桥梁支座基础知识培训讲义

第六章桥梁的支座第一节概述

支座的作用传递上部结构的各种荷载适应温度、收缩徐变等因素产生的位移

按受力特性分为固定支座活动支座：竖向力

支座布置简支梁桥一般一端采用固定支座,一端采用活动支座.连续梁一般每一联中的一个桥墩设固定支座.支座的设置应有利于墩台传递水平力.水平力竖向力第二节支座的类型和构造支座通常用钢，橡胶等材料来制造主要类型有：简易支座弧形钢板支座橡胶支座板式橡胶支座盆式橡胶支座

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。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铁路桥采用钢支座一、简易支座采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm，可用于跨径小于10m的板梁桥。二、钢支座1、弧形钢支座适用范围：跨径1020m构造特点：由上下垫板所组成，下垫板顶面切剥成圆柱体。固定支座需在上垫板上做齿槽（或销孔），在下垫板上焊以齿板（或销钉），安装后使齿板嵌入齿槽(或销钉伸入销孔)，以保证上下垫板之间不发生相对水平位移安装要点其它钢支座2、其它钢支座

板式橡胶支座有矩形和圆形。支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡胶一般用于最低气温不超过-250C的地区，天然橡胶用于-300C

-400C的地区。根据试验分析，橡胶压缩弹性模量E、容许压应力[

]和容许剪切角[tgr]的数值，均与支座的形状系数S有关。形状系数为橡胶支座的承压面积与自由表面积之比，矩形支座为：式中：a

顺桥方向橡胶支座的长度；

b

横桥方向橡胶支座的宽度；

t

中间橡胶层的厚度。为满足橡胶的容许压应力和使支座能适应梁端转动的要求，支座的长度a与宽度b之比取决于主梁下的有效宽度及所需的剪切角

。一般应充分利用有效宽度b，而尽可能减小a的尺寸，以降低转动阻抗力矩（它与a5成正比）。根据支座稳定的要求，支座的总厚度不得大于平面最小尺寸的30%。三、橡胶支座1、板式橡胶支座bat形状系数构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。变形机理：（1）不均匀弹性压缩实现转动；（2）剪切变形实现水平位移；（3）无固定和活动支座之分。性能指标：（1）容许应力；（2）弹性模量和剪切模量（3）容许剪切的正切值。适用范围：支座反力为70－3600kN的公路、城市桥梁。局限性：2、四氟滑板式橡胶支座桥梁球冠圆板式橡胶支座3、其它类型板式橡胶支座坡型淘板式烫橡胶宏支座铅芯趁橡胶络支座4、桥梁拥盆式厅橡胶但支座盆式竿橡胶嚼支座扒是钢著构件亩与橡绸胶组迅合而硬成的劫新型务桥梁姥支座告。具吧有承灭载能淋力大铅、水恳平位螺移量阀大、渡转动总灵活摘等特虫点，阁适用贴于支化座承霞载力舅为10劲00能KN以上旺的大柜跨径口桥梁化。盆式北橡胶军支座不分固谈定支仅座与引活动闹支座削。活铜动盆百式橡渔胶支睁座由却上支类座板殃、聚饮四氟围乙烯绞板、殃承压凭橡胶滥块、授橡胶句密封贫圈、价中间则支座里板、章钢紧袖箍圈趟、下牛支座汪板以但及上粘下支晌座连宝接板涨组成义。组铲合上匪、中菠支座蕉板构离造或红利用佣上下枪支座电连接遗板即爬可形摧成固虎定支峰座。盆式掠橡胶舒支座使构构妙造要匀点1.钢盆2.承压牌橡胶魔板3.钢衬领板4.聚四萍氟乙螺烯板5.上支卖座板6.不锈接钢滑雪板7.钢紧壁箍圈8.密封郊胶圈

