浅谈桥梁支座的结构类型

浅谈桥梁支座的结构类型 第33卷第32期 ? 328?2007年11目 山西建筑 SHANXIAR(:HITECURE Vo1.33No.32 Nov.2007 文章编号:1009—6825(2007}32—0328—03 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 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 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 1概述 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 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 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 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 文献标识码:A 的桥可以没有支座.但现代随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. 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 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 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 展,出现了众多形式的支座结构(见图1). 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 形式相关形式 n糟啼橡胶固定支座 寺窿f——2佥圈京夼许一 个古向活云fI 橡__——l]胶.j t皿,橡胶板j传力锚固板劲板一…一UUU — U a)b) 固定支座单方向导向多方向无导向 盘 式 c)d)e) 盆式支座蔫蓊皇鏖着蓊望盆 式vrvE蔷光不'''【f—密圈橡胶板导轨 f)妊)h1 仲形自l球形固定支座 柬支座球由支座—藿j『铬钢钢 支形/,/lH|;,{//,磨光不锈钢PTFE j) 座点点式摇轴点式摇轴'翥秦雯絮式姓她摇轴 1)m) 线鐾萎摇轴 式… 摇 轴 0) 页式支座敞蛐链式支座 页 iIf式 链 式 r)) 导向支座水水平 么幺幺么幺平 力 t)u) 图1常见支座形式 收稿日期:2007—06—07 作者简介:符致森(1956一),男,工程师,海南省公路勘察设计院,海南海口570206 潘德雄(1976一),男,高级:,程师,海南省公路勘察设计院,海南海口570206 第33卷第32期2007年11月符致森等:浅谈桥梁支座的结构类型?329? 2支座结构类型 2.1合成橡胶支座 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 胶板(一般是方形或圆形)组成.橡胶在上部和下部结构之间通 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 周凸出来实现竖向位移,解决这个难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的办法是在橡胶板之间夹 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 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 动.每个位移和转角产生的约束力必须考虑到整个结构的分析. 如果支座与上,下部结构的摩擦力足够,那么这些约束力是 可能的.摩擦力F由压力C和摩擦系数决定,即F=C?.如 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 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 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 他的硬板(见图2). 图2橡胶支座(锚固) 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 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 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, 但不允许位移(见图3,图4). 图3点式摇轴固定支座 图4线式摇轴支座 在最小竖向力和水平力的组合作用下,点式摇轴支座和线式 摇轴支座会产生连接的破坏,这是因为拉力的作用.这些支座对 滑动很敏感,导致局部应力提高和磨损.由滚轴和上,下底板组 成的滚轴支座也有接触线,这种支座允许各个方向转动和一个方 向的位移.这些支座的问题是,点式和线式支承作用力理论上是 无穷大的.1881年,物理学家HeinrichHertz发现解决这个问题 的方法:由于弹性变形理论接触点实际上变成一个圆,理论接触 线是一个矩形,无穷大应力下降为很大但有限的应力,称小接触 区域的应力为Hertz压应力.球的半径或圆柱的半径愈小,Hertz 应力愈大,因为局部应力集中,应力必须分布给支座和上,下部的 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 比,钢支座一般需要更厚的板来进行应力扩散. 点式摇轴支座适用作用力范围500kN,2500kN,线式摇轴 支座和滚轴支座200kN~20000kN.钢支座的接触区域不能避 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 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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 缓冲区.滚轴(半径R)和板的坚硬层厚度应满足,?0.14R一2. 2.3盆式支座 这种支座是在20世纪50年代发明的,它们有两个特点:受 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 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 (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 胶的近似定容(?0.5)的性质使之可以发生转动.