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小編有話說

1. 支座的作用和要求

位置：支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺之間。

作用：把上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳遞到墩臺上，并能夠適應(yīng)活載、溫度變化、混凝士收縮與徐變等因素所產(chǎn)生的變位（位移和轉(zhuǎn)角），使上下部結(jié)構(gòu)的實際受力情況符合設(shè)計的計算圖式。

支座型式和規(guī)格的選用，要考慮的因素包括橋梁跨徑、支點反力、對建筑高度的要求、適應(yīng)單向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、減震的需要。

2. 支座的布置

橋梁支座的布置方式：主要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式及橋梁的寬度確定。

簡支梁橋一端設(shè)固定支座，另一端設(shè)活動支座。

鐵路橋梁由于橋?qū)捿^小，支座橫向變位很小，一般只需設(shè)置單向（縱向）活動支座。

公路梁橋由于橋面較寬，要考慮支座橫橋向移動的可能性。

連續(xù)梁橋每聯(lián)（由兩伸縮縫之間的若干跨組成）只設(shè)一個固定支座。

為避免梁的活動端伸縮量過大，固定支座宜布置在每聯(lián)長度的靠中間支點處。但若該處墩身較高，則應(yīng)考慮避開，或采取特殊措施，以避免該墩頂承受過大的水平力。

曲線連續(xù)梁橋的支座布置會直接影響到梁的內(nèi)力分布，同時，支座的布置應(yīng)使其能充分適應(yīng)曲梁的縱、橫向自由轉(zhuǎn)動和移動的可能性。

曲線箱梁中間常設(shè)單支點支座，僅在一聯(lián)范圍內(nèi)的梁的端部（或橋臺上）設(shè)置雙支座，以承受扭矩。有意將曲梁支點向曲線外側(cè)偏離，可調(diào)整曲梁的扭矩分布。

當(dāng)橋梁位于坡道上時，固定支座應(yīng)設(shè)在較低一端，以使梁體在豎向荷載沿坡道方向分力的作用下受壓，以便能抵消一部分豎向荷載產(chǎn)生的梁下緣拉力；當(dāng)橋梁位于平坡上時，固定支座宜設(shè)在主要行車方向的前端。

橋梁的使用效果，與支座能否準確地發(fā)揮其功能有著密切的關(guān)系，因此在安放支座時，應(yīng)使成橋后的上部結(jié)構(gòu)的支點位置與下部結(jié)構(gòu)的支座中線對齊。如果考慮到工后徐變，可能需要設(shè)置預(yù)偏量。

1.支座的類型

2.支座的構(gòu)造

2.1 簡易支座

采用幾層油毛氈或石棉制成，壓實后的厚度不小于1cm，可用于跨徑小于10m的板梁橋。

2.2 鋼支座

鋼支座是靠鋼部件的滾動、搖動和滑動來實現(xiàn)支座的位移和轉(zhuǎn)動功能的。它的特點是承載能力強，能適應(yīng)橋梁的位移和轉(zhuǎn)動的需要，目前仍應(yīng)用于鐵路橋梁。

鋼支座常用的有鑄鋼支座和新型鋼支座。

2.2.1 鑄鋼支座

鑄鋼支座采用碳素鋼或優(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)過制模、翻砂、鑄造、熱處理、機械加工和表面處理制成，是一種傳統(tǒng)型式的支座。

視跨度與荷載的大小，鋼支座有平板支座、弧形支座、搖軸支座、輥軸支座等幾種型式。各類支座基本上都由可以相對擺動的上、下擺組成。搖軸與輥軸支座還包括搖軸（可以看作下擺）、輥軸與底板。

（1）平板支座

平板支座的上、下擺就是兩塊平板。固定支座的上、下平板間用鋼銷固定?；顒又ё粚⑸掀桨邃N孔改成長圓形。平板支座構(gòu)造簡單、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由轉(zhuǎn)動，伸縮時要克服較大的摩阻力，故只適用于小跨度的梁。

（2）弧形支座

弧形支座是將平板支座上、下擺的平面接觸改為弧面接觸。這樣，反力便能集中傳遞，梁端也能自由轉(zhuǎn)動。但伸縮時仍要克服較大的摩阻力，所以仍只適用于較小跨度的梁。

（3）搖軸支座

搖軸支座由上擺、底板和兩者之間的輥子組成。將圓輥多余部分削去成為扇形，就形成搖軸。

搖軸支座能滿足活動支座的各項要求。搖軸的直徑可以加大，承載能力可以提高。但支承反力越大，相應(yīng)地要求輥子（搖軸）的直徑也越大，這就使支座高度變得很大。

（4）輥軸支座

輥軸支座能滿足活動支座的各項要求。由于反力是通過若干輥軸壓在底板上的，因此輥子的直徑可以隨其個數(shù)的增多而減小，反力也可分散而均勻地分布到墩臺墊石面上。輥軸支座適用于各種大型橋梁。輥軸的個數(shù)視承載力大小而定，一般為2～10個。

鑄鋼支座能較好地適應(yīng)不同跨度橋梁的要求，但支座構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，大型輥軸支座可高達數(shù)米。當(dāng)弧面半徑很大時，若積有污垢，就轉(zhuǎn)動不靈，需要定期養(yǎng)護。

