公路桥梁支座简介.ppt

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第六章第六章第六章第六章桥梁支座桥梁支座桥梁支座桥梁支座第一节第一节第一节第一节概述概述概述概述第二节第二节第二节第二节桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造第三节第三节第三节第三节桥梁支座的设计和计算桥梁支座的设计和计算桥梁支座的设计和计算桥梁支座的设计和计算第一节第一节第一节第一节概概概概述述述述一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求二、支座的分类二、支座的分类三、支座的布置原则三、支座的布置原则四、支座的选用四、支座的选用一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是：

支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是：

（2）

（2）保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部结徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。

（构的实际受力情况符合结构的静力图式。

（适应适应变形变形）

（1）

（1）传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；（引起的竖向力和水平力；（传递荷载传递荷载）6.1简支梁的静力图示简支梁的静力图示二、支座的分类二、支座的分类1.按其变位的可能性按其变位的可能性2.2.按材料分按材料分固定支座固定支座活动支座：

竖向力活动支座：

竖向力水平力水平力竖向力竖向力简易支座简易支座钢支座钢支座橡胶支座橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座盆式橡胶支座盆式橡胶支座钢筋混凝土支座钢筋混凝土支座固定支座固定支座活动支座活动支座固定支座传递竖向力和水平力，允许上部固定支座传递竖向力和水平力，允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动；结构在支座处能自由转动但不能水平移动；活动支座则只传递竖向力，允许上部结构活动支座则只传递竖向力，允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。

在支座处既能自由转动又能水平移动。

活动支座又可分为多向活动支座活动支座又可分为多向活动支座（纵向、纵向、横向均可自由移动横向均可自由移动）和单向活动支座和单向活动支座（仅一个方仅一个方向可自由移动向可自由移动）。

1.按其变位的可能性按其变位的可能性大致可分为大致可分为:

简易支座简易支座钢支座钢支座钢筋混凝土支座钢筋混凝土支座橡胶支座橡胶支座特种支座特种支座（如减震支座、拉力支座等）如减震支座、拉力支座等）2.2.按材料分按材料分

（1）

（1）对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高低的墩台上低的墩台上三、支座的布置原则三、支座的布置原则

（2）

（2）对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全梁的纵向变形分散在梁的两端，宜将固定支座设梁的纵向变形分散在梁的两端，宜将固定支座设置在靠近桥跨中心置在靠近桥跨中心三、支座的布置原则三、支座的布置原则（3）（3）对于简支梁，一端固定，一端活动对于简支梁，一端固定，一端活动三、支座的布置原则三、支座的布置原则对于特别宽的梁桥，因为要考虑支座横桥向移动的可能性、对于特别宽的梁桥，因为要考虑支座横桥向移动的可能性、支座布置如图示。

即在固定墩上设置一个固定支座，相邻支座布置如图示。

即在固定墩上设置一个固定支座，相邻的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在活动墩上设置一个纵向活动支座活动墩上设置一个纵向活动支座（与固定支座相对应与固定支座相对应），其，其余均设置多向活动支座。

余均设置多向活动支座。

（4）（4）曲线梁桥的支座布置会直接影响到曲线梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布，同时，支座的布置应使梁的内力分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动和移动的可能性。

通常宜采用球面支座，和移动的可能性。

通常宜采用球面支座，且为多向活动支座。

且为多向活动支座。

三、支座的布置原则三、支座的布置原则四、支座的选用四、支座的选用应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度、对建筑高度的要求、适应梁体的变形程度、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及其位移量的需要，以及防单向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、减震的需要等因素来选取支座类型。

震、减震的需要等因素来选取支座类型。

中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座第二节第二节第二节第二节桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造桥梁支座的类型和构造一、简易垫层支座一、简易垫层支座二、钢支座二、钢支座三、钢筋混凝土支座三、钢筋混凝土支座四、橡胶支座四、橡胶支座五、拉力支座五、拉力支座一、简易垫层支座一、简易垫层支座简简易易支支座座是是指指在在梁梁底底和和墩墩台台顶顶面面之之间间设设置置垫垫层层来来支支承承上上部部结结构构。

简简易易支支座座仅仅适适于于跨跨度度10m10m以以下下的的公公路路桥桥。

由由于于这这种种支支座座自自由由伸伸缩缩性性差差，为为避避免免主主梁梁端端部部和和墩墩台台混混凝凝土土拉拉裂裂，宜宜在在支支座座部部位位的的梁梁端端和和墩台顶面布设钢筋网加强。

墩台顶面布设钢筋网加强。

二、钢支座二、钢支座1.1.铸钢支座（构造复杂、铸钢支座（构造复杂、用钢量大、高度大、用钢量大、高度大、定期养护）定期养护）2.2.新型钢支座新型钢支座钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动的。

的位移和转动的。

1.1.铸钢支座铸钢支座（11）平板支座）平板支座（22）弧形支座）弧形支座（33）摇轴支座）摇轴支座（44）辊轴支座）辊轴支座铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻砂、铸造、热处理、机械加工和表面处理制成、砂、铸造、热处理、机械加工和表面处理制成、是一种传统形式的支座。

是一种传统形式的支座。

各类支座基本上都由可以相对摆动的各类支座基本上都由可以相对摆动的所谓上、所谓上、下摆组成。

摇轴与辊轴支座还包括摇轴下摆组成。

摇轴与辊轴支座还包括摇轴（可以看作可以看作下摆下摆）、辊轴与底板。

、辊轴与底板。

平板支座的上、下摆就是两块平板。

固定支座的平板支座的上、下摆就是两块平板。

固定支座的上、下平板间用钢销固定。

活动支座只将上平板上、下平板间用钢销固定。

活动支座只将上平板销孔改成长圆形。

销孔改成长圆形。

平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由转动梁端不能自由转动,伸缩时要克服较大的摩阻力，伸缩时要克服较大的摩阻力，故只适用于小跨度的梁。

