桥梁支座的类型和受力分析.docx

黑龙江橡胶支座专供（哈尔滨、齐齐哈尔、鹤岗、双鸭山）桥梁支座|垫板|垫块价格公道
1、性能与特点
　　板式橡胶支座（GJZ、GYZ系列）由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。该产品有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台；有良好的弹性以适应梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移；具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。本品有良好的防震作用，可减少动载对桥跨结构与墩台的冲击作用。
　　聚四氟乙烯滑板式橡胶支座简称四氟滑板式支座（GJZF4、GYZF4系列），是于普通板式橡胶支座上按照支座尺寸大小粘附一层厚2-4mm的聚四氟乙烯板而成，除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与压缩变形，且能承受垂直荷载及适应梁端转动外，还能利用聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板间的低摩擦系数可使桥梁上部构造水平位移不受限制。跨度大于30米的大跨度桥梁、简支梁连续板桥和多跨连续梁桥可作活动支座使用；连续梁顶推、T型梁横移和大型设备滑移可作滑块使用。
2、支座分类
（1）按结构型式分为：
　　　a.普通板式橡胶支座区分为矩形板式橡胶支座（代号GJZ）、圆形板式橡胶支座（代号GYZ）；
　　　b.四氟滑板式橡胶支座区分为矩形四氟滑板橡胶支座（代号GJZF4）、圆形四氟滑板橡胶支座（代号GYZF4）。
（2）按支座材料和适用温度分为：
　　　a.常温型橡胶支座，采用氯丁橡胶（CR）生产，适用的温度-25～60℃。
　　　b.耐寒型橡胶支座，采用天然橡胶（NR）生产，适用的温度-40～60℃。
8156铁路专桥支座
　　铁路桥梁板式橡胶支座是我公司专为铁路桥梁研制的桥梁支座产品。它是由多动橡胶片和薄钢板经粘合硫化加压而成，它的功能是将上部结构的作用力传递给墩台，并能适用梁部结构秘产生的水平位移和转角。支座由多动橡胶片和薄钢板经粘合硫化加压而成，它的功能是将上部结构的作用力传递给墩台，并能适用梁部结构秘产生的水平位移和转角。
球型桥梁橡胶支座(QZ系列)
　　QZ系列球型橡胶支座是由上支座板、不锈钢、平面聚四乙烯板、球面板、球面聚四乙烯板、橡胶拦圈，下支座板组成。球型支座的位移是由上支座板与平面四氟板之间的滑动来实现。球型支座的竖向转角是球面板与球面四氟板之间的滑动来实现。支座转动时，首先是发生在球面板与球面四氟板处，然后才在平面四氟板上发生滑动。因此球型支座特别适用大转角要求的桥梁使用。
TCYB球冠形橡胶支座
　　球型橡胶支座传力可靠，转动灵活，它既具备盆式橡胶支座承载能力大、位移大等特点，而且能更好地适应橡胶支座大转角的需要，与盆式支座相比具有下列特点：它适用于宽桥，曲线桥。由于承压部件不使用橡胶件，不存在橡胶低温脆性老化等问题，因此特别适用于低温地区。
（1）球型橡胶支座通过球面传力、不出现力的缩颈现象，作用在混凝土上的反力比较均匀；
（2）球型橡胶支座通过球面四氟板的滑动来实现橡胶支座的转动过程，转动力矩小，而且转动力矩只与支座球面半径及四氟磨擦系数有关，与支座转角大小无关。因此特别适用于大转角的要求，设计转角可达0.05rad以上；
（3）橡胶支座各向转动性能一致，适用于宽桥、曲线桥、坡道桥、斜桥及大跨径桥梁；
（4）橡胶支座不用橡胶承压、不存在橡胶老化对支座转动性能影响，特别适用于低温地区。
2、QZ系列球型橡胶支座主要技术性能
（1）橡胶支座反力（竖向承载力）分为1000－20000KN共16级。
（2）橡胶支座设计转角分别为0.01、0.015、0.02rad（根据需要可增加大）。
3、QZ系列球型橡胶支座主要规格尺寸分为QZ多向活动橡胶支座（DX）尺寸QZ纵向活动橡胶支座（ZX）尺寸和QZ固定橡胶支座（GD）尺寸。
圆板式橡胶支座
　　圆形球冠板式橡胶支座结构特点及性能圆形球冠板式橡胶支座是在铁路圆板式橡胶支座的顶部用橡胶制造成球形表面，球冠中心橡胶厚为4-8mm,它除了普通板式橡胶支座所具有的所有功能外，通过球冠调节受力状况，适用于有纵横坡度的立交桥及高架桥，以适应2％到4％纵横坡下，其中桥梁梁与支座接触面的中心趋于圆形板式橡胶支座的中心。梁端反力通过球面表面橡胶逐渐扩散传至下面几层钢板和橡胶层。在橡胶支座底面加一圈直径D=2.5mm的半圆形橡胶圆环，支座受力时首先由底部圆环变形压密，调节底面受力状况，以改善或避免支座底面脱空现象的产生，使支座底面受力均匀。球冠板式橡胶支座的特点
　　球冠橡胶支座的顶部为球冠状，底部一般采用有半圆形圆环或者四氟板(F4)，所以它能具有很好的各向同性的特性，因此在工作时能够既有效地适应桥梁支点的转角位移需要，又能保证上部结构的荷载能有效地传递给下部结构，又可避免支座的边缘固偏心受力大容易破坏和脱空现象的发生。　　球冠圆板橡胶支座可万向转动，万向承载，能很好地满足上部结构各种荷载（如恒载、活载、风、地震力等）所产生的反力的传迅、转动、移动要求，保证反力合力集中、明确、可靠。
　　圆形球冠板式橡胶支座能用于各种高架桥坡梁，斜交梁及曲梁等结构独特的桥梁结构中，且造价便宜，安装方便，使用安全可靠，便于推广应用性.

