桥梁工程第七章

1、定义：位于桥梁上部结构和下部结构之间的传力装置。2、支座的作用：①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）；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发生一定的变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力计算图示。

固定支座——允许主梁截面自由转动，但不能移动活动支座——允许主梁在支承处既能自由转动又能水平移动1、简支梁桥：一端设置固定支座，另一端设置活动支座；多跨的简支梁桥，相邻两跨简支梁的固定支座，不宜集中布置在一个桥墩上若个别桥墩较高，为了减小水平力的作用，可在其上布置相邻两跨的活动支座对于坡桥，宜将固定支座布置在标高低的墩台上2、悬臂梁桥：锚固跨也应在一侧设置固定支座，另一侧设置活动支座；多孔悬臂梁桥挂梁的支座布置与简支梁同；支座需要传递竖向拉力时——应设置受拉支座。3、连续梁桥：在每联中的一个桥墩（或桥台）上设置固定支座，其余墩台上一般设活动支座；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中间的支点处；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它墩台上支座需要传递竖向拉力时——应设置受拉支座。4、特宽梁桥——应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座。5、桥墩较高的高架桥——可在相邻桥墩上设置固定支座，以分散设置固定支座的桥墩的水平力；6、弯桥——应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性。7、处在地震地区的梁桥——应考虑桥梁防震和减震的设施。盆式橡胶支座分类——活动盆式橡胶支座、固定盆式橡胶支座。1、活动盆式橡胶支座：（1）构造——基本结构一般可分为上座板和下座板。上座板由顶板和不锈钢板组成，上座板与桥的上部构造联结。下座板由底盆、橡胶块、密封圈、中间钢板、聚四氟乙烯滑板组成，下座板固结在桥墩上。活动盆式橡胶支座（2）工作机理——通过不锈钢板与聚四氟乙烯板间的滑动实现梁的水平位移，通过中间钢板随着上部构造而产生倾斜实现了梁端的转动。底盆内的密封圈使橡胶受压后不致于从底盆中挤出。2、固定盆式橡胶支座：构造与活动盆式橡胶支座相似，但取消了实现水平位移功能的聚四氟乙烯滑板和不锈钢板。固定盆式橡胶支座3、盆式橡胶支座适用范围——主要用于较大跨径和支反力较大的各种桥梁。目前，我国使用的盆式橡胶支座每种支座的竖向承载力分为18级，从1050kN至21000kN。按温度适用范围通常有常温型支座和耐寒型支座两种，常温型支座适用于-25℃~60℃，耐寒型支座适用于-40℃~60℃。滑板式减震支座的上、下支座盆构成传力，联结上下部结构和限制梁墩之间过大变位的承载系统。不锈钢板、聚四氟乙烯板和钢盆共同构成竖向承载力高、水平滑动摩擦系数小的滑动系统。五、拉压支座——在一定荷载条件下，在某些桥上可能会出现个别的支座既要承受压力也要抵抗拉力，通常出现在连续梁桥的短跨、斜桥、带宽侧面悬臂箱梁桥以及小半径曲线桥。在这种情况下，必须安装拉压支座，以承受向上的拉力或向下的压力，以及相应的转动和水平位移。这种支座设计比较精确，价格昂贵。板式橡胶拉压支座

