支座讲解教学PPT

1、第六章第六章 桥梁支座桥梁支座 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造 第三节第三节 桥梁支座的设计和计算桥梁支座的设计和计算 第二篇第二篇 第一节第一节 概概 述述 一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求 二、支座的分类二、支座的分类 三、支座的布置原则三、支座的布置原则 四、支座的选用四、支座的选用 一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求 支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是：支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是： (2) (2)保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩 和徐变等因素作用下能自由

2、变形，以使上、下部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。（结构的实际受力情况符合结构的静力图式。（适适 应变形应变形） (1) (1)传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载传递上部结构的支承反力，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；（传递荷载传递荷载） 6.1简支梁的静力图示简支梁的静力图示 二、支座的分类二、支座的分类 1. 按其变位的可能性按其变位的可能性 2.2.按材料分按材料分 固定支座固定支座 活动支座：竖向力活动支座：竖向力 水平力水平力 竖向力竖向力 简易支座简易支座 钢支座钢支座 橡胶支座橡胶支座 板式橡胶支

3、座板式橡胶支座 盆式橡胶支座盆式橡胶支座 钢筋混凝土支座钢筋混凝土支座 固定支座固定支座 活动支座活动支座 固定支座传递竖向力和水平力，允许上部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能水平移动；结构在支座处能自由转动但不能水平移动； 活动支座则只传递竖向力，允许上部结构活动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。在支座处既能自由转动又能水平移动。 活动支座又可分为多向活动支座活动支座又可分为多向活动支座( (纵向、纵向、 横向均可自由移动横向均可自由移动) )和单向活动支座和单向活动支座( (仅一个方仅一个方 向可自由移动向可自由移动) )

4、。 1. 按其变位的可能性按其变位的可能性 大致可分为大致可分为: : 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( (如减震支座、拉力支座等）如减震支座、拉力支座等） 2.2.按材料分按材料分 (1)(1)对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高 低的墩台上低的墩台上 三、支座的布置原则三、支座的布置原则 (2)(2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全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

5、置在靠近桥跨中心 三、支座的布置原则三、支座的布置原则 (3)(3)对于简支梁，一端固定，一端活动对于简支梁，一端固定，一端活动 三、支座的布置原则三、支座的布置原则 对于特别宽的梁桥，因为要考虑支座横桥向移动的可能性、对于特别宽的梁桥，因为要考虑支座横桥向移动的可能性、 支座布置如图示。即在固定墩上设置一个固定支座，相邻支座布置如图示。即在固定墩上设置一个固定支座，相邻 的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在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向活动支座活动墩上设置一个纵向活动支座( (与固定支座相对应与固定支座相对应) )，其，其 余均设置多向

6、活动支座。余均设置多向活动支座。 (4)(4)曲线梁桥的支座布置会直接影响到曲线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、横向自由转动其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动 和移动的可能性。通常宜采用球面支座，和移动的可能性。通常宜采用球面支座， 且为多向活动支座。且为多向活动支座。 三、支座的布置原则三、支座的布置原则 四、支座的选用四、支座的选用 应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、 梁体的变形程度等因素来选取支座类型。梁体的变形程度等因素来选取支座类型。 中小跨度公路桥一般采

7、用板式橡胶支座中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座 大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座 第二节第二节 桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造 一、简易垫层支座一、简易垫层支座 二、钢支座二、钢支座 三、钢筋混凝土支座三、钢筋混凝土支座 四、橡胶支座四、橡胶支座 五、拉力支座五、拉力支座 一、简易垫层支座一、简易垫层支座 简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫 层来支承上部结构。简易支座仅适于跨度层来支承上部结构。简易支座仅适于跨度10m10m以下以下 的公路桥。由于这种支座自由伸缩性差，为避免主的公路桥。由于这种支座自由伸

