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橋梁支座(二)
2011-12-01 00:00

  3.特異功能鋼支座

  曲線橋要求支座能適應多方向轉動,設計轉角高達6%,為此,出現了球面鋼支座。這種特異功能的鋼支座由高級鑲鋼和熱處理的合金鋼制成。析梁的移動與轉動靠精加工光潔度高的接觸面的份動來完成。潤份后的滑動康鑲系赦小于0.5%,要保持它的使用,通常將支座密封在油脂箱內。滑動面也可由聚四組乙始與不銹鉚來完成。球面支座的主要優點在于錨具轉動能力強,無方向性,并能預先調整支座上板的角度。

  在地震區,橋梁的支座需進行特殊設計,以適應地震波的伸擊。一種方法是采用熔斷器裝置,在強大地震力作用下,連接斷裂,而允許橋跨位移。另一種方法是在支座上設置消能器,在地震過程中可吸收動能并起著控制位移的作用。天津十一經路立交橋,在三跨一聯的連續梁的一個制動墩上除設置一般支座外,同時設置了一個允許剪斷的鉸支座,在強烈地震發生時,鉸支座的鋼銷被切斷,大梁隨即浮動,以削減地跳力的崢值。地展區的支座藉設置保護裝置,可參考有關專著,在此不再贅述。

  (三)橡膠支座

  橡膠支座是一種比較理想的橋梁支座,它是靠橡膠層的壓縮或剪切來完成結構轉動和位移的需要。國外在三十年代開始研制,五十年代開始在西歐、美國和日本等地大量應用,并制定了有關的技術規范和標準,逐步達到定型化生產,我國在60年代開始經試制研究應用到橋梁上。首先使用的是板式像膠支座。1975年試生產了用于低溫地區的板式像膠支座,繼而研制和應用了滑板攘膠支座,盆式像膠支座。在我國建造的預應力混凝土連續梁橋中,橡膠支座得到了廣泛的使用。

  橡膠支座與鋼支座、鋼筋混凝土支座相比,具有十分顯著的優越性。橡膠支座構造簡單,便干工廠化生產,施工方便,不需養護,更換方便。同時,橡膠支座剛度可預洲,并能經久不變,能適應平面內任何方向的變形,并且有耐腐蝕和減振、吸振和使用年限較長等特點。此外,橡膠支座建筑高度小,重最輕,節省鋼材,造價低。據國內有關研究單位核算,板式像膠支座與鑄鋼支座節省鋼材90-95%,造價省60.80%。盆式橡膠支座比鑄鋼支座用鋼量省60%,造價省70%左右。像膠支座與鋼支座在預應力錨具性能和適用范圍等方面的對比。地震地區使用橡膠支座,可以提高橋梁的抗震能力。

  1.板式橡膠支座的外形是矩形,由數層薄橡膠片和加勁鋼板迭合組成。國內使用的橡膠以抓丁橡膠為主,也有采用天然攘膠的,氮丁像膠一般用于最低氣溫不超過一25℃的地區,天然橡膠用干一300°一40℃的地區。每層橡膠片厚度為5mm,鋼板厚2mm,通常采用冷軋或熱軋的GTA3鋼,因此,板式橡膠支座的厚度是以7mm為模數。

  目前國內生產的板式橡膠支座的平面尺寸有200 x 150mm,240 x 200m,500 x 300mm等多種規格,厚度為14mm--56mm,最大尺寸可達1800 x 1600 x 500 mm,支座的乎面尺寸由承壓應力確定。根據橡膠支座搶定的要求,支座的總厚度不大于平面最小尺寸的30%,驗算支座抗滑時的庵攘系數取用0.25-0.4。由于水平位移童的限制,板式捺膠支座多用在中小跨橋中。

  滑板橡膠支座是在帶有凹槽的板式橡膠支座的頂面嵌入一塊聚四氛乙烯板,它與在上部結構底面預埋的不銹鋼板組成滑動面,利用聚四組乙烯板與不銹鑰板的滑動以及橡膠的剪切變形來滿足結構水平位移的需要,并由橡膠支座的不均勻壓縮最來滿足結構轉動的要求。這利,支座具有較大的位移量,同時能適應混凝土的收縮、徐變的變形,可在中等跨徑的橋梁中選用。

  2.盆式橡膠支座

  近十余年,隨著橋梁跨徑和橋梁荷載的增大,以及結構休系的發展,要求支座具有數萬千牛的承載能力和較大的位移最。盆式支座國外在五十年代開幼研制,1962年首先在聯邦德國的一座跨越萊因河的高速公路橋上使用。我國于1977年先在河北灤河的一座預應力混凝土連續梁橋中使用,通過近十年的實踐證明:盆式橡膠支座除具有板式橡膠支座的優點外,還具有承載能力高、適應上部結構水平位移大、摩擦系數小,支座建筑高度小和經濟效果顯著等優越性,是大跨徑橋梁的較好支座形式,目前在大跨連續梁橋中已普遍采用,國內最大噸位已越過20000k N,用千斜拉橋上的盆式橡膠支座的承載能力還要高。根據結構的需要.盆式像膠支莊將會有更新的發展。

  盆式極膠支座屬于混合型支座,結構的位移量既有合成橡膠的轉動又有機械運動的部分。盆式極膠支座由上支承板、不銹鋼滑板、聚四氮乙烯滑板、圓鋼盆、橡膠板、緊精圈、防水圈和下支座板組成。承載能力為19600k N盆式極膠支座的構造。圓形純橡膠板置千圓鋼盆內,由于極膠各面均受力,從而提高了支座的承載能力。當豎向荷載產生足夠壓力時,盆內橄膠按照流體樸力學的作用,使支座上面的部件產生浮動,并燒著任一水平軸線轉動,水平運動主要由聚四氛乙烯板與不銹鋼板的滑動完成。

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