故只适用于小跨度的梁。

（11）平板支座）平板支座弧形支座是将平板支弧形支座是将平板支座上、下摆的平面接座上、下摆的平面接触改为弧面接触，其触改为弧面接触，其它完全一样。

这样，它完全一样。

这样，反力便能集中传递，反力便能集中传递，梁端也能自由转动。

梁端也能自由转动。

但伸缩时仍要克服较但伸缩时仍要克服较大的摩阻力、所以仍大的摩阻力、所以仍只适用于较小跨度的只适用于较小跨度的梁。

梁。

（22）弧形支座）弧形支座跨度跨度20m20m左右的梁，下摆加高，做成类似钢轨的截面形式，左右的梁，下摆加高，做成类似钢轨的截面形式，两侧用肋加强。

这样，下摆底部可以其有较大的面积，摆身有两侧用肋加强。

这样，下摆底部可以其有较大的面积，摆身有足够的刚性，可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。

足够的刚性，可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶垫石面上。

活动支座应采用图右边所示的摇轴支座，摇轴支座能很理想地活动支座应采用图右边所示的摇轴支座，摇轴支座能很理想地满足活动支座的各项要求。

如果摇轴的直径可以任意加大，它满足活动支座的各项要求。

如果摇轴的直径可以任意加大，它的承载能力从理论上讲是没有限制的。

但支承反力愈大，相应的承载能力从理论上讲是没有限制的。

但支承反力愈大，相应要求要求摇轴的直径也愈大摇轴的直径也愈大,这就使支座高度变得很大。

这就使支座高度变得很大。

（3）（3）摇轴支座摇轴支座（3）（3）摇轴支座摇轴支座为了克服摇轴支座的缺点，跨度更大的梁，可以采用辊轴支座，为了克服摇轴支座的缺点，跨度更大的梁，可以采用辊轴支座，它相当于将固定支座放在一些钢辊子上。

辊轴支座除了能很好它相当于将固定支座放在一些钢辊子上。

辊轴支座除了能很好地满足活动支座的各项要求外，由于反力是通过若干辊轴压在地满足活动支座的各项要求外，由于反力是通过若干辊轴压在底板上的，因此辊子的直径可以随其个数的增多而减小，反力底板上的，因此辊子的直径可以随其个数的增多而减小，反力也可分散而均匀地分布到墩台垫石面上。

辊轴支座适用于各种也可分散而均匀地分布到墩台垫石面上。

辊轴支座适用于各种大型桥梁。

辊轴的个数视承载力大小而定大型桥梁。

辊轴的个数视承载力大小而定,一般为一般为221010个。

个。

（4）辊轴支座）辊轴支座（4）辊轴支座）辊轴支座A以以上上各各式式铸铸钢钢支支座座能能较较好好地地适适应应不不同同跨跨度度桥桥梁梁的的要要求求，但但支支座座构构造造复复杂杂，用用钢钢量量大大，大大型型辊辊轴轴支支座可高达数米。

座可高达数米。

A当当弧弧面面半半径径很很大大时时，若若积积有有污污垢垢，就就转转动动不不灵灵，需要定期养护。

需要定期养护。

A目目前前公公路路桥桥梁梁已已较较少少采采用用铸铸钢钢支支座座，铁铁路路桥桥梁梁也也开始使用其他类型支座，如盆式橡胶支座。

开始使用其他类型支座，如盆式橡胶支座。

采采用用不不锈锈钢钢或或高高级级合合金金钢钢支支座座，并封闭在油箱内，以防生锈并封闭在油箱内，以防生锈;对对承承受受接接触触应应力力的的部部分分进进行行表表面面硬硬化化处处理理，以以提提高高其其容容许许承承载载力力;将将支支座座的的转转动动部部分分制制成成钢钢制制或或黄黄铜铜制制成成的的球球冠冠形形，在在钢钢制制球球冠冠的的上上、下下分分别别设设置置聚聚四四氟氟乙乙烯烯板板，构构成球面成球面（型型）支座。

支座。

22新型钢支座新型钢支座主要形式：

不锈钢或合金钢支座、滑板钢支座、球面支座主要形式：

不锈钢或合金钢支座、滑板钢支座、球面支座球面支座球面支座钢筋混凝土摆柱式支座钢筋混凝土摆柱式支座跨径大于或等于跨径大于或等于20m20m的公路梁桥，或跨径大于的公路梁桥，或跨径大于13m13m的公的公路悬臂梁桥的挂孔。

它的水平位移量较大，承载力为路悬臂梁桥的挂孔。

它的水平位移量较大，承载力为5500kN5500kN左右，摩阻系数为左右，摩阻系数为0.050.05。

钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上下钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上下两端各放弧形固定钢支座一座。

摆柱由两端各放弧形固定钢支座一座。

摆柱由C40-C50C40-C50混凝混凝土制成。

土制成。

三、钢筋混凝土支座三、钢筋混凝土支座橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。

此外，橡胶支座度小、安装方便等一系列优点。

此外，橡胶支座能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲线桥和斜桥具有特别的适应性。

橡胶的弹性还能线桥和斜桥具有特别的适应性。

橡胶的弹性还能消减上、下部结构所受的动力作用，这对于抗震消减上、下部结构所受的动力作用，这对于抗震也十分有利。

也十分有利。

在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。

两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。

四、橡胶支座四、橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座球冠圆板式橡胶支座球冠圆板式橡胶支