8、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。 二、钢支座二、钢支座 1.1. 铸钢支座（构造复杂、铸钢支座（构造复杂、 用钢量大、高度大、用钢量大、高度大、 定期养护）定期养护） 2. 2. 新型钢支座新型钢支座 钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座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。的位移和转动的。 1. 1. 铸钢支座铸钢支座 （1 1）平板支座）平板支座 （2 2）弧形支座）弧形支座 （3 3）摇轴支座）摇轴支座 （4 4）辊轴支座）辊轴支座

9、铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻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、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。是一种传统形式的支座。 各类支座基本上都由可以相对摆动的各类支座基本上都由可以相对摆动的 所谓所谓 上、下摆组成。摇轴与辊轴支座还包括摇轴上、下摆组成。摇轴与辊轴支座还包括摇轴( (可可 以看作下摆以看作下摆) )、辊轴与底板。、辊轴与底板。 平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支座的 上、下平板间用钢销固定。活动支座只将上平板上、下平板间用钢销固定。活动支座只将上平板

10、 销孔改成长圆形。销孔改成长圆形。 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、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， 故只适用于小跨度的梁。故只适用于小跨度的梁。 （1 1）平板支座）平板支座 弧形支座是将平板支弧形支座是将平板支 座上、下摆的平面接座上、下摆的平面接 触改为弧面接触，其触改为弧面接触，其 它完全一样。这样，它完全一样。这样， 反力便能集中传递，反力便能集中传递， 梁端也能自由转动。梁端也能自由转动。 但伸缩时仍要克服较但伸缩时仍要克服较 大的摩阻力、所以仍大的摩阻力、所以仍 只适

11、用于较小跨度的只适用于较小跨度的 梁。梁。 （2 2）弧形支座）弧形支座 跨度跨度20m20m左右的梁，下摆加高，做成类似钢轨的截面形式，左右的梁，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。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。 活动支座应采用图右边所示的摇轴支座，摇轴支座能很理想地活动支座应采用图右边所示的摇轴支座，摇轴支座能很理想地 满足活动支座的各项要求。如果摇轴的直径可以任意加大它的满足活动支座的各项要求。如果

12、摇轴的直径可以任意加大它的 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 求求 摇轴的直径也愈大摇轴的直径也愈大, ,这就使支座高度变得很大。这就使支座高度变得很大。 (3)(3)摇轴支座摇轴支座 (3)(3)摇轴支座摇轴支座 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，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， 它相当于将固定支座放在一些钢辊子上。辊轴支座除了能很好它相当于将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外，由于反力是通过若干辊轴压在地满足活动支座的各项要求外，由

13、于反力是通过若干辊轴压在 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 也可分散而均匀地分布到墩台垫石面上。辊轴支座适用于各种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。辊轴的个数视承载力大小而定大型桥梁。辊轴的个数视承载力大小而定, ,一般为一般为210210个。个。 （4）辊轴支座）辊轴支座 （4）辊轴支座）辊轴支座 采用不锈钢或高级合金钢支座，采用不锈钢或高级合金钢支座， 并封闭在油箱内，以防生锈并封闭在油箱内，以防生锈; ; 对承受接触应力的部分进行表对承受接触应力的部分进行表 面硬化处理，以提高其容

14、许承载力面硬化处理，以提高其容许承载力; ; 将支座的转动部分制成钢制或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板，构上、下分别设置聚四氟乙烯板，构 成球面成球面( (型型) )支座。支座。 2 2 新型钢支座新型钢支座 主要形式：不锈钢或合金钢支座、滑板钢支座、球面支座主要形式：不锈钢或合金钢支座、滑板钢支座、球面支座 球面支座球面支座 钢筋混凝摆柱式支座钢筋混凝摆柱式支座 跨径大于或等于跨径大于或等于20m20m的公路梁桥，或跨径大于的公路梁桥，或跨径大于13m13m的公的公 路悬臂梁桥的挂孔。它的水平位移量较大，承

15、载力为路悬臂梁桥的挂孔。它的水平位移量较大，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一座。摆柱由两端各放弧形固定钢支座一座。摆柱由c40-c50c40-c50混凝混凝 土制成。土制成。 三、钢筋混凝土支座三、钢筋混凝土支座 橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构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点。此外，橡胶支座度小、安