目前公路橋梁已較少采用鑄鋼支座，鐵路橋梁也開始使用盆式橡膠支座。

2.2.2 新型鋼支座

新型鋼支座主要有：不銹鋼或合金鋼支座、滑板鋼支座、球面支座。

特點：

①采用不銹鋼或高級合金鋼材料制造，支座可封閉在油箱內(nèi)，以防生銹并減少維護或免維護；

②對承受接觸應(yīng)力的部分進行表面硬化處理，以提高其容許承載力；

③支座的轉(zhuǎn)動部分采用鋼制或黃銅制成的球冠形，在球冠的上、下分別設(shè)置聚四氟乙烯板以減少摩阻力，構(gòu)成球面（型）支座。

△球面支座

2.3 橡膠支座

2.3.1 板式橡膠支座

板式橡膠支座有矩形和圓形。

支座的橡膠材料以氯丁橡膠為主，也可采用天然橡膠。氯丁橡膠一般用于最低氣溫不超過-25℃的地區(qū)，天然橡膠用于-30℃ ~-40℃的地區(qū)。

根據(jù)試驗分析，橡膠壓縮彈性模量E、容許壓應(yīng)力[s]和容許剪切角[tgr]的數(shù)值，均與支座的形狀系數(shù)S有關(guān)。形狀系數(shù)為橡膠支座的承壓面積與自由表面積之比。

矩形支座形狀系數(shù)為：

為滿足橡膠的容許壓應(yīng)力和使支座能適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動的要求，支座的長度a與寬度b之比取決于主梁下的有效寬度及所需的剪切角g。

一般應(yīng)充分利用有效寬度b，而盡可能減小a的尺寸，以降低轉(zhuǎn)動阻抗力矩。?根據(jù)支座穩(wěn)定的要求，支座的總厚度不得大于平面最小尺寸的30%。

構(gòu)造特點：常用的板式橡膠支座采用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層以提高支座的豎向承載能力。

變形機理：（1）不均勻彈性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；（2）剪切變形實現(xiàn)水平位移；（3）無固定和活動支座之分。

性能指標：（1）容許應(yīng)力；（2）彈性模量和剪切模量（3）容許剪切的正切值。?適用范圍：支座反力為70－3600kN的公路、城市橋梁。

2.3.2 四氟滑板式橡膠支座

2.3.3 其它類型板式橡膠支座?橋梁球冠圓板式橡膠支座

球冠圓板式橡膠支座在有一定縱橫坡下優(yōu)于普通平面圓式橡膠支座，它能有效可靠地將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給下部結(jié)構(gòu)，改善在安裝過程中產(chǎn)生的偏壓脫空等不良現(xiàn)象，適用于各種布置復(fù)雜，縱坡較大的立交橋及高架橋。

△坡型板式橡膠支座

△鉛芯橡膠支座

2.4橋梁盆式橡膠支座

盆式橡膠支座是鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等特點，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。

盆式橡膠支座分固定支座與活動支座?；顒优枋较鹉z支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承壓橡膠塊、橡膠密封圈、中間支座板、鋼緊箍圈、下支座板以及上下支座連接板組成。組合上、中支座板構(gòu)造或利用上下支座連接板即可形成固定支座。

3．支座的選擇

應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、支點反力的大小、梁體的變形程度等因素來選取支座類型。

支座承載力大小的選擇，應(yīng)根據(jù)橋梁恒載、活載的支點反力之和及墩臺上設(shè)置的支座數(shù)目來計算。

合適的盆式橡膠支座一般為：最大反力不超過支座容許承載力的5%，最小反力不低于容許承載力的80%。規(guī)定最小反力的目的是保證支座具有良好的滑移性能，因為聚四氟乙烯板的磨擦系數(shù)與壓力成反比，如果低于規(guī)定的數(shù)值，則磨擦系數(shù)將會增大。

支座選配時，一般不必過多擔(dān)心支座的安全儲備，比如計算得到一個支座的最大反力為4100，最小反力為3700，那就選用承載力為4000的支座，這是因為4000支座的允許支反力變化范圍是3200～4200，不要從更安全的角度考慮加大支座的承載力而選用5000的支座。因為5000支座最低合適的承載力是4000，而最小支反力3700已小于此值，故不適宜選用。雖然我們規(guī)定最大反力，不超過容許承載力的5%，但支座實際的安全系數(shù)一般在4～5以上。

1. 支座所受荷載

(1)在計算汽車荷載支座反力時，應(yīng)計入沖擊影響力。當(dāng)支座可能出現(xiàn)上拔力時，應(yīng)分別計算支座的最大豎向力和最大上拔力。

(2)直線橋梁的支座，一般僅需計入縱向水平力。斜橋和彎橋的支座，還需要考慮由于汽車荷載的離心力或其它原因如風(fēng)力等產(chǎn)生的橫向水平力。

(3)汽車荷載產(chǎn)生的制動力，應(yīng)按照設(shè)計規(guī)范要求，根據(jù)車道數(shù)確定。剛性墩臺各種支座傳遞的制動力，按規(guī)范中的規(guī)定采用。其中，規(guī)定每個活動支座傳遞的制動力不得大于其摩阻力；當(dāng)采用厚度相等的板式橡膠支座時，制動力可平均分配至各支座。

(4)對于梁橋，地震地區(qū)橋梁支座的外力計算，應(yīng)根據(jù)設(shè)計的地震烈度，按規(guī)范規(guī)定進行計算和組合。

2. 板式橡膠支座的設(shè)計計算

2.1 支座平面尺寸

根據(jù)橡膠支座和支承墊石混凝土的壓應(yīng)力不超過它們相應(yīng)容許承壓應(yīng)力的要求，確定支座平面面積。在一般情況下，面積由橡膠支座控制設(shè)計。

2.2 支座高度

2.3 支座偏轉(zhuǎn)與平均壓縮變形驗算：

2.4 支座抗滑性驗算：

橡膠支座一般直接擱置在墩臺與梁底之間，在它受到梁體傳來的水平力后，應(yīng)保證支座不滑動，亦即支座與混凝土之間要有足夠大的摩阻力來抵抗水平力，故應(yīng)滿足下式：