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公路橋梁橡膠支座安裝過程中的力學分析

2015年6月4日() 來源:中國市政工程網 作者:佚名 閱讀:

  橡膠支座是公路橋梁結構的一個重要組成部分,是連接橋梁主梁和下部結構的重要構件,是直接影響橋梁壽命與行車安全的關鍵部位。科學合理設計選型,嚴格制造工藝,正確安裝使用三要素并舉的原則,才能充分體現其技術應具備的功能。

    1、橋梁支座的作用和種類

    支座設置在橋梁的主梁與墩臺之間,它的作用是:

    (1)傳遞主梁的支承反力,包括恒載和活載引起的豎向力和水平力;

    (2)保證結構在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形,以使上、下部結構的實際受力情況符合結構的受力模型,如圖1-1。

   (3)調整橋梁的縱橫坡,特別是斜、彎橋、縱坡較大的橋。

    支座的分類

    (1)按其變位的可能性:固定支座、活動支座

    固定支座指固定主梁在墩臺上的位置并傳遞豎向力和水平力,允許主梁發生撓曲,在支座處能自由轉動但不能水平移動,如圖1-1中的A;

    活動支座則只傳遞豎向力,允許主梁在支座處既能自由轉動又能水平移動,如圖1-1中的B。

    活動支座又可分為多向活動支座(縱向、橫向均可自由移動)和單向活動支座(僅一個方向可自由移動)。

    (2)按材料分

    大致可分為:簡易支座、鋼支座、鋼筋混凝土支座、橡膠支座、特種支座(如減震支座、拉力支座等)

    在公路橋梁工程中使用的橡膠支座大體上可分為兩類,即板式橡膠支座和盆式橡膠支座。

    a、板式橡膠支座

    板式橡膠支座(GJZ、GJZF4系列)通常由若干層橡膠片與鋼板(以鋼板作為剛性加勁物)組合而成。各層橡膠與其上下鋼板經加壓硫化牢固地粘結成為一體,加勁物有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,且能將上部構造的壓力可靠地傳遞給墩臺;橡膠的不均勻壓縮使支座有良好的彈性以適應梁端的轉動;分層橡膠有較大的剪切變形以滿足上部結構的水平位移;具有構造簡單、安裝方便、節省鋼材、價格低廉、養護簡便、易于更換等特點。同時具有良好的防震作用,可減少動載對橋跨結構與橋墩的沖擊作用。常用的加勁板式橡膠支座(如圖1-2)和聚四氟板式橡膠支座(如圖1-3)的容許抗壓強度大致在10Mpa左右。

    因橡膠與鋼或混凝土之間有足夠大的摩阻力(摩擦系數0.25~0.40),橡膠板與梁底和墩臺頂之間一般無須連接。在墩臺頂部,需鋪設一層砂漿,以保證支座放置平穩(圖6-10a)。橡膠支座一般無固定支座與活動支座之分,所有水平力和位移由各個支座均勻分擔,必要時也可采用不等高的橡膠板來調節各支座傳遞的水平力和水平位移,即分別設置成薄支座(固定)和厚支座(活動)。

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