分析，橡胶压缩(y su)(y su)弹性模量、容许压应力弹性模量、容许压应力和容许剪切角的值，均与支座的形状系数有关。形状系数和容许剪切角的值，均与支座的形状系数有关。形状系数S S为为加劲板式橡胶支座的承压面积与自由表面积之比
39、，即加劲板式橡胶支座的承压面积与自由表面积之比，即第39页/共80页第四十页，共80页。2023/2/2741式中式中 aa顺桥向橡胶支座的长度顺桥向橡胶支座的长度(chngd)(chngd)；bb横桥向橡胶支座的长度横桥向橡胶支座的长度(chngd)(chngd)；hh橡胶层的厚度橡胶层的厚度第40页/共80页第四十一页，共80页。2023/2/2742 形状系数形状系数用来表示支座的形状特征。用来表示支座的形状特征。为满足橡胶的容许压应力和使支座能适应转动的为满足橡胶的容许压应力和使支座能适应转动的要求要求(yoqi)(yoqi)，支座的长度，支座的长度a a与宽度与宽度b b之比取决于主
40、梁下之比取决于主梁下的有效宽度及所需的剪切角。的有效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的的尺寸，以降低阻抗力矩。尺寸，以降低阻抗力矩。第41页/共80页第四十二页，共80页。2023/2/2743 当活动支座的位移量较大时，要使橡胶当活动支座的位移量较大时，要使橡胶当活动支座的位移量较大时，要使橡胶当活动支座的位移量较大时，要使橡胶(xingjio)(xingjio)(xingjio)(xingjio)板产生板产生板产生板产生相应较大的剪切变形，就必须增加橡胶相应较大的剪切变形，就必须增加橡胶相应较大的剪切变形，就必须增加橡
41、胶相应较大的剪切变形，就必须增加橡胶(xingjio)(xingjio)(xingjio)(xingjio)板的厚度。板的厚度。板的厚度。板的厚度。这样一则多耗材料，再则支座不稳这样一则多耗材料，再则支座不稳这样一则多耗材料，再则支座不稳这样一则多耗材料，再则支座不稳,而且相邻支座厚度可能不而且相邻支座厚度可能不而且相邻支座厚度可能不而且相邻支座厚度可能不一，车辆驶过时会产生高差，行车不顺。一，车辆驶过时会产生高差，行车不顺。一，车辆驶过时会产生高差，行车不顺。一，车辆驶过时会产生高差，行车不顺。为克服这一缺点，可在用作活动支座的橡胶为克服这一缺点，可在用作活动支座的橡胶为克服这一缺点，可在用
42、作活动支座的橡胶为克服这一缺点，可在用作活动支座的橡胶(xingjio)(xingjio)(xingjio)(xingjio)板板板板顶面贴一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板与梁底之间垫上一顶面贴一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板与梁底之间垫上一顶面贴一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板与梁底之间垫上一顶面贴一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板与梁底之间垫上一块光洁度很高的不锈钢薄板。由于聚四氟乙烯板与块光洁度很高的不锈钢薄板。由于聚四氟乙烯板与块光洁度很高的不锈钢薄板。由于聚四氟乙烯板与块光洁度很高的不锈钢薄板。由于聚四氟乙烯板与 不锈钢板之不锈钢板之不锈钢板之不锈钢板之间的摩阻力极小间的摩阻力
43、极小间的摩阻力极小间的摩阻力极小(摩擦系数小于摩擦系数小于摩擦系数小于摩擦系数小于 橡胶橡胶橡胶橡胶(xingjio)(xingjio)(xingjio)(xingjio)支座支座支座支座0.040.040.040.04）故）故）故）故可利用它们之间的滑动来满足活动座位移的需要。可利用它们之间的滑动来满足活动座位移的需要。可利用它们之间的滑动来满足活动座位移的需要。可利用它们之间的滑动来满足活动座位移的需要。第42页/共80页第四十三页，共80页。2023/2/2744聚四氟板式橡胶支座聚四氟板式橡胶支座(zh zu)(zh zu)1-1-上支座上支座(zh zu)(zh zu)板板 ；2-2
44、-不锈钢板；不锈钢板；3-3-聚四氟聚四氟乙烯板；乙烯板；4-4-防护罩；防护罩；5-A35-A3钢板；钢板；6-6-橡胶橡胶第43页/共80页第四十四页，共80页。2023/2/2745 盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上进一步改进后更为完善的一种橡胶支座。盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上进一步改进后更为完善的一种橡胶支座。它与板式橡胶支座的主要区别在于：它不是利用置于橡胶中的加劲物来加强橡胶，它与板式橡胶支座的主要区别在于：它不是利用置于橡胶中的加劲物来加强橡胶，而是将素橡胶板置于圆形钢盆内来加强橡胶。而是将素橡胶板置于圆形钢盆内来加强橡胶。橡胶在受压后的变形由于受钢盆的约束，处于三