16、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形，故对于宽桥、曲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，这对于抗震消减上、下部结构所受的动力作用，这对于抗震 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在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。两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。 四、橡胶支座四、橡胶支座 （1 1）板式橡胶支座）板式橡胶支座 （2 2）盆式橡胶支座）盆式橡胶支座 板式橡胶支座板式橡胶支座

17、四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座 球冠圆板式橡胶支座球冠圆板式橡胶支座 可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无 需在梁底进行调平需在梁底进行调平 （1 1）板式橡胶支座）板式橡胶支座 无加劲层的纯橡胶支座、由于其容许压应力甚小，无加劲层的纯橡胶支座、由于其容许压应力甚小， 约为约为3000kpa3000kpa，故只适合于小跨径桥梁。常用的板式，故只适合于小跨径桥梁。常用的板式 橡胶支座都用几层薄钢板或钢丝网作为橡胶支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层加劲层。其抗。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

18、橡胶板的，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 座的承载能力可达座的承载能力可达2000-10000kn2000-10000kn，目前已广泛用于中、，目前已广泛用于中、 小跨度的公路及铁路桥梁。小跨度的公路及铁路桥梁。 （1 1）板式橡胶支座）板式橡胶支座 板式橡胶支座代号表示方法板式橡胶支座代号表示方法 如如gjz300gjz300 400400 47(cr)47(cr)， 表示公路桥梁矩形、表示公路桥梁矩形、 平面尺寸平面尺寸300300 400400、厚、厚 度为度为4747的氯丁橡胶支的氯丁橡胶支 座；又如座；

19、又如 gyzf4300gyzf4300 54(nr)54(nr)，表，表 示公路桥梁圆形、直示公路桥梁圆形、直 径径300300、厚度为、厚度为5454、带、带 聚四氟乙烯滑板的天聚四氟乙烯滑板的天 然橡胶支座然橡胶支座 （1 1）板式橡胶支座）板式橡胶支座 板式橡胶支座的构造板式橡胶支座的构造 常见矩形板式橡胶支常见矩形板式橡胶支 座的尺寸：座的尺寸： 12*14cm 15*18cm 15*20cm 厚度：厚度：28-51mm 竖向支撑反力竖向支撑反力3000- 10000kn 材料有氯丁橡胶、天然材料有氯丁橡胶、天然 橡胶、三元乙丙橡胶三橡胶、三元乙丙橡胶三 种种 tba ba s )(2

20、 00 00 式中式中 a a0 0顺桥向橡胶支座钢板的长度（短边）；顺桥向橡胶支座钢板的长度（短边）； b b0 0横桥向橡胶支座钢板的长度（长边）；横桥向橡胶支座钢板的长度（长边）； t t中间层单层橡胶片厚度；中间层单层橡胶片厚度； d d0 0 圆形支座钢板直径圆形支座钢板直径 a t 形状系数形状系数s 支座的物理力学性能支座的物理力学性能 t d s 4 0 圆形 在用作活动支座的橡胶板顶在用作活动支座的橡胶板顶 面贴一片聚四氟乙烯板，再面贴一片聚四氟乙烯板，再 在聚四氟乙烯板与梁底之间在聚四氟乙烯板与梁底之间 垫上一块光洁度很高的不锈垫上一块光洁度很高的不锈 钢薄板。由于聚四氟乙

21、烯板钢薄板。由于聚四氟乙烯板 与与 不锈钢板之间的摩阻力不锈钢板之间的摩阻力 极小极小( (摩擦系数小于摩擦系数小于0.060.06） 故可利用它们之间的滑动来故可利用它们之间的滑动来 满足活动支座位移的需要。满足活动支座位移的需要。 四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座 （1 1）板式橡胶支座）板式橡胶支座 其他板式橡胶支座其他板式橡胶支座 聚四氟板式橡胶支座聚四氟板式橡胶支座 1-上支座板上支座板 ；2-不锈钢板；不锈钢板；3-聚四氟乙烯板；聚四氟乙烯板； 4-防护罩；防护罩；5-a3钢板；钢板；6-橡胶橡胶 球冠圆板式橡胶支座球冠圆板式橡胶支座 可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，