重要的是橡 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 液体一样溢出. 图5盆式支座的构造 橡胶盘 盖板 密封圈 盆壁 盆底 图6盆式支座的组成 标准形式的盆式支座只允许转动,竖向力传递给盆,水平力 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 个设备.这种滑动结构由三部分组成:一个聚四氟乙烯(FE) 盘,磨光不锈钢表面和一块结构钢滑动板连接,还有润滑油. P1,I1E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,100000kN. 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 4.0kN/m2,PrFE永久作用承载力为3.0kN/m2,短期作用(车 辆,风等影响力)承载力为4,5kN/m2.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,竖向弱加劲支座会引起轨道的破坏. 2.4球形支座 基本形式的球形支座由两个主要部分组成:球冠体和结构钢 顶板(见图7),为了允许各个部分之间能活动,需要设置滑动板, 盘的上表面是一层P1,FE,球冠下表面是不锈钢磨光面,它的上表 面也是一层咖,顶部滑动板表面是一块不锈钢磨光板,在 咖的上半部分刻槽,装有硅油润滑剂,象盆式支座的活动板. 滑动部分的摩阻力使材料受拉,引起转动,必须把它考虑在 材料的附加设计应力上. 竖向支座反力传递到眦的受压区,最基本形式的活动支 座(见图8).为了约束水平位移,需要连接顶板和盆的附加结构. 第33卷第32期 ? 330?2007年11月 山西建筑 SHANXIARaHITE(URE Vo1.33No.32 NOV.2007 文章编号:10096825(2007)32033002 大纵坡人行桥简化计算分析 闫杰栋李福宝窦瑞军 摘要:以海尔路辽阳路立交桥中的人行跨线桥为例,对该类桥梁结构的受力情况进 行了分析,得出纵坡不大于10%的 人行桥梁在计算中可以按照无坡桥梁进行简化计算的结论. 关键词:城市,桥梁,大纵坡,立交桥 中图分类号:U442 城市人行桥纵坡设计受城市各种因素的影响和制约,及当按 无障碍 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 设计时经常会出现大纵坡的情况,该类桥梁即为大纵 坡桥梁.大纵坡桥在计算时与平桥相比其建模和调柬均比较繁 琐,有时往往因此延长设计时间,耽误工期.大纵坡桥能否作为 平桥简化计算,在现行设计规范中还没有明确的规定和说明.文 磨光 图7球形支座的组成 I 图8球形自由支架 英国和意大利支座只有一个滑动板和一个更深的凹槽来承 受水平力,所以必须检验接触区域的压力,防止压力过大.有两块 滑动板的支座,转动中心一般在滑动面之间的接触区域内,然而意 大利,英国的支座可能在桥梁结构或是桥墩,桥台的某个位置. 与盆式支座差不多,球形支座竖向承载力范围为1000kN, 100000kN. 2.5页式和链式支座 以上所有支座都能传递压力,如果要同时需要拉力和压力, 就要用到页式或链式支座.这些支座只能在页的方向传递力,为 了传递与之正交方向的力必须使用独立支座. 一 个页式支座有一块底板,一个或两个带有销孔的底页,两 个或一个上页,底板和销孔用销子连接.页式支座允许一个方向 自由转动,为了防止销与销孔间过大的空隙和变化的力使销会冲 文献标识码:A 中结合海尔路辽阳路立交桥工程中的人行跨线桥对该方面做了 探索性分析. 1工程概述 海尔路辽阳路立交桥为青岛市内的一座两层苜蓿叶全互通 立交.该工程设计过街人流量较大,需单独设置行人过街设施. 击销孔,它们之间的半径误差应小于0.3F,lqlCyl.为了避免销与销 板的咬接,它们应该由不同类型的钢组成,销板一般用结构钢,销 一 般用回火钢. 链式支座有一个摆通过销连接脚页和上页.链式支座允许 一 个方向转动和位移.对销与销板的要求与页式支座相同. 只有在特殊情况下,链式支座会使用万向节头.它们允许各 个方向的转动及位移.支座位移往往伴随正交方向上的微小 2 位移,:,R为销轴线之间的距离,因此距离不能太短. 2.6盘式支座 盘式支座最早出现在20世纪60年代,垂直荷载由聚醚氨基 甲(乙)酸酯组成的弹性盘传递,与盆式支座相比,弹性盘会发生 横向伸(胀).支座的承载能力和功能与弹性支座相同,必须将因 转动而使荷载作用轴线偏离支座中心的因素考虑到设计中. 3结语 支座的作用是将支承反力从桥梁上部结构传递到下部结构, 满足设计对力,位移和转角的要求.现代支座的变形和荷载传递 问题已经解决,但是欠耐久性依然存在,钢支座的寿命可以和桥 梁寿命一样,但是合成橡胶,塑料支座的寿命会短一些.因此,还 应继续深入研究支座的受力情况和可用于支座的材料,以制造出 更多,性能更优,寿命更长的支座,为交通事业的发展做出贡献. 参考文献: [1]刘文光.橡胶隔震支座竖向刚度简化计算法[J].地震工程与 工程振动,2001(21):4. [2]周剑光.桥梁支座类型及其应用[J].山西建筑,2006,32(11): 111—112. Discussiononstructuraltypesofbridgesupport FUZhi-senPANDe-xiong Abstract:Itintn)ducesthesupporttypesappliedinbridgestructurerecently,analyzestheworkingprinciplesofsyntheticrubbersupport,steel supp0ln,basinsupport,ballsupport,pagesupport,chainsupportandplatesupport,offersacertainskillfdfoundationsforforcingsituationof researchingsupportandexploitationofsupportmateria1. Keywords:bridge,support,structuraltypes,temperature,load 收稿日期:20070529 作者简介:闰杰栋(1978),男,工程师,青岛市政工程设计研究院,山东青岛266071 李福宝(1981),男,硕士,助理工程师,青岛市政工程设计研究院,山东青岛266071 窦瑞军(1980),男,助理工程师,青岛市政工程设计研究院,山东青岛266071