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橡胶支座的力学分析
作者:qiguanban  来源:本站  发表时间:2016-8-15 9:22:25

公路桥梁橡胶支座安装过程中的力学分析

     摘要:基于橡胶支座的构造和分类,对公路桥梁设计中橡胶支座尺寸的计算和支座规格的选定进行阐述,同时对支座安装过程进行力学分析,具有一定的工程实践意义。

关键词: 桥梁  橡胶支座    安装  力学分析

    橡胶支座是公路桥梁结构的一个重要组成部分,是连接桥梁主梁和下部结构的重要构件,是直接影响桥梁寿命与行车安全的关键部位。科学合理设计选型,严格制造工艺,正确安装使用三要素并举的原则,才能充分体现其技术应具备的功能。

    1、桥梁支座的作用和种类

    支座设置在桥梁的主梁与墩台之间,它的作用是:

    (1)传递主梁的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力;

    (2)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、下部结构的实际受力情况符合结构的受力模型,如图1-1。

   (3)调整桥梁的纵横坡,特别是斜、弯桥、纵坡较大的桥。

    支座的分类

    (1)按其变位的可能性:固定支座、活动支座

    固定支座指固定主梁在墩台上的位置并传递竖向力和水平力,允许主梁发生挠曲,在支座处能自由转动但不能水平移动,如图1-1中的A;

    活动支座则只传递竖向力,允许主梁在支座处既能自由转动又能水平移动,如图1-1中的B。

    活动支座又可分为多向活动支座(纵向、横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。

    (2)按材料分

    大致可分为:简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座、特种支座(如减震支座、拉力支座等)

    在公路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。

    a、板式橡胶支座

    板式橡胶支座(GJZ、GJZF4系列)通常由若干层橡胶片与钢板(以钢板作为刚性加劲物)组合而成。各层橡胶与其上下钢板经加压硫化牢固地粘结成为一体,加劲物有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;橡胶的不均匀压缩使支座有良好的弹性以适应梁端的转动;分层橡胶有较大的剪切变形以满足上部结构的水平位移;具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。同时具有良好的防震作用,可减少动载对桥跨结构与桥墩的冲击作用。常用的加劲板式橡胶支座(如图1-2)和聚四氟板式橡胶支座(如图1-3)的容许抗压强度大致在10Mpa左右。

 

    因橡胶与钢或混凝土之间有足够大的摩阻力(摩擦系数0.25~0.40),橡胶板与梁底和墩台顶之间一般无须连接。在墩台顶部,需铺设一层砂浆,以保证支座放置平稳(图6-10a)。橡胶支座一般无固定支座与活动支座之分,所有水平力和位移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和水平位移,即分别设置成薄支座(固定)和厚支座(活动)

 

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