对于板式橡胶支座的形状划分及用途

板式橡胶支座是一种在中小型桥梁上使用的桥梁支座产品，它主要分为：矩形板式橡胶支座、圆形板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座、圆板坡形橡胶支座；板式橡胶支座进行更换时可以采用不同的顶升方式。对于由T梁或工字梁组成的截面形式，一般可在梁体下安放垫板直接用千斤顶顶升的方法进行；但顶升空心板、箱梁时，则必须注意顶升部位，避免直接顶升梁体底部，而易选在两肋及箱梁腹板部位，防止对梁体的损坏。由于边梁本身自重及桥面附属设施（如护栏、分联处连接件）的影响，与中梁在顶升力上差异较大，在顶升时一定要压力与行程双控制，并以行程为最终控制。避免由于起顶不均匀而造成桥面的剪切破坏。板式橡胶支座主要适用于公路桥梁、铁路桥梁、城市立交桥。主要功能是将上部的反力可靠地传递给墩台，并同时能完成梁体结构由于制动力、温度、混凝土的收缩徐变及荷载作用等引起的水平位移及梁端的转动。
对于板式橡胶支座安装时一定要严格控制梁体的顶升高度，避免顶升高度过高造成桥面及附属设施的损坏。由于公路桥梁、铁路桥梁投资成本高，其结构安全在整个公路运营中起着极其重要的作用，尤其起着承上启下作用的桥梁支座在大吨位、在大交通量的荷截下容易被破坏，然现今随着市场经济高速发展，相当大部分货物流通要通过公路进行，在不中断交通情下对桥梁支座进行更换势在必行，而其间的监理工作也起着提纲挈领的作用。桥梁橡胶支座是桥梁上、下部结构的连接点，其作用是将上部结构的荷载安全传递到桥梁墩台上去，同时保证上部结构在荷载、温度变化、砼收缩徐变等因素作用下能产生足够变形，以便结构的实际受力情况符合计算图式并保证梁端、墩台帽梁不受损伤。
橡胶支座处于桥梁上、下部构造连接点的重要位置，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度与耐久度。因此除了确保橡胶支座的设计选型合理，及加工质量符合技术标准外，正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。一般来说板式橡胶支座适用于跨度小于30mm、位移量较小的桥梁。不同的平面形状适用于不用的桥跨结构；正交桥梁用矩形支座；曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座。四氟板式橡胶支座适用大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量桥梁。它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块。矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用分别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。
为了保证橡胶支座的施工质量，以及安装、调整、观察及更换支座的方便，不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工，不管是安装何种类型的橡胶支座，在墩台顶设置支承垫石的平面是必须的。支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部构造荷载为宜，一般长度与宽度应比橡胶支座大10cm左右，垫石高度应大于6cm，以保证从梁底到墩台顶面有足够的空间高度，用来安放千斤顶（或扁千斤顶），供支座调换时使用。支承垫石内应布钢筋网，竖向钢筋与墩台内钢筋相连接。浇注垫石用的水泥标号不低于250号，垫石混凝土顶面应预先用水平尺标准，力求平整而不光滑。支承垫石的顶面标高力求准确一致，尤其是一片梁一端安置两个支座时，此两上支承垫石顶面标高的水平误差要严格控制。同一片梁的两个或四个支座的支承垫石顶面应处于同一平面内，以免发生偏压，初始剪切与不均匀受力现象。
现浇梁安装橡胶支座较方便。施工顺序如下： 先将墩台垫石顶面除去浮沙，表面应清洁、平面无油污。若墩台垫石的标高差距过大，可用水泥砂浆调整。在支承垫石上按设计图标出支座位置中心线，同时在橡胶支座上也标上十字交叉中心线，将橡胶支座安放在垫石上，使支座的中心线与墩台上的设计位置中心线重合，支座就位准确。同一片梁的两个或四个支座应处于同一平面上，为方便找平，可于浇注前在橡胶支座与垫石间铺涂一层水泥砂浆，让支座在梁的重力下自动找平。在浇注混凝土梁体前，在橡胶支座上需加设一块比支座平面稍大的支承钢板、钢板上焊锚固钢筋与梁体相连接。将此支承钢板(俗称："梁体钢板")视作现浇梁模板的一部分浇注。为防止漏浆，可在支承钢板与模板之间四周空隙处，用软木板填没。以后在拆除模板时，再将软木板除去。按以上施工，可使支座同梁底钢板、垫石顶面全部密贴。
在早期建设的一些桥梁中，普遍存在着支座年久失养问题，橡胶支座日趋老化，而且在大吨位、大交通量的荷载下，出现了一系列问题，急需进行支座的更换。同时，由于交通运输的需要，不中断或尽量缩短中断交通时间又对支座的更换施工提出了更高要求。因此，扎实做好整个施工过程中的监理工作，严格控制每一道工序就显得尤其重要桥梁支座合理布置及旧桥支座更换方法,以尚志公铁立交桥支座更换工程为例,重点研究了钢扁担梁法更换支座的原理,并针对尚志公铁立交桥支座的重新设计方案,设计了钢扁担梁法更换该桥支座的支座更换施工系统,拟定合理的施工工艺及保证梁体均匀上升的技术控制措施。对该法的经济造价和社会效益进行了分析。
现有国内的大中型桥梁的橡胶支座的完好率很低,许多已经达到必须重新布置和更换的程度。一般来说,支座更换的方法很多,常见的主要有枕木满布式支架法、整体顶升法、"鞍型支座"法、桥面钢导梁法,这些方法各有有缺点。这就涉及到在重新布置和更换支座的同时,怎样才能保证施工更快速、更经济.
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