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桥梁支座作为桥梁的重要组成部分
来源: 管理员 | 发布时间: 2022-03-29 | 401 次浏览

  桥梁支座作为桥梁的重要组成部分,在桥梁的整体中起着重要的作用,它将直接影响桥梁结构的使用性能和 寿命。作为桥梁重要构件的支座在应用中存在的质量隐患令人担忧,对结构的安全性和耐久性产生不容忽视的影响。

2支座设计计算(以板式橡胶支座为例)

  2.1确定支座的尺寸
  支座尺寸包括支座平面面积与支座高度两部分数据的确定。
  支座平面面积可以这样计算: 支座橡胶层总厚度Σσ1:则Σσ1满足(la/10)≤σ1≤(la/5),即20≤σ1≤40要求。同时不计制动力时 σ1≥2ΔL 其中Nmax为最大的支点反力;A为橡胶支座的平面面积;δ为支座的平均许用应力。Δla等于-Δt×αt×l×β 根据S等于la×lb/2×(la+lb)×δ1 支座高度由橡胶高度与钢板高度两部分构成,橡胶高度由支座所要提供的剪切变形量(它将决定纵向位移 量)来确定,而且要符合规范中要求总高度小于等于支座沿桥纵向长度的1/5的规定。钢板高度即为约束橡胶 片各层薄钢片的厚度之和。
  2.2验算支座偏转与压缩变形
  桥跨结构在支座处会产生转角,支座通过不均匀压缩来提供这种转动能力,同时支座与桥跨结构之间不能 有“脱空”现象发生,支座的平均压缩量越大这种转动能力就越强,这就要求在转角一定的条件下,支座要保 证一个最小的平均压缩量Δs,Δs可以这样求得:Δs等于-Δt×αt×l×β 其中,E为橡胶支座的弹性模量;Σσ1为橡胶层的总高度。 此外,规范还规定了支座平均压缩量的最大值不应超过橡胶总厚的5%.
  2.3验算支座抗滑
  支座要想发挥起作用,必须要保证其处于设计的位置,在水平力作用下在支座与桥跨结构的接触面上以及支 座与墩台的接触面上不能出现相对滑动,这种保证来自于支座与混凝土之间要有足够的摩擦力,摩擦力的大 小可以通过压力与摩擦因数再考虑一定的经验系数来确定。
  3减震隔震支座的设计分析
  3.1减震隔震支座的设计
  减隔震支座设计的目的是使地震作用下大部分能量集中于减隔震支座,而降低下部结构所承受的惯性力和延性需求。工程结构抗震减震控制的方法按照是否有外部能源输入可分为以下五类:①被动控制(无外部能量 输入);②主动控制(有外部能量输入);③半主动控制(有少量能量输入);④混合控制(有部分能量 输入);⑤智能控制(有少量能量输人)。多质点体系地震作用下振动方程为:[M]{X″}+[C]{X′}+[K]{X}等 于-[M]{I}{Xg″}其中,[M]、[C ]、[K]分别为结构的质量、阻尼、刚度矩阵;{X}、{X′}、{X″}分别为结构反应的位移、速度、加速度矩阵; {Xg″}为地面运动的加速度矩阵。可见,桥梁结构的地震反应与地面运动的加速度、结构的质量、阻尼和刚度 有关。与传统的依赖加大结构构件截面尺寸,增大配筋率,以提高结构刚度的“硬抗”方法相比,按上述思想与方法进行减震隔震设计,较大的节约了工程量,经济效益显著。
  3.2防震支座与防护设施的施工
  为使支座及其防护措施能够正常使用,发挥减震隔震的作用,支座的施工质量要求较高,依据抗震支座及其防护措施的施工经验,总结以下施工注意事项:(1)支座顶面要严格保持水平。先对墩台顶面的垫石用砂轮打磨平整,其平整度误差控制在 1mm以内。然后,均匀地铺厚度相同的环氧树脂砂浆,放置支座,拧紧螺栓。(2)安装支座后,应在钢盆内的位 移槽中填塞泡沫或棉絮,以避免梁体施工时,混凝土及杂物落入支座内,最终影响支座的自由位移。临时支座拆除后,及时将泡沫或棉絮取出。(3)临时固结支座施工与拆除,勿损害永久支座。尤其拆除,若人工拆除,防止混 凝土碎碴和切割钢筋时碎片等落入支座滑移槽。可采用微膨胀炸药拆除,方便快捷。
  
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