固定斧与滑汗动盆是式橡欢胶支荡座多向透活动推支座炉（DX）纵向肿活动唐支座山（ZX）固定爸支座育（GD）5、其扰它支偏座QG划Z球型单钢支肺座QG柳Z球型组钢支营座（四泊）成丝式品盆泰式橡参胶支舅座的甚选配１．狸成品距盆式余橡胶差支座容的系都列成品傅盆式教橡胶确支座畅的主窃要系足列有蜓：GP描Z、TP往Z-姓1等。耐其中习，GP教Z表示尖由我客国交糊通部狐中交稀公路串规划蚁设计香院设剂计的誓系列光盆式券橡胶鞋支座到；TP急Z-谣1则表眠示我圣国铁苦道部诱科学洁研究叮院设腐计的塌系列运盆式经橡胶贱支座哲。另论外，顾还有幸其它凤科研污院所鹊设计扩的类死同系次列的谁盆式搭橡胶宜支座鱼。这挂些系待列支棍座，泽适用说于各屿类桥干梁及你具类狡似受撤力与宁变形逗特性悄的工承程结从构，沿并非树有明疤确的铲公路吴、铁挂路或抵其它岗工程唐结构预之分饶。各雄种系甩列的沫盆式访橡胶膀支座轮吨位截一般伏从10爹00起至50冒00瓶0，最丽多分研为近40个级醋；并姓以DX、SX、GD分别煮表示丛单向仗、悼双向咳活动默支座旧及固兽定支辈座，债而GD滴Z则为纺抗震尸型固胆定支句座的选代号庆。２．沾成品姨盆式惧橡胶款支座参的地归区适释用性成品背盆式木橡胶仰支座底的适闷用地句区应拌考虑漫温度盗和地奔震两宜个因柴素。端以确淘定适处配常友温型赢或耐苗寒型荒支座锤和采精用何堆种震莫型支狸座或锹抗震宰措施驴。3．各劈燕种类屡型成椒品盆粪式橡楚胶支朝座的董合理景选配盆式鞭橡胶销支座甜能否据适用隔于所舅设计弯的桥觉梁，武当然总首先此考虑孟的是芬其容肚许转隐角及便水平艰能承卖受的点推力暗能否银满足兴要求气。一码般来她说，GP赔Z、TP像Z-宋1等系慎列的伐支座初对这具两个廊要求静均能失满足薄。若暑转角籍和水分平推掀力超乞出容壮许范免围，票则需润要改猛变支做座的远设计每。转什角特俊大，到可采赛用球演型支贸座。关于晴在桥放梁设珍计中尊支座链如何负合理芹选用咸问题存，即饮究竟宽选用倦何种帝类型闯的支荣座，还则需芹根据础桥梁扫结构梢图式停的要孔求决剂定。欢当然怜，在呼一般杆情况僵下，奥固定难端选内用固瞒定支在座，假活动密端选碑用活洽动支如座。剖但若形横桥始向伸婶缩值情不容寒忽视雁的时写候，永结构怪图式沫的固会定端融就不饭能单测一采吼用GD类型寇的支蚂座。判这是缺由于现代也桥梁霉的桥其面越萄来越漏宽，善超过20已屡圾见不蛛鲜，山这时窃由温挽度等务因素书引起爽的横捏桥向箱伸、罪缩量像便不泼可忽香略了种，有视的可每达到君中等箭跨径最桥梁颤纵向反的伸虹缩量崭。为残保证傍梁不张发生裳纵向换位移谎，又迹能满资足多野梁式贵宽桥曾的横逆桥向掠位移盲，这我时可剖将单再方向队活动槐支座裙转过90修°横置杆梁下(如图2-蜓7-幅9)，使恒其顺祝桥向趴起固难定支土座的有作用求下，暮而横释桥向夜则起议活动境支座蛙的作臣用。4．成钳品盆趁式橡柱胶支教座承羽载能偏力的表合理宋选择支座碗承载舅力大晒小的丽选择泳，应丢根据深桥梁浮恒载倡、活棋载的衰支点佣反力聋之和笨及墩四台上忆设置穴的支句座数悔目来必计算便。合而适的载支座寇一般诱为：评最大给反力纯不超个过支胸座容它许承央载力烟的5%，最惨小反桑力不胆低于陷容许睬承载顿力的80难%。规身定最猴小反繁力的续目的亏是保悲证支遍座具衫有良油好的染滑移避性能唐，因画为聚弓四氟助乙烯躁板的包磨擦港系数锅与压偿力成镜反比群，如锯果低餐于规竞定的闯数值解，则爹磨擦边系数泼将会雹增大帖。支砌座选税配时泽，一仓般不钱必过莲多担程心支狐座的矛安全件储备君，比冰如计王算得裳到一陷个支淡座的春最大凝反力车为41行00，最纹小反惯力为37诵00，那稿就选驱用承收载力怒为40尽00的支跳座，培这是掘因为40议00支座弦的允蔬许支惭反力丙变化舰范围粒是32系00～42舅00，不糟要从销更安书全的趟角度军考虑拨加大育支座品的承易载力鲜而选阁用50串00的支阶座。井因为50鉴00支座氏最低织合适疮的承涨载力孟是40序00，而影最小湖支反漆力37变00已小咱于此元值，介故不乒适宜妈选用腰。虽被然我巧们规坡定最槽大反嗓力，绘不超殃过容江许承毕载力满的5%，但本支座控实际点的安脑全系甘数一洲般在5以上郊。

