桥梁支座的基本作用

　　一， 桥梁支座的功能和要求

　　桥梁支座的基本作用是支撑上部结构，并将上部锚固结构的各种荷载传递给下部结构。 需要固定支架来抵抗可能沿三个主轴发生的运动，但允许结构绕水平轴旋转，而活动支架除了允许结构绕旋转外，还可以适应温度或活荷载引起的纵向位移 水平轴。 必要时，支座应具有限制结构提升的功能，或抗震、消能等特殊功能。

　　桥梁能否收到良好的使用效果，往往取决于支座能否准确发挥作用。 因此，需要正确确定作用在支撑上的载荷。 一般来说，除恒载和活载外，还应考虑地基沉降、桥台位移和施工荷载引起的荷载重分布。 对于斜桥和曲桥，支座受力比较复杂，需要从三个主要方向进行研究。 即使是相同的支座位置，无论是哪个部位，支座的受力都会有很大的差异。 其次，要合理确定结构的位移，应根据桥梁跨度、系统、荷载水平及其动力影响、桥墩刚度、桥梁附近气候条件等综合考虑。 场地和建筑材料的性能。 另外需要注意的是，支座是外露部件，容易受到空气中腐蚀性物质的腐蚀，这也是支座维护保养的主要原因。 因此，在选择支座时，一般可以从承载能力、活动和旋转功能、外形尺寸、维护要求和经济要求等方面选择合理的支座形式。

　　预应力混凝土连续梁桥的支座常用的有钢支座、橡胶支座、滑动橡胶支座和盆式橡胶支座。

　　二， 钢桥梁支座

　　钢支座是靠零件的滚动、摇晃和滑动来完成运动和转动的。 其特点是承载能力强、水平位移关节大、转动灵活，在1960年代之前被迫采用。

　　1.铸钢桥梁支座

　　使用碳钢或优质钢，经过模具制作、砂型铸造、铸造、热处理、机加工和表面处理，最后通过检验完成产品。 典型的铸钢支座包括固定支座、摆动支座和滚动支座。 河北铭河大桥建于1976年，主桥为4跨1接预应力混凝土上连续梁桥，桥面采用ZG/45铸钢支座。 桥梁固定承载力7.4kN，承载力3.02×103kN; 摆动承载索15.3kN，承载力2.84×103kN，水平位移18mm; 滚动支座重量5.2kN，承载能力804kN，水平位移30mm。 通常的支架是用于单轴运动和单水平运动的摆动和滚动支座。

　　铸钢支座具有尺寸大、用钢量大、成本高、刚度过大、传力剧烈等缺点，容易对下预应力锚固结构造成破坏。 同时铸钢支座容易生锈，维护成本高。 维护很困难。

　　2.新型钢支座

　　由于材料和工艺的发展，切削支座采用不锈钢键或合金键，同时对支座的接触部位进行表面硬化处理，以提高支座之间的许用承载能力和传动力。 板和滚动轴用齿键减少支撑的商。 德意志联邦共和国千架混凝土桥上承载能力为 980 万的高级克劳茨钢支座。 支架高度为405mm，使用位移80mm的滚轮。

　　采用特氟龙滑板的钢制支座摩擦系数小，可以避免出现卡滞现象(Stich-Slip)。 在聚四氟乙烯板中加入玻璃纤维填料，可以提高其抗压强度，降低温度膨胀系数，对魔术摩擦系统的影响较小。 1960年代初开始使用聚四氟乙烯滑板支座，1965年建成的本多夫大桥。各边跨桥墩顶部的支座均为配备聚四氟乙烯滑板的特钢支座。 . 这种类型的支座的使用也被记录在其他类型的桥梁上。

　　3.特殊功能钢支撑

　　曲桥要求支架能够适应多向旋转，设计角度高达6%。 为此，出现了球形钢支架。 这种专用钢支座采用高级镶嵌钢和热处理合金钢制成。 分析梁的移动和转动由接触面的局部移动完成，具有高精加工光洁度。 润湿后嵌体的滑动含量小于0.5%。 为了保持使用，支架通常密封在油脂罐中。 滑动面也可以用不锈钢铆钉完成。 球面支座的主要优点是锚具转动能力强，无方向性，支座上板角度可提前调整。

