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公路橋梁橡膠支座安裝過程中的力學(xué)分析

2015年6月4日() 來源:中國(guó)市政工程網(wǎng) 作者:佚名 閱讀:

  橡膠支座是公路橋梁結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分,是連接橋梁主梁和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,是直接影響橋梁壽命與行車安全的關(guān)鍵部位?茖W(xué)合理設(shè)計(jì)選型,嚴(yán)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(xiàn)其技術(shù)應(yīng)具備的功能。

    1、橋梁支座的作用和種類

    支座設(shè)置在橋梁的主梁與墩臺(tái)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的受力模型,如圖1-1。

   (3)調(diào)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(dòng)支座

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

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

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

    (2)按材料分

    大致可分為:簡(jiǎn)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(jīng)加壓硫化牢固地粘結(jié)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(gòu)造的壓力可靠地傳遞給墩臺(tái);橡膠的不均勻壓縮使支座有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng);分層橡膠有較大的剪切變形以滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移;具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、節(jié)省鋼材、價(jià)格低廉、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便、易于更換等特點(diǎn)。同時(shí)具有良好的防震作用,可減少動(dòng)載對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(shù)0.25~0.40),橡膠板與梁底和墩臺(tái)頂之間一般無須連接。在墩臺(tái)頂部,需鋪設(shè)一層砂漿,以保證支座放置平穩(wěn)(圖6-10a)。橡膠支座一般無固定支座與活動(dòng)支座之分,所有水平力和位移由各個(gè)支座均勻分擔(dān),必要時(shí)也可采用不等高的橡膠板來調(diào)節(jié)各支座傳遞的水平力和水平位移,即分別設(shè)置成薄支座(固定)和厚支座(活動(dòng))。

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