22、无需在梁可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无需在梁 底进行调平，适于纵横坡较大（底进行调平，适于纵横坡较大（ 3%-5%）的立交桥及高）的立交桥及高 架桥架桥 （1 1）板式橡胶支座）板式橡胶支座 其他板式橡胶支座其他板式橡胶支座 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。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

23、胶。来加强橡胶。 橡胶在受压后的变形由于受钢盆的约束，处于三向受压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可以进一步提高到橡胶的容许抗压强度可以进一步提高到25mpa25mpa。密封在钢盆内。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。聚四氟乙烯板和不锈钢板，则还可以实现水平位移。 （2 2） 盆式橡胶支座盆式橡胶支座 因此，盆式橡胶支座可做

24、成固定支座，也可做成活动因此，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。支座，活动支座又可为多向活动支座和单向活动支座。 常用盆式橡胶支座的常用盆式橡胶支座的构造构造。它是由上支座板不锈钢板、。它是由上支座板不锈钢板、 聚四氟乙烯聚四氟乙烯(ptfe)(ptfe)板、圆钢盆、橡胶板、紧箍圈、防水圈板、圆钢盆、橡胶板、紧箍圈、防水圈 和下支座板等组成。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 擦系数小擦系数小, ,支座建筑高度低，节省钢材。支座建筑高度低，节省钢材。 在同样

25、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，它在纵向及横向均可转动和移动；而且，它在纵向及横向均可转动和移动, ,在功能上优于在功能上优于 钢支座、能满足宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求。钢支座、能满足宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求。 图6-13 gpz和tpz盆式橡胶支座实物照片 盆式橡胶支座代号表示方法盆式橡胶支座代号表示方法 例：例： gpz35dx表示表示 gpz系列中设计系列中设计 承载力为承载力为35mn的的 单向活动的常温单向活动的常温 型盆式支座型盆式支座 gpz50gd表示表示 gpz

26、系列中设计系列中设计 承载力为承载力为50mn的的 固定的常温型盆固定的常温型盆 式支座式支座 gpz表示由我国交通部中交公路规划设计院设计表示由我国交通部中交公路规划设计院设计 的系列盆式橡胶支座；的系列盆式橡胶支座；tpz-1则表示我国铁道部科则表示我国铁道部科 学研究院设计的系列盆式橡胶支座学研究院设计的系列盆式橡胶支座 v成品盆式橡胶支座的选配成品盆式橡胶支座的选配 成品盆式橡胶支座的系列成品盆式橡胶支座的系列 成品盆式橡胶支座的主要系列有：成品盆式橡胶支座的主要系列有：gpz、tpz-1等。其等。其 中，中，gpz表示由我国交通部中交公路规划设计院设计的系列表示由我国交通部中交公路规

27、划设计院设计的系列 盆式橡胶支座；盆式橡胶支座；tpz-1则表示我国铁道部科学研究院设计的则表示我国铁道部科学研究院设计的 系列盆式橡胶支座。另外，还有其它科研院所设计的类同系系列盆式橡胶支座。另外，还有其它科研院所设计的类同系 列的盆式橡胶支座。这些系列支座，适用于各类桥梁及具类列的盆式橡胶支座。这些系列支座，适用于各类桥梁及具类 似受力与变形特性的工程结构，并非有明确的公路、铁路或似受力与变形特性的工程结构，并非有明确的公路、铁路或 其它工程结构之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位一般从其它工程结构之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位一般从 1000起至起至20000kn，最多分为近，最多分为近4