45、向受压状态，只要钢盆不破坏，橡橡胶在受压后的变形由于受钢盆的约束，处于三向受压状态，只要钢盆不破坏，橡胶就永远不会丧失承载力。这时橡胶的容许抗压强度胶就永远不会丧失承载力。这时橡胶的容许抗压强度(kn y qin d)(kn y qin d)可以进一步可以进一步提高到提高到25MPa25MPa。密封在钢盆内的橡胶板，可以做适度不均匀压缩来实现转动，如果再加。密封在钢盆内的橡胶板，可以做适度不均匀压缩来实现转动，如果再加上聚四氟乙烯板和不锈钢板，则还可以实现水平位移。上聚四氟乙烯板和不锈钢板，则还可以实现水平位移。（2 2）盆式橡胶盆式橡胶(xingjio)(xingjio)支座支座第44页/共
46、80页第四十五页，共80页。2023/2/2746盆式橡胶支座的一般构造盆式橡胶支座的一般构造(guzo)（尺寸单位：（尺寸单位：mm）第45页/共80页第四十六页，共80页。2023/2/2747 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。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是由上支座板不锈钢板、聚四氟乙烯常用盆式橡胶支座的构造是由上支座板不锈钢板、聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)板、板、圆钢圆钢(yun n)(yun n)盆、橡胶板、紧箍圈、防水圈和下支座板
47、等组成。盆、橡胶板、紧箍圈、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，水平位移量大，摩擦系数小盆式橡胶支座具有很大的承载能力，水平位移量大，摩擦系数小,支座支座建筑高度低，节省钢材建筑高度低，节省钢材(gngci)(gngci)。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；而且，；而且，它在纵向及横向均可转动和移动它在纵向及横向均可转动和移动,在功能上优于钢支座、能满足宽桥对支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。座横向也要能转动及伸缩的要求。第46页/共80页第四十七页，共80页。20
48、23/2/2748GPZ和和TPZ盆式橡胶支座实物盆式橡胶支座实物(shw)照片照片第47页/共80页第四十八页，共80页。2023/2/2749盆式橡胶盆式橡胶(xingjio)支座构造要点支座构造要点1.钢盆钢盆2.承压橡胶板承压橡胶板3.钢衬板钢衬板4.聚四氟乙烯板聚四氟乙烯板5.上支座上支座(zh zu)板板6.不锈钢滑板不锈钢滑板7.钢紧箍圈钢紧箍圈8.密封胶圈密封胶圈第48页/共80页第四十九页，共80页。2023/2/2750 固定与滑动固定与滑动固定与滑动固定与滑动(hudng)(hudng)盆式橡胶盆式橡胶盆式橡胶盆式橡胶支座支座支座支座 多向活动(hu dng)支座（DX）
49、第49页/共80页第五十页，共80页。2023/2/2751纵向纵向(zn xin)活动支座（活动支座（ZX）第50页/共80页第五十一页，共80页。2023/2/2752固定固定(gdng)支支座（座（GD）第51页/共80页第五十二页，共80页。2023/2/27535 5 5 5、其它、其它、其它、其它(qt)(qt)(qt)(qt)支支支支座座座座QGZ球型钢球型钢(xnggng)支座支座第52页/共80页第五十三页，共80页。2023/2/2754QGZ 球型钢球型钢(xnggng)支支座座下一节下一节第53页/共80页第五十四页，共80页。2023/2/2755 第三节第三节 支座
50、支座(zh zu)(zh zu)的设的设计与计算计与计算l.l.支座支座(zh zu)(zh zu)受力与变位受力与变位分析分析 2.2.板式橡胶板式橡胶(xingjio)(xingjio)钢支座的设计与计算钢支座的设计与计算第54页/共80页第五十五页，共80页。2023/2/2756l.l.支座支座(zh zu)(zh zu)受力与变受力与变位分析位分析(l)(l)受力分析受力分析(fnx)(fnx)(2)(2)位移位移(wiy)(wiy)分析分析 在进行桥梁支座的设计时，首先必须求得每个支座上所承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受的竖向力和