斜拉桥、梁式桥支座.ppt

斜拉桥
定义：斜拉桥又称斜张桥，由斜索、桥塔、主梁三部分组成，是一种桥面体系受压，支承体系受拉的多次超静定结构。
组成：斜索、桥塔、主梁等。
受力特征：荷载由斜索传至塔柱。
近代第一座斜拉桥
斯特罗姆海峡桥（瑞典• 简单、安装方便；
• 高度小（14-106 mm）；
• 适应任何方向变形（适于宽、曲、斜桥）；
• 吸震（地震区有利）；
• 支座摩阻小（对高墩有利）。
工作原理
橡胶不均匀压缩 转角θ，
橡胶剪切变形 水平位移Δ
形状系数
构造
组成
薄钢片+橡胶片
外形
矩形—常用；
圆形—用于弯桥，适应结构多向变形。
适用
竖向承载力N=70～3600kN，L≤20m。
2、盆式橡胶支座
特点
由钢构件、橡胶、聚四氟乙烯板组合而成；
水平位移量大；
转动灵活；
承载能力大，适用于支座承载力1000KN以
上的大、中跨径桥。
工作原理及构造
• 不锈钢板与聚四氟乙烯板相对滑移 Δ ；
• 橡胶板压缩 θ ；
• 橡胶板三向受压，承载力大（千吨级以上） ；
特殊功能支座
球形钢支座
特点
• 由钢、四氟板组成，不老化。
• 受力均匀；
• 转动量大（球形）；
• 各向转动性能一致，适于曲、宽桥（球形）；
• 大吨位；
工作原理及构造
• 平面四氟板滑移 Δ ；
• 球面四氟 板滑移 θ 。
2. 拉力支座
连续梁桥、斜桥、小半径曲桥，悬臂板桥（某些支点产生拉力）。
处理方式：加受拉螺栓(板式、盆式、球式)。
球形拉力支座
3. 抗震支座
减震工作原理：减震器和侧摩擦板吸收墩台传来的部分
水平位移，减少梁位移。
类型：高阻尼橡胶支座、铅芯支座、抗震球形钢支座。
铅芯橡胶支座
支座的布置
简支梁、悬臂梁桥的锚固跨、连续梁桥每联均只设置一个固定支座。
多跨简支梁桥，一个桥墩不宜设两个固定支座。
连续梁桥，每联一个固定支座，且设于中间墩。
坡桥，固定支座设于标高低的墩台上。
特别宽的桥，设置纵横向均能移动的活动支座，满足横向变形要求。
弯桥活动支座布置
支座的计算与选择
支座反力的确定
结构自重反力；
活载最不利状态下支点反力，汽车荷载应计入冲
击影响力；
正交直线桥，计算纵向水平力（汽车制动力、支座摩阻力、温度变化/支座变形/桥梁纵坡等引起）；
斜桥、弯桥还需计算横向水平力（汽车离心力、风力等引起）。
2、板式橡胶支座的设计计算
（1）支座尺寸确定
一般情况下，面积由橡胶支座控制设计：
支座平面尺寸
式中： -- 桥上全部恒载与活载(包括冲击力)所产生的最大支点反力；
-- 橡胶支座平面面积，矩形支座为ab，圆形支座为 ；
-- 橡胶支座的平均容许压应力，当支座形状系数S>8时，[]=10；
当5 S 8时， []=7～9
 支座高度
主梁由温度变化等因素在支座处产生的纵向水平位移，
依靠全部橡胶片的剪切变形t来实现。

a
h

由
有
--橡胶片容许剪切角的正切，～，不计活载制动力
；，则上式可写成：
---由上部结构温度变化、桥面纵坡等因素，引起支座顶面相对
于底面的水平位移。当跨径为L的简支梁桥两端采用等厚橡胶
支座时，因温度变化每个支座承担的水平位移可取简支梁向
温变变形的一半，即
--活载制动力在一个支座上的水平力；
--由制动力引起在支座顶面相对于底面的水平位移，可按下式
计算
--- 橡胶的剪切模量，
--- 橡胶支座的面积。
A
G
（2）支座偏转与平均压缩变形验算
主梁受荷挠曲时，梁端将产生转动角。梁端转动时，支座就受到一个偏
心竖向力的作用，表面将产生不均匀的压缩变形，一端为 , 另一端
为 ，其平均压缩变形 ，根据下式计算
N

h
式中：
E--橡胶支座的弹性模量。
当无试验数据时，可按下式计算
若梁端转角已知，或按<<材料力学>>公式算得，则有：
时，表示支座与梁底产生了部分脱空，支座是局部承压。因此设计时必须保证
<<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>>规定，橡胶支座的最大平均压缩变形 不应大于支座橡胶总厚