28、0个级；并以个级；并以dx、sx、gd 分别表示单向分别表示单向 、双向活动支座及固定支座，而、双向活动支座及固定支座，而gdz则为抗则为抗 震型固定支座的代号。震型固定支座的代号。 成品盆式橡胶支座的地区适用性成品盆式橡胶支座的地区适用性 成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因 素。以确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或素。以确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或 抗震措施。抗震措施。 v各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配 盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁，当然首先考虑盆式橡胶支座

29、能否适用于所设计的桥梁，当然首先考虑 的是其容许转角及水平能承受的推力能否满足要求。一般来的是其容许转角及水平能承受的推力能否满足要求。一般来 说，说，gpz、tpz-1等系列的支座对这两个要求均能满足。若等系列的支座对这两个要求均能满足。若 转角和水平推力超出容许范围，则需要改变支座的设计。转转角和水平推力超出容许范围，则需要改变支座的设计。转 角特大，可采用球型支座。角特大，可采用球型支座。 关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，即究竟选用关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，即究竟选用 何种类型的支座，则需根据桥梁结构图式的要求决定。当然，何种类型的支座，则需根据桥梁结构图式的要求决定。

30、当然， 在一般情况下，固定端选用固定支座，活动端选用活动支座。在一般情况下，固定端选用固定支座，活动端选用活动支座。 但若横桥向伸缩值不容忽视的时候，结构图式的固定端就不但若横桥向伸缩值不容忽视的时候，结构图式的固定端就不 能单一采用能单一采用gd类型的支座。这是由于类型的支座。这是由于现代桥梁的桥面越来越现代桥梁的桥面越来越 宽，超过宽，超过2020已屡见不鲜，这时由温度等因素引起的横桥向伸、已屡见不鲜，这时由温度等因素引起的横桥向伸、 缩量便不可忽略了，有的可达到中等跨径桥梁纵向的伸缩量。缩量便不可忽略了，有的可达到中等跨径桥梁纵向的伸缩量。 为保证梁不发生纵向位移，又能满足多梁式宽桥的横

31、桥向位为保证梁不发生纵向位移，又能满足多梁式宽桥的横桥向位 移，这时可将单方向活动支座转过移，这时可将单方向活动支座转过9090横置梁下，使其顺桥横置梁下，使其顺桥 向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支座的作用。向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支座的作用。 v成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择 支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支点支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支点 反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。合适的支座一般反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。合适的支座一般 为：最大反力不超过支座容许承载力的为：最大反力不超过支座

32、容许承载力的5%5%，最小反力不低于，最小反力不低于 容许承载力的容许承载力的80%80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良。规定最小反力的目的是保证支座具有良 好的滑移性能，因为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比，好的滑移性能，因为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比， 如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大。如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大。 支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如 计算得到一个支座的最大反力为计算得到一个支座的最大反力为41004100，最小反力为，最小反力为37003700，那，那 就选用承载力为就选用承载

33、力为40004000的支座，这是因为的支座，这是因为40004000支座的允许支反支座的允许支反 力变化范围是力变化范围是320032004200 4200 ，不要从更安全的角度考虑加大，不要从更安全的角度考虑加大 支座的承载力而选用支座的承载力而选用50005000的支座。因为的支座。因为50005000支座最低合适的支座最低合适的 承载力是承载力是40004000，而最小支反力，而最小支反力37003700已小于此值，故不适宜选已小于此值，故不适宜选 用。虽然我们规定最大反力，不超过容许承载力的用。虽然我们规定最大反力，不超过容许承载力的5%5%，但支，但支 座实际的安全系数一般在座实际的

34、安全系数一般在5 5以上。以上。 固定与滑动盆式橡胶支座固定与滑动盆式橡胶支座 5 5、其它支座、其它支座 第三节第三节 支座的设计与计算支座的设计与计算 l.l.支座受力与变位分析支座受力与变位分析 2. 2.板式橡胶支座的设计与计算板式橡胶支座的设计与计算 l.l.支座受力与变位分析支座受力与变位分析 (l) (l)受力分析受力分析 (2) (2)位移分析位移分析 在进行桥梁支座的设计时，首先必须求得每个支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位移座上所承受的竖向力和水平力以及需适应的位移 和转角。然后，根据它们来选定支座的各部尺寸和转角。然后，

