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1、第33卷第32期山西建筑Vol.33No.32·328·2007年11月SHANXIARCHITECTURENov.2007文章编号:100926825(2007)3220328203浅谈桥梁支座的结构类型符致森潘德雄摘要:介绍了目前应用于桥梁结构的支座类型,分析了合成橡胶支座、钢支座、盆式支座、球形支座、页式和链式支座以及盘式支座的工作原理,为进一步研究支座的受力情况和开发用于支座的材料奠定了一定的技术基础。关键词:桥梁,支座,结构类型,温度,荷载中图分类号:U443.36文献标识码:A1概述的桥可以没有支座。但现代随
2、着钢结构以及后来的钢筋混凝土和预应力混凝土的使用,桥梁支座得到了广泛的应用。桥梁在温度变化、各种荷载特别是交通荷载引起的弹性应变第一个支座是由钢铁做成的摇滚轴支座,大量的摇滚轴支座的作用下会发生移动。在古代,桥梁是用石头、砖或者木材建造已经有效地工作了一百多年,随着抗老化、抗氧化、抗紫外线辐射的,大多数石桥的伸缩受温度的升降影响很小,木桥规模小且有合成橡胶和塑料的发展及在支座上的应用,支座得到了很大的发天然的纹缝,整个桥的伸缩因各个部分的伸缩而分散了,故古代展,出现了众多形式的支座结构(见图1)。收稿日期:2007206
3、207作者简介:符致森(19562),男,工程师,海南省公路勘察设计院,海南海口570206潘德雄(19762),男,高级工程师,海南省公路勘察设计院,海南海口570206第33卷第32期符致森等:浅谈桥梁支座的结构类型2007年11月·329·2支座结构类型接触区域,因此,和其他通过区域传递支承作用力的支座形式相2.1合成橡胶支座比,钢支座一般需要更厚的板来进行应力扩散。合成橡胶支座是最简单的支座形式,最基本的可以由一块橡点式摇轴支座适用作用力范围500kN～2500kN,线式摇轴胶板(一般是方形或圆形)组成。橡胶在上
4、部和下部结构之间通支座和滚轴支座200kN～20000kN。钢支座的接触区域不能避过弹性变形允许各个方向运动,在竖向荷载作用下弹性板通过四免腐蚀,因此,接触区域应该通过焊接和锻造加高合金钢抗腐蚀周凸出来实现竖向位移,解决这个难题的办法是在橡胶板之间夹表层,在软钢和坚硬的合金钢表层之间,焊接或锻造一个粗糙的水平薄钢板来加强,阻止板的横向凸出,因此产生很小的竖向变缓冲区。滚轴(半径R)和板的坚硬层厚度应满足t≥0.14R-2。形,但是不会阻碍各个方向的水平位移和很小的各个方向的转2.3盆式支座动。每个位移和转角产生的约束力必
5、须考虑到整个结构的分析。这种支座是在20世纪50年代发明的,它们有两个特点:受如果支座与上、下部结构的摩擦力足够,那么这些约束力是很小约束的转动能力和在一个确定的范围传递支承作用力。盆可能的。摩擦力F由压力C和摩擦系数μ决定,即F=C·μ。如式支座由底部一个填满橡胶盘的钢盆和顶部一个盖或活塞组成果位移发生在很小的压力作用下,那么有可能支座和上、下部结(见图5,图6),当承受很大压应力时,橡胶盘象液体一样工作,橡构发生滑动,为了避免滑移的发生,有必要在橡胶支座上设抗滑胶的近似定容(v≈0.5)的性质使之可以发生转动。重要的
6、是橡设施,在支座上,下面设可以提供连接上下部结构螺栓、销或者其胶盘和盖之间的封层:如果封层出现问题,那么橡胶盘会象粘性他的硬板(见图2)。液体一样溢出。小的、短时间的水平力可以通过橡胶变形的约束力来传递,如果这些力比较大或者是永久荷载,那么就需要用钢结构来约束,橡胶支座只传递竖向力和允许转动,一个或两个方向上的水平力通过钢结构来传递。2.2钢支座钢支座是最古老的支座形式,已经用了一百多年。工作原理很简单:一块平板在另一块曲面钢板上转动,如果这个曲面是球面的一部分,理论上获得一个接触点;如果这个曲面是圆柱的一标准形式的盆式
7、支座只允许转动,竖向力传递给盆,水平力部分,理论上获得一条接触线。第一种叫点式摇轴支座,第二种从盖板传递到底部的盆。为了可以在一个方向上滑动,要添加一叫线式摇轴支座。这些支座允许各个方向转动或一个方向转动,个设备。这种滑动结构由三部分组成:一个聚四氟乙烯(PTFE)但不允许位移(见图3,图4)。盘,磨光不锈钢表面和一块结构钢滑动板连接,还有润滑油。PTFE具有很高的抗机械和化学性质。为了约束某一个方向的活动,在盖板上需要设置一个附加导向设备,这个导向设备只允许一个方向运动。盆式支座竖向承载力范围为1000kN～10000
8、0kN。按照行业标准,在盖板和橡胶支座之间的允许压力不得超过224.0kN/m,PTFE永久作用承载力为3.0kN/m,短期作用(车2辆、风等影响力)承载力为4.5kN/m。盆式支座有一个很强加劲作用的优点(几乎能承受无限大压力的弹性部分),其与支座大小和承受荷载无关,这个特性对于承受竖向重荷载的铁路桥的支座很重要,