作用在支座上的竖向力有结构自重的反力。在计算汽车荷载支座反力时，应计入冲击影响力。当支座可能出现上拔力时，应分别计算支座的最大竖向力和最大上拔力。

直线桥梁的支座，一般仅需计入纵向水平力。斜桥和弯桥的支座，还需要考虑由于汽车荷载的离心力或其它原因如风力等产生的横向水平力。

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，规定每个活动支座传递的制动力不得大于其摩阻力；当采用厚度相等的板式橡胶支座时，制动力可平均分配至各支座。

对于梁桥，地震地区桥梁支座的外力计算，应根据设计的地震烈度，按<<公路工程抗震设计规范>>的规定进行计算和组合。第三陷节、勾支座展计算一、炉支座匀受力讨特点二、析板式宏橡胶篮支座牙的设群计计技算（一健）支错座尺丘寸确孩定根据纯橡胶前支座仔和支骡承垫匹石混但凝土畅的压狗应力先不超激过它马们相戏应容家许承铲压应泻力的躲要求蚂，确缎定支沾座平敞面面冲积。暖在一纵般情芳况下贡，面葡积由姜橡胶尤支座圣控制竹设计孤：式中：--运营阶段由桥上全部恒载与活载(包括冲击力)所产生的最大支点反力；

A--橡胶支座平面面积，矩形支座为a

b，圆形支座为

/4；

--橡胶支座的平均容许压应力，当支座形状系数S>8时，[

]=10；当5

S

8时，[

]=7～9

支座册平面秧尺寸

支座稀高度梁式顶桥的杰主梁啊由温常度变形化等训因素两在支鸦座处记产生喉的纵吩向水测平位满移，依靠洽全部线橡胶冤片的展剪切挨变形

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与t的关露系为锅：

ah

由有--橡胶当片容猛许剪秧切角偿的正独切，积可取论用0.债5～0.乘7，不故计活括载制竟动力时用0.栏5；计值及活滚载制套动力头时取石用0.驰7，则轰上式衫可写湖成：---由上部结构温度变化、桥面纵坡等因素，引起支座顶面相对于底面的水平位移。当跨径为L的简支梁桥两端采用等厚橡胶支座时，因温度变化每个支座承担的水平位移可取简支梁向温变变形的一半，即--活载制动力在一个支座上的水平力；--由制动力引起在支座顶面相对于底面的水平位移，可按下式计算---橡胶的剪切模量，---橡胶支座的面积。AG（二盯）支考座偏呢转与育平均络压缩鉴变形妄验算主梁絮受荷疑挠曲冷时，眯梁端霸将产更生转弱动角熊为(如下打图)，但肚不允挪许其削与支另座间贼产生脏脱空精现象拖。梁药端转艰动时滋，支旬座就辟受到蚂一个垮偏心恭竖向劲力的枣作用阶，表睬面将刊产生铁不均创匀的骄压缩丽变形塑，一细端为晋另吧一端墨为凡，盾其平拨均压丹缩变形乎，沫根据望下式谊计算N

h式中丸：E-拴-橡胶国支座碰的弹险性模度量。当无测试验妹数据券时，赵可查桑阅<<公路件钢筋混凝传土及含预应教力混灶凝土艰桥涵鹅设计险规范>>间JT吓J0歌23部-8单5，其筋值与质支座旋的形绿状系数有件关，乏也可撞按下评式计狗算若梁悼端转纹角

已知执，或势按<<材料抚力学>>公式课算得令，则扭有：时，痰表示钥支座讨与梁房诚底产贯生了感部分棵脱空晒，支藏座是锋局部污承压淋。因划此设摊计时夺必须阿保证<<公路翠钢筋划混凝咬土及肯预应叫力混州凝土堂桥涵笔设计馒规范>>规定惠，橡什胶支头座的己最大燥平均免压缩唤变形抗不应般大于换支座久橡胶抛总厚型的0.地05倍。其中镰，a为主蒸梁跨抱径方烦向的崭支座泽尺寸峰，又签因固当（三务）支绘座抗果滑性枕验算橡胶排支座溜一般带直接践搁置独在墩执台与醉梁底修之间趣，在慢它受秆到梁倚体传馅来的附水平猫力后别，应搁保证慌支座礼不滑焦动，雅亦即客支座艘与混管凝土玩之间菜要有池足够饭大的营摩阻办力来烟抵抗脆水平冷力，真故应降满足薄下式江：无活温载作报用时有活器载作沃用时--乏-活载朴制动亚力分羊在一除个支饼座上流的水剃平力伶；温板度变涝化等轿因素河分在鞠一个支座福上的惊水平睛力。式中--康-在上鸟部结悉构重胆力作辆用下服的支筋座反粒力；--鼓-与计箱算制衣动力孤相应随的汽贸车活屋载产续生的顽最小搅支座烦反力轮；橡胶忧支座到与混岂凝土消表面起的摩剂阻系拆数采搏用0.状3--画-