35、根据它们来选定支座的各部尺寸 并进行强度、稳定等各项验算。并进行强度、稳定等各项验算。 作用于支座上的竖向力有结构自重的反力、作用于支座上的竖向力有结构自重的反力、 活载的支点反力及其影响力。活载的支点反力及其影响力。 在计算活载的支点反力时，要按照最不利位在计算活载的支点反力时，要按照最不利位 置加载，并计入冲击效应。当支座可能会出现上置加载，并计入冲击效应。当支座可能会出现上 拔力拔力( (负反力负反力) )时，应分别计算支座的最大竖向力时，应分别计算支座的最大竖向力 和最大上拔力。和最大上拔力。 例如，当连续梁边跨较小而中跨较大时，或例如，当连续梁边跨较小而中跨较大时，或 桥跨结构承受较

36、大的横向风力时，支座锚栓会受桥跨结构承受较大的横向风力时，支座锚栓会受 到负反力作用。到负反力作用。 (l) (l)受力分析受力分析 作用于支座上的水平力包括纵向水平作用于支座上的水平力包括纵向水平 力和横向水平力。力和横向水平力。 正交直线桥梁的支座，一般仅需计算正交直线桥梁的支座，一般仅需计算 纵向水平力。纵向水平力。 对斜桥和弯桥还需要计算离心力或风对斜桥和弯桥还需要计算离心力或风 力所产生的横向水平力；力所产生的横向水平力； 支座上的纵向水平力，包括由列车或汽车荷载的支座上的纵向水平力，包括由列车或汽车荷载的 制动力制动力( (牵引力牵引力) )、风力、支座摩阻力或温度变化支座、风力、

37、支座摩阻力或温度变化支座 变形所引起的水平力以及其它原因如桥梁纵坡产生的变形所引起的水平力以及其它原因如桥梁纵坡产生的 水平力。水平力。 直线桥梁的支座，一般仅需计入纵向水平力。直线桥梁的支座，一般仅需计入纵向水平力。 汽车荷载产生的制动力，应按照公路桥涵设计规汽车荷载产生的制动力，应按照公路桥涵设计规 范要求，根据车道数范要求，根据车道数 确定。刚性墩台各种支座传递确定。刚性墩台各种支座传递 的制动力，按规范中的规定采用。其中，的制动力，按规范中的规定采用。其中， 规定每个规定每个 活动支座传递的制动力不得大于其摩阻力；当采用厚活动支座传递的制动力不得大于其摩阻力；当采用厚 度相等的板式橡胶

38、支座时，制动力可平均分配至各支度相等的板式橡胶支座时，制动力可平均分配至各支 座。座。 位于地震区的桥梁支座的设计计算位于地震区的桥梁支座的设计计算, ,应根据设计应根据设计 的地震烈度，按铁路或公路抗震设计规范的规定进行。的地震烈度，按铁路或公路抗震设计规范的规定进行。 支座的水平位移包括纵向位移和横向位移。支座的水平位移包括纵向位移和横向位移。 支座纵向位移有温度伸缩位移、混凝土收缩徐变支座纵向位移有温度伸缩位移、混凝土收缩徐变 变位、活载作用下梁体下翼缘伸长、下部结构的位移变位、活载作用下梁体下翼缘伸长、下部结构的位移 等等; ; 支座横向位移有温度、混凝土收缩徐变变位、下支座横向位移有

39、温度、混凝土收缩徐变变位、下 部结构横向位移、斜桥和弯桥荷载引起的横向变位等。部结构横向位移、斜桥和弯桥荷载引起的横向变位等。 支座沿纵向的转角有结构自重和活载产生的的梁支座沿纵向的转角有结构自重和活载产生的的梁 端转角、端转角、 混凝土收缩徐变产生的梁端转角、因下部混凝土收缩徐变产生的梁端转角、因下部 结构变位产生的梁端转角等。结构变位产生的梁端转角等。 把以上各项支座反力和变位的计算结果按桥规的把以上各项支座反力和变位的计算结果按桥规的 规定进行组合，就可为支座的设计提供了计算数据。规定进行组合，就可为支座的设计提供了计算数据。 (2) (2) 位移分析位移分析 2. 2.板式橡胶支座的设

