淺談橋梁支座設計理論

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1、淺談橋梁支座設計理論【摘要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，運輸量不斷增加，橋梁在運輸屮起著關鍵的作用。因此，做好橋梁支座的設計尤為重要。本文通過對橋梁支座的作用和種類進行了介紹，結合橋梁的布置方式，提出了橋梁支座的設計原則和設計方法，針對橋梁支座的抗震設計做了重要分析，具有一定的現(xiàn)實指導意義?！娟P鍵詞】橋梁；支座；設計；抗震設計；分析中圖分類號：U445文獻標識碼：A一、IJO§隨肴我國橋梁工程建設取得了快速發(fā)展，橋梁最大跨度在不斷被刷新，橋梁支座噸位也隨之節(jié)節(jié)攀升。在橋梁結構中，橋梁支座起著重要作用。支座是橋梁上、下部結構的連接點，其作用是將上部

2、結構的荷載舒適、安全地傳遞到橋梁墩臺上去，同時保證上部結構在荷載、溫度變化、混凝土收縮徐變等因素作用下的自由變形。因此，做好橋梁支座的設計，仍然具有重要的現(xiàn)實意義。二、橋梁支座的作用和種類支座是橋跨結構的支撐部分，其設置在梁板式體系屮主梁與墩臺之間，作用是將橋跨結構的荷載反力傳遞到墩臺上，并將集中反力擴散到一個足夠大的面積上，以保證墩臺丁作的安全可靠；支座也能保證橋跨結構在荷載、溫度變化、混凝土收縮等因素作用下自由地變形，使結構實際受力時情況與結構的受力模型相符；是保證橋跨結構在墩臺上的位置充分固定，使其不至滑落。根據(jù)制作橋梁支座所選用的

3、材料進行分類，有橡膠支座、鋼支座、鉛芯支座。橡膠支座是近年來最常用的橋梁支座，當梁體受到順橋向或橫橋向的水平力時，橡膠支座可以通過剪切形變或者滑板移動實現(xiàn)梁體位移。根據(jù)橋梁支座的結構形式分類，有圓柱面支座、球形支座、板式橡膠支座、輾軸支座、球冠圓板式橡膠支座、盆式橡膠支座以及減震支座等。作為結構部件，支座要承受高壓力，在傳力時，結構要得當，應力不能過度集中，否則傳力會不通暢。簡支梁橋每一跨的兩端分別設置活動支座和固定支座;簡支梁橋有多個跨時，不能在一個橋墩上布置相鄰兩跨的固定支座，如果個別橋墩較高，可以將相鄰兩跨的活動支座都布置在它上面，

4、以降低水平力；對于板式橡膠支座，并不區(qū)分支座類型，每一個支座會均分橋跨結構對墩臺的水平作用力。連續(xù)橋梁施工時，最好將固定支座設置在靠近中間的橋墩上，對于梁的其他橋墩，則設置活動支座，這樣可以保證梁的兩端同時分擔全梁的縱向變形。對于坡橋，施工時應該在標高比較低的墩臺上設置固定支座，而對于懸臂梁橋，其支座的施工方式和簡支梁橋是一樣的。支座的合理布置橋梁的結構體系不同，橋梁的寬度不同，都將影響橋梁支座的布置情況，橋梁支座的布置應該兼顧沿橋方向與垂直于橋梁方向?qū)ψ冃蔚囊?。對簡支橋梁（裝配式空心板或T形梁橋），通常做成“浮動體系”，可以選用板式橡

5、膠支座來達到這一目的。為了使所有墩臺平均分擔橋跨結構傳來的水平力，需要把固定支座安裝在橋臺上，每個橋墩上布置一組活動支座，一組固定支座。當遇到高墩時，應盡量減小其所受的水平作用力，而把相鄰兩跨的活動支座都布置在高墩上。対連續(xù)梁橋,通常情況下是這樣的，每一個連續(xù)單元中只布置一個固定支座，其他橋墩位置均布置活動支座。有些時候，支座還有可能出現(xiàn)拉力，此時應設置承拉支座。當連續(xù)梁與橋墩固定連接時，不需要設置支座，但橋墩的設計要有一定的柔性，以滿足橋梁縱向位移的要求。對懸臂梁橋，錨固孔主座布置要求一側固定，一側活動。牛腿處的支座可設置一個固定支座和

6、一個活動支座，也可以都做成固定的。對于斜橋，布置支座時應盡可能使支座允許的位移方向與行車道中線保持一致，以免支座受到過大側向剪力而破壞，或者使橋梁產(chǎn)牛過大附加內(nèi)力而威脅橋梁安全。四、橋梁支座的設計原則對于任何橋梁設計，支座在橋梁部位始終是水平安裝的。因此，支座的設計受力在理論上也始終假定是均勻的。所以，設計人員在橋梁設計中，選擇支座型號的原則有：1?能夠承擔在規(guī)定橋上最不利荷載作用下是安全的；2.在偶然荷載作用下是安全的；3.冇變形能力，有一定的抗老化年限；4?能在一定范圍內(nèi)考慮施工引起的偏差后，還能正常的工作；5.滑動支座還要考慮盡可能

7、減小支座與梁板的摩擦系數(shù)、最大滑移量等。五、支座設計方法1?確定支座的尺寸支座尺寸包括支座平面面積與支座高度兩部分數(shù)據(jù)的確定。支座平面面積可以這樣計算：其中Nmax為最大的支點反力；A為橡膠支座的平面面積；為支座的平均許用應力。支座高度由橡膠高度與鋼板高度兩部分構成，橡膠高度由支座所要提供的剪切變形量（它將決定縱向位移量）來確定，而且要符合規(guī)范中要求總高度小于等于支座沿橋縱向長度的1/5的規(guī)定。鋼板高度即為約束橡膠片各層薄鋼片的厚度之和。2、驗算支座偏轉與壓縮變形。橋跨結構在支座處會產(chǎn)生轉角，支座通過不均勻壓縮來提供這種轉動能力，同時支座

8、與橋跨結構之間不能有“脫空”現(xiàn)象發(fā)生，支座的平均壓縮量越大這種轉動能力就越強，這就要求在轉角一定的條件下，支座要保證一個最小的平均壓縮量As,Zs可以這樣求得：其中，E為橡膠支座的彈性模量；