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公路橋梁橡膠支座安裝過程中的力學分析

2015年6月4日() 來源:中國市政工程網(wǎng) 作者:佚名 閱讀:

  橡膠支座是公路橋梁結構的一個重要組成部分,是連接橋梁主梁和下部結構的重要構件,是直接影響橋梁壽命與行車安全的關鍵部位。科學合理設計選型,嚴格制造工藝,正確安裝使用三要素并舉的原則,才能充分體現(xiàn)其技術應具備的功能。

    1、橋梁支座的作用和種類

    支座設置在橋梁的主梁與墩臺之間,它的作用是:

    (1)傳遞主梁的支承反力,包括恒載和活載引起的豎向力和水平力;

    (2)保證結構在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形,以使上、下部結構的實際受力情況符合結構的受力模型,如圖1-1。

   (3)調整橋梁的縱橫坡,特別是斜、彎橋、縱坡較大的橋。

    支座的分類

    (1)按其變位的可能性:固定支座、活動支座

    固定支座指固定主梁在墩臺上的位置并傳遞豎向力和水平力,允許主梁發(fā)生撓曲,在支座處能自由轉動但不能水平移動,如圖1-1中的A;

    活動支座則只傳遞豎向力,允許主梁在支座處既能自由轉動又能水平移動,如圖1-1中的B。

    活動支座又可分為多向活動支座(縱向、橫向均可自由移動)和單向活動支座(僅一個方向可自由移動)。

    (2)按材料分

    大致可分為:簡易支座、鋼支座、鋼筋混凝土支座、橡膠支座、特種支座(如減震支座、拉力支座等)

    在公路橋梁工程中使用的橡膠支座大體上可分為兩類,即板式橡膠支座和盆式橡膠支座。

    a、板式橡膠支座

    板式橡膠支座(GJZ、GJZF4系列)通常由若干層橡膠片與鋼板(以鋼板作為剛性加勁物)組合而成。各層橡膠與其上下鋼板經(jīng)加壓硫化牢固地粘結成為一體,加勁物有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,且能將上部構造的壓力可靠地傳遞給墩臺;橡膠的不均勻壓縮使支座有良好的彈性以適應梁端的轉動;分層橡膠有較大的剪切變形以滿足上部結構的水平位移;具有構造簡單、安裝方便、節(jié)省鋼材、價格低廉、養(yǎng)護簡便、易于更換等特點。同時具有良好的防震作用,可減少動載對橋跨結構與橋墩的沖擊作用。常用的加勁板式橡膠支座(如圖1-2)和聚四氟板式橡膠支座(如圖1-3)的容許抗壓強度大致在10Mpa左右。

    因橡膠與鋼或混凝土之間有足夠大的摩阻力(摩擦系數(shù)0.25~0.40),橡膠板與梁底和墩臺頂之間一般無須連接。在墩臺頂部,需鋪設一層砂漿,以保證支座放置平穩(wěn)(圖6-10a)。橡膠支座一般無固定支座與活動支座之分,所有水平力和位移由各個支座均勻分擔,必要時也可采用不等高的橡膠板來調節(jié)各支座傳遞的水平力和水平位移,即分別設置成薄支座(固定)和厚支座(活動)。

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