　　在地震带，需要对桥梁的支座进行特殊设计，以适应地震波的延伸。 一种方法是使用熔断器，在强烈地震力的作用下，断开连接，允许桥跨移动。 另一种方法是在支架上设置消能器，在地震时吸收动能，起到控制位移的作用。 天津石济井路立交桥，除普通支座外，在三跨一接连续梁的闸墩上设置了允许剪力的铰支座。 当发生强烈地震时，铰链支座的钢被设置。 销钉被切断，大梁浮动以减少地面跳跃力的大小。 展区支架设有防护装置，可参考相关专着，此处不再赘述。

　　三， 桥梁橡胶支座

　　橡胶支座是一种理想的桥梁支座，依靠橡胶层的压缩或剪切来完成结构的转动和位移。 1930年代在国外开发，1950年代在西欧、美国、日本等地广泛使用，并制定了相关技术规范和标准，逐步实现定型生产。 优越的。 一是采用板式橡胶支架。 1975年试制了低温区用板式橡胶支座，随后研制并应用了滑板式橡胶支座和盆式橡胶支座。 我国建设的预应力混凝土连续梁桥广泛使用橡胶支座。

　　与钢支座和钢筋混凝土支座相比，橡胶支座具有非常显着的优势。 该橡胶支座结构简单，便于工厂化生产，施工方便，免维护，更换方便。 同时，橡胶支座的刚度可以预先确定，可以长期耐用。 能适应平面内任意方向的变形，具有耐腐蚀减振、吸振、使用寿命长等特点。 另外，橡胶支座的建筑高度小，重量轻，节省钢材，造价低。 据国内相关研究单位测算，板式橡胶支座和铸钢支座节约钢材90-95%，节约成本60.80%。 与铸钢支座相比，盆式橡胶支座节约钢材60%左右，成本节约70%左右。 橡胶支座与钢支座在预应力锚固性能及应用范围方面的比较。 在地震地区使用橡胶支座可以提高桥梁的抗震能力。

　　1、板式橡胶支座外形为长方形，由几层薄橡胶片和加筋钢板组成。 我国使用的橡胶主要是丁腈橡胶，也有一些天然橡胶。 氮气橡胶一般用于最高温度不超过-25℃的地区，天然橡胶用于干燥温度在300℃至40℃之间的地区。 每层橡胶板厚度为5mm，钢板厚度为2mm，通常为冷轧或热轧GTA3钢。 因此，板式橡胶支座的厚度以7mm为模数。

　　目前我国生产的板式橡胶支座平面尺寸有200×150mm、240×200m、500×300mm等规格，厚度14mm--56mm，最大尺寸可达1800×1600×500mm . 面大小由压缩应力决定。 根据橡胶支座的要求，支座的总厚度不超过平面最小尺寸的30%。 由于水平位移的限制，板式橡胶支座多用于中小跨度桥梁。

　　滑板式橡胶支座是一种聚四氟乙烯板，嵌在带槽的板式橡胶支座上表面。 它与嵌入上部结构底面的不锈钢板形成滑动面。 键板的滑动和橡胶的剪切变形满足结构水平位移的需要，橡胶支撑的不均匀压缩满足结构转动的要求。 这是有利的，支座位移大，能适应混凝土收缩徐变的变形，可用于中跨桥梁。

　　2.盆式桥梁橡胶支座

　　近十年来，随着桥梁跨度和桥梁荷载的增加，以及结构悬索的发展，要求支座具有几万牛的承载能力和大位移**。 盆地支座于1950年代在国外最早开发，1962年在德意志联邦共和国的一座横跨莱茵河的公路桥上首次使用，我国于1977年在河北滦河的一座预应力混凝土连续梁桥上首次使用。 近十年的实践证明，盆式橡胶支座除了具有板式橡胶支座的优点外，还具有承载能力高、适应性强等优点。 上部结构水平位移大，摩擦系数小，承重楼高度小，经济效益显着。 是大跨度桥梁较好的承重形式。 吨位已超过20000k N，千架斜拉桥上盆式橡胶支座的承载力更高。 根据结构的需要，盆状塑料支架将会有更新的发展。

　　盆式桥梁支座属于混合型支座，结构的位移既有合成橡胶的转动，又有机械运动的部分。 锅型极性橡胶支架由上支撑板、不锈钢滑板、聚四氮乙烯滑板、圆钢盆、橡胶板、紧环、防水圈和下支撑板组成。 承载能力为19600k N的盆栽极座施工。圆形纯橡胶板放置在千圆钢盆中，由于极性橡胶四面受力，支座的承载能力得到提高。 当垂直载荷产生足够的压力时，盆中的橄榄胶会根据流体动力学的作用，将支撑件上的部件浮起，并在任意水平轴上旋转。 水平运动主要由聚四氟乙烯和不锈钢板滑动完成。