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《對橋梁橡膠支座設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、對橋梁橡膠支座設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究 【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,交通運(yùn)輸量也與日俱增,道路和橋梁由于運(yùn)量的壓力的過大,出現(xiàn)了不同程度的損壞現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。本文針對這一現(xiàn)象,重點(diǎn)探討橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)要點(diǎn)問題,做好橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì),可以有效的保證橋梁支座的設(shè)計(jì)選型合理及加工質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在一定程度上大大提高了橋梁的耐久性,降低了橋梁在承擔(dān)運(yùn)輸工作中的支座維修費(fèi)用。【關(guān)鍵詞】橋梁;橡膠支座;設(shè)計(jì)要點(diǎn);分析中圖分類號:U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A一、前言在橋梁的建設(shè)中,橋梁的設(shè)計(jì)尤為重要,橋梁的橡膠支座的設(shè)計(jì)有效的
2、緩解了橋梁的運(yùn)力問題,提高了橋梁的使用壽命。本文通過分析橋梁橡膠支座的構(gòu)造和作用,結(jié)合相關(guān)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)介紹了橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)要點(diǎn),具有一定的現(xiàn)實(shí)理論指導(dǎo)意義。二、橋梁橡膠支座作用分析橋梁支座種類以及形式較多,現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的便是板式橡膠支座與盆式橡膠支座,橡膠支座在橋梁結(jié)構(gòu)體系中的作用主要有以下幾點(diǎn):1.荷載傳遞作用6利用橋梁橡膠支座可以及時(shí)的將橋梁上部結(jié)構(gòu)的自身恒載以及活荷載及時(shí)的傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu),發(fā)揮連接傳力的功能。2.自由變形橋梁上部結(jié)構(gòu)由于在荷載的作用下會(huì)出現(xiàn)水平位移或者是轉(zhuǎn)角等自有變形,而利用橋梁橡膠支座
3、可以適應(yīng)這些變形,確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全可靠。此外,橋梁橡膠支座可以使得橋梁整體能夠適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)由于環(huán)境溫度、濕度等原因造成的結(jié)構(gòu)脹縮變形。3.避免橋梁結(jié)構(gòu)在惡劣環(huán)境下的結(jié)構(gòu)損壞對于風(fēng)力或者是地震等不可抗拒因素造成的橋梁結(jié)構(gòu)平移,橋梁橡膠支座可以這些情況下的較大變形,確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全可靠。三、橡膠支座的構(gòu)造6橡膠支座并非完全的橡膠,將橡膠和鋼板配合適用。橡膠支座通常采用薄鋼板(厚度為2mm、3mm、5mm等)和橡膠墊(厚度為5mm、8mm、11mm等)通過高溫硫化粘結(jié),層疊而成。支架豎向受力時(shí)鋼板由于彈性高變形小,橡膠板在受壓變形時(shí)受
4、到鋼板的約束,整個(gè)支架中心在受壓下呈三軸狀態(tài),具有較高的豎向承載力。當(dāng)橫行作用力大時(shí),支架則成為橡膠片的變形疊加,支座的水平變形較大。橡膠墊對任何水平方向的運(yùn)動(dòng)均呈柔性約束。當(dāng)橡膠支座承受水平荷載時(shí),其橡膠墊的相對側(cè)移大大減小,使橡膠支座可達(dá)到很大的整體側(cè)移而不失穩(wěn),而且保持較小的水平剛度(僅為豎向剛度的l/500—1/1500)。四、橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.橋梁支座的布置支座的布置形式要結(jié)合橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),不科學(xué)的支座布置會(huì)縮短支座的使用時(shí)限。所以,在支座布置設(shè)計(jì)時(shí),一定要按照實(shí)際情況進(jìn)行:當(dāng)橋梁上部結(jié)構(gòu)為空間結(jié)構(gòu)時(shí),支座除
5、了要穩(wěn)定的傳到水平力和垂直力,還要能夠承受橋梁因受力而引發(fā)的變形力;支座應(yīng)能夠抵抗在使用過程中因橋梁的變形而導(dǎo)致的各種應(yīng)力的影響;當(dāng)橋梁位于坡道上,固定支座一般需安裝在下坡道上;路程較長的橋梁,固定支座要安裝在橋梁的中間,增強(qiáng)橋梁兩邊的承受力。對簡支橋梁一端設(shè)固定支座,另一端設(shè)活動(dòng)支座;如公路T形橋梁,特別是橋面較寬的橋梁,支座設(shè)置在可以控制橋梁橫面變形的地方。箱形截面的簡支梁橋,在橋梁的固定橋墩上設(shè)置活動(dòng)、固定支座各一個(gè),在活動(dòng)墩上則要設(shè)置一個(gè)活動(dòng)支座以及一個(gè)多項(xiàng)活動(dòng)支座。2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定承壓面積Ae=Rck/σe;式中,A
6、e為加勁鋼板的有效承壓面積;Rck為支座壓力,汽車何載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)。6式中te為支座橡膠層總厚度,公路規(guī)范要求其不能大大于支座短邊長度的0.2;△l為由上部結(jié)構(gòu)溫度變化、混凝土收縮和徐變等作用引起的剪切變形和縱向力(當(dāng)計(jì)入制動(dòng)力包括制動(dòng)力)產(chǎn)生的支座剪切變形,以及支座直接設(shè)置于不大于1%縱坡的梁底面下,在支座頂面由支座承壓力順縱坡方向分力產(chǎn)生的剪切變形;△t為支座在橫橋向平行于不大于2%的墩臺(tái)帽橫坡或蓋梁橫坡上設(shè)置,由支座承壓力平行于橫坡方向分力產(chǎn)生的剪切變形。(2)確定豎向平均壓縮變形。板式橡膠支座主梁受荷載撓曲等因素的影響,表
7、面將產(chǎn)生不均勻壓縮變形,則其平均壓縮變形。δE+m=RCKte/teEe+RCKte/teEb根據(jù)下式計(jì)算:δE+m=Nmaxte/EA式中:δE+m為支座豎向平均壓縮變形;Nmax為支座的最大設(shè)計(jì)范例彈模;E為橡膠支座的彈性模量,其值與支座的形狀系數(shù)有關(guān)。(3)確定加勁鋼板:ts=KpRCK(tes,u+tes,l)/Aeσs;式中ts為支座加勁鋼板厚度;Kp為應(yīng)力校正系數(shù),取1.3;tes,u、tes,l為一塊加勁鋼板上、下橡膠層厚度;σs為加勁鋼板軸向拉應(yīng)里限值。3.抗滑穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)橡膠支座一般直接設(shè)置在墩臺(tái)和梁底之間,在其受
8、到梁體傳來的水平力后,則支座與下面的墊石及上面的梁底間要有足夠大的摩擦力,以保證支座不滑走,即:無活載作用時(shí),應(yīng)滿足:?滋RGK≥1.4GeAg△t/te有活載作用時(shí),應(yīng)滿足:?滋RCK≥1.4GeAg△t/te+Fbk6式中,?滋為