支座是橋梁的重要傳力裝置,設計中除考慮其應有足夠的強度、剛度和自由的轉(zhuǎn)動或移動性能外,還應注意便于維修和更換,施工中應重視座板下混凝土墊層的平整,并應根據(jù)氣溫確定其安放位置;在地震區(qū)應考慮抗震措施。
橋梁支座類型很多,主要根據(jù)支承反力、跨度、建筑高度以及預期位移量來選定。
常用支座
傳統(tǒng)的常用橋梁支座有:墊層支座、平板支座、弧形支座、搖軸支座、鉸式固定支座以及鉸式輥軸支座等。①墊層支座。用油毛氈或石棉板做成墊層支承上部結(jié)構(gòu),用于跨度小于6米(鐵路橋)或10米(公路橋)的簡支板式橋和梁式橋。②平板支座。由上、下兩塊平面鑄鋼板(座板)構(gòu)成,用于跨度小于8米或12米的梁式橋。座板之間如加設銷釘,即可構(gòu)成固定支座。③弧形支座。其活動支座系由平板支座中的下座板改為圓弧面板而成(圖2a),可提高其滑移和轉(zhuǎn)動性能,用于跨度小于20米的公、鐵路橋。在座板間加銷釘即成固定支座。④搖軸支座。用鑄鋼搖軸與上、下座板組成(圖2b)的活動支座,用于中等跨度梁式橋。⑤鉸式固定支座。由鑄鋼上、下擺組成(圖2c),兩擺之間嵌以擺卡,以控制橫向滑動。是用于大跨度梁式橋的固定支座。
⑥鉸式輥軸支座。
在鉸式固定支座的下擺下面加設鍛鋼輥軸和鑄鋼座板而成(圖2d),輥軸的數(shù)量及尺寸根據(jù)支承反力的大小來確定。常用于大跨度梁式橋的活動支座。⑦雙向活動支座。系由兩層互相疊新型支座
橋梁支座的研究發(fā)展方向為:改善材料,提高強度和抗腐蝕、抗老化性能;減少摩擦系數(shù);簡化構(gòu)造;降低支座的結(jié)構(gòu)高度;提高經(jīng)濟和使用性能;安裝和更換方便等。近年來,針對這些目標進行改進的新型支座有:①優(yōu)質(zhì)鋼輥軸支座。輥軸及其上、下座板全部進行淬火,可大幅度提高容許荷載并減少結(jié)構(gòu)高度,在主力作用下的赫茲容許壓應力(即按赫茲公式計算鋼圓柱體與鋼板平面接觸時的最大承壓應力容許值)約為2254兆帕。②改進防銹焊接支座。支座經(jīng)過全部淬火,并在上下座板面上設防銹焊接層,在主力作用下的赫茲容許壓應力約為2156兆帕。③板式橡膠支座。是一種面支承支座,橋梁中只采用加勁的合成橡膠支座,它是在人工合成氯丁橡膠中夾以剛性加勁層(薄鋼板、帶孔薄鋼板、鋼絲網(wǎng)等)構(gòu)成,以加勁層阻止橡膠側(cè)向膨脹,提高其抗壓剛度,利用橡膠支座的壓縮差異和剪切變形來適應上部結(jié)構(gòu)支承端的轉(zhuǎn)角與水平位移,容許支承力達1800千牛。這種支座可兼作固定和活動支座之用,構(gòu)造簡單,結(jié)構(gòu)高度很?。?.4~8.5厘米),安裝方便,適用面廣,可用于斜橋、彎橋;吸震好,適用于地震區(qū);用鋼量省,造價低廉;置換方便等。它是一種較完善的支座型式,20世紀60年代以來,采用日廣;其主要缺點為抗臭氧、抗氧化、抗低溫(低于-30°C)能力差。④盆式橡膠支座(圖3a)。較板式橡膠支座具有更大的支承力和位移量,系用聚四氟乙烯、氯丁橡膠、不銹鋼(或鍍鉻鋼)滑板和鋼材組合而成。聚四氟乙烯和不銹鋼滑板間的摩擦系數(shù)很小(
μ=0.018~0.046);氯丁橡膠被密封在鋼盆內(nèi),處于三向受壓應力狀態(tài),具有很高的容許承載力,且能靈活轉(zhuǎn)動;鋼密封環(huán)用以防止橡膠被擠出盆外;橡膠密封圈用邵氏50度的氯丁橡膠制成,用來防止鋼盆內(nèi)橡膠的老化。中國現(xiàn)已制成20兆牛(2000噸)級,并設計了40兆牛(4000噸)級的這種支座。
置,而在正交的兩個方向均能滾動的鉸式輥軸支座構(gòu)成,用于寬度大的梁式橋。
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