球面、盆式和板式橡胶支座能变更功能作为拉压支座，这种变更既可用于固定支座，还可用于单向或多向活动支座。板式橡胶拉压支座能够用于压力较小的桥梁，而反力较大的桥梁则用球面或盆式拉压支座更适合。但是，支座拉力超过1000kN时，上述结构是不经济的。te——支座橡胶层总厚度，、、——分别为支座上、下层和中间层橡胶层厚度；n——加劲钢板层数；——(不计制动力)或(计入制动力)；——上部结构由温度、混凝土收缩和徐变等作用标准值引起的支座的水平位移。——由车道荷载制动力引起的一个支座上的水平位移。——支座加劲钢板厚度，不得小于2mm；Kp——应力校正系数，取1.3；，——块加劲钢板上、下橡胶层厚度；——加劲钢板轴向拉应力限值，可取钢材屈服强度0.65倍。RGk——结构自重引起的支座反力标准值；Rck——由结构自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值（计入冲击系数）引起的支座反力；△l——由温度、混凝土收缩、徐变引起的支座水平位移，但不包括制动力引起的水平位移；Fbk——汽车荷载引起的制动力标准值；Ag——支座平面的毛面积。（1）确定支座的平面尺寸由于主梁肋宽为18cm，故初步选定板式橡胶支座的平面尺寸为=18cm，=20cm（顺桥）按构造最小尺寸确定=17cm，=19cm。根据橡胶支座的压应力限值验算支座是否满足要求，支座压力标准值：

支座应力为:通过验算可知，混凝土局部承压强度也满足要求（过程略）。（2）确定支座高度支座的高度由橡胶层厚度和加劲钢板厚度两部分组成，应分别考虑计算。假设本算例中支座水平放置，且不考虑混凝土收缩与徐变的影响。温差36℃引起的温度变形，由主梁两端均摊，则每一支座的水平位移为：因此，不计制动力时，，确定一个支座上的制动力标准值。由于计算跨径为19.5m，故纵向折减系数为1.0，由于该桥桥面净宽为7.0m，按二车道设计，故车道折减系数取1.0。车道荷载制动力按同向行驶时的车道荷载（不计冲击力）计算，故计算制动力时按一个车道计算，一个车道上由车道荷载产生的制动力为在加载长度上的车道荷载标准值的总重力的10%，故本算例的制动力为：

由于小于公路Ⅱ级汽车荷载制动力最低限值90kN，故取90kN计算。由于本例中有五根T梁，共有10个支座，且假设桥墩为刚性墩，各支座抗推刚度相同，因此制动力可平均分配，因此一个支座的制动力为：

计入制动力时，橡胶厚度的最小值为：

此外，从保证受压稳定考虑，矩形板式橡胶支座的橡胶厚度应满足：因此橡胶层总厚度的最小值取1.8cm。由于定型产品中，对于平面尺寸为18cm×20cm的板式橡胶支座中，只有2cm、2.5cm、3.0cm、3.5cm四种型号，暂取2cm。选择加劲钢板，《桥规》规定单层加劲钢板厚度按下式计算且单层加劲钢板厚度不小于2mm。在本例题中：为应力校正系数，取1.3；；、为一块加劲钢板上、下橡胶层厚度，参照《桥梁附属构造与支座》中定型产品规格中间橡胶层厚度均取5mm；为加劲钢板轴向拉应力限值，取钢材屈服强度的0.65倍，为支座压力标准值，将上述各项代入计算公式：

所以取为2mm。按板式橡胶支座的构造规定，加劲板上、下保护层不应小于2.5mm，取2.5mm，中间橡胶层厚度有5mm，8mm，11mm三种，取5mm。布置4层钢板；此时，橡胶厚度：与取用值一致。加劲板总厚度，故支座高度（3）支座偏转情况验算支座的平均压缩变形为：式中：为橡胶体积模量，取2000MPa，为支座抗压弹性模量，按下式计算：在恒载、车道荷载和人群荷载作用下，主梁挠曲在支座顶面引起的倾角应按结构力学方法计算，有：恒载产生的转角车道均布荷载产生的转角

车道集中荷载产生的转角

人群荷载产生转角

因此，转角小于，支座不会落空。此外，为了限制竖向压缩变形，《桥规》规定不得大于，由于，因此满足：的条件，验算通过。（4）板式橡胶支座抗滑稳定性验算验算时应对无汽车荷载和有汽车荷载（支反力最小）两种情况分别进行验算。仅有结构自重作用时：

可见，