40、计与计算板式橡胶支座的设计与计算 （1 1）确定平面尺寸）确定平面尺寸a a、b b （2 2）确定厚度）确定厚度h h （3 3）计算支座转角，验算支座不脱空条件）计算支座转角，验算支座不脱空条件 （4 4）验算支座的抗滑性能）验算支座的抗滑性能 （5 5）验算加劲钢板的厚度）验算加劲钢板的厚度 a n max （1 1）确定平面尺寸）确定平面尺寸a a、b b 根据橡胶板与支承垫石混凝土的压应力不超过它们的容根据橡胶板与支承垫石混凝土的压应力不超过它们的容 许承压应力，确定许承压应力，确定axbaxb。一般由橡胶支座控制设计一般由橡胶支座控制设计 n nmax max支座压力标准值，汽车荷

41、载应计入 支座压力标准值，汽车荷载应计入冲击系数冲击系数； 橡胶支座的平均容许压应力；橡胶支座的平均容许压应力； a a橡胶支座平面面积，矩形支座为橡胶支座平面面积，矩形支座为axbaxb； 当形状系数当形状系数 s8s8时：时：mpa10 当形状系数当形状系数5s85s8时：时： mpa97 （2 2）确定厚度）确定厚度h h 梁式桥的主梁由温度变化等因素在支座处产梁式桥的主梁由温度变化等因素在支座处产 生的纵向水平位移生的纵向水平位移 ，依靠全部橡胶片依靠全部橡胶片 t t的剪切的剪切 变形来实现变形来实现, , 与与 t t的关系为：的关系为： tg t tg 由由 有有 tg t ta

42、ntan橡胶片容许剪切角的正切值，按桥规规橡胶片容许剪切角的正切值，按桥规规 定取值，根据是否计入活载制动力而取不同值；定取值，根据是否计入活载制动力而取不同值； 荷载、温度变化等所引起的支座顶底相对荷载、温度变化等所引起的支座顶底相对 水平位移。水平位移。 t a h tantan橡胶片容许剪切角的正切值，按桥规橡胶片容许剪切角的正切值，按桥规 规定取值，不计活载制动力作用时取规定取值，不计活载制动力作用时取0.50.5，计及活，计及活 载制动力时取载制动力时取0.70.7 g t2 )(43. 1 pg t 不计制动力时不计制动力时 计入制动力时计入制动力时 g恒载作用状态下由温度变化、混

43、凝土收缩恒载作用状态下由温度变化、混凝土收缩 徐变引起作用于一个支座上的水平位移。徐变引起作用于一个支座上的水平位移。 p活载制动力引起作用于一个支座上的水平活载制动力引起作用于一个支座上的水平 位移。位移。 )(43. 1 pg t 计入制动力时计入制动力时 gab th g tt t t tp 2 gab h t t g 2 7 . 0 t、t作用于一个支座上的制动力所引起的作用于一个支座上的制动力所引起的 剪切角和剪应力；剪切角和剪应力； ht 作用于一个支座上的活载制动力；作用于一个支座上的活载制动力； g活载作用时的动态剪切模量，取活载作用时的动态剪切模量，取g2g； p活载制动力引起作用于一个支座上的水平位移。活载制动力引起作用于一个支座上的水平位移。 为保证支座的稳定，还应符合下列条件为保证支座的稳定，还应符合下列条件 矩形支座矩形支座 圆形支座圆形支座 tt确定后，再加上加劲薄钢板的总厚度，即为确定后，再加上加劲薄钢板的总厚度，即为 橡胶支座的厚度橡胶支