第一节 桥梁支座
桥梁工程
桥梁支座, 第七章 桥梁支座,墩台与基础
摇轴支座.跨度大于20m左右的梁,固定支座就得 左右的梁, ③摇轴支座.跨度大于 左右的梁 改用图7.5(c)或 (d)左边的式样 , 将下摆加高 , 做成 左边的式样, 改用图 或 左边的式样 将下摆加高, 类似钢轨的截面形式,两侧用肋加强. 类似钢轨的截面形式,两侧用肋加强. 下摆底部可以具有较大的面积, 摆身有足够的刚性, 下摆底部可以具有较大的面积 , 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面垫石上. 可将较大的支承反力均匀分布于墩台顶面垫石上. 活动支座应采用图7.5(c)右边所示的摇轴支座,或图 右边所示的摇轴支座, 活动支座应采用图 右边所示的摇轴支座 7.5(d)右边所示的辊轴支座. 右边所示的辊轴支座. 右边所示的辊轴支座 摇轴支座由上摆, 底板和两者之间的辊子组成. 摇轴支座由上摆 , 底板和两者之间的辊子组成 . 将圆 辊多余部分削去成为扇形,就形成摇轴. 辊多余部分削去成为扇形,就形成摇轴. 摇轴支座能满足活动支座的各项要求. 摇轴支座能满足活动支座的各项要求 . 摇轴的直径可 以加大, 承载能力可以提高. 但支承反力越大, 以加大 , 承载能力可以提高 . 但支承反力越大 , 相应 地要求辊子( 摇轴) 的直径也越大, 地要求辊子 ( 摇轴 ) 的直径也越大 , 这就使支座高度 变得很大. 变得很大.
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弧形支座. ②弧形支座.图7.5(b)所示弧形支座是将平板 所示弧形支座是将平板 支座上 下摆的平面接触改为弧面接触 的平面接触改为弧面接触, 支座 上 , 下摆 的平面接触改为弧面接触 , 其他 完全一样. 这样, 反力便能集中传递 集中传递, 完全一样 . 这样 , 反力便能 集中传递 , 梁端也 能 自由转动. 但伸缩时仍要克服较大的摩阻力 , 自由转动 . 但伸缩时 仍要克服较大的摩阻力, 仍要克服较大的摩阻力 所以仍只适用于较小跨度的梁. 所以仍只适用于较小跨度的梁.
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(1)铸钢支座 铸钢支座 铸钢支座采用碳素钢或优质钢经过制模,翻砂, 铸钢支座采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, 铸造,热处理,机械加工和表面处理制成,是 一种传统型式的支座. 一种传统型式的支座. 视跨度与荷载的大小,钢支座有平板支座,弧 视跨度与荷载的大小,钢支座有平板支座 平板支座, 形支座,摇轴支座,辊轴支座等几种型式 等几种型式. 形支座,摇轴支座,辊轴支座等几种型式. 各类支座基本上都由可以相对摆动的上,下摆 各类支座基本上都由可以相对摆动的上, 组成.摇轴与辊轴支座还包括摇轴( 组成.摇轴与辊轴支座还包括摇轴(可以看作 下摆),辊轴与底板(见图7.5). ),辊轴与底板 下摆),辊轴与底板(见图 ).
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连续梁桥每联( 由两伸缩缝之间的若干跨组成) 连续梁桥每联 ( 由两伸缩缝之间的若干跨组成 ) 只设一个固定支座. 只设一个固定支座. 为避免梁的活动端伸缩量过大, 为避免梁的活动端伸缩量过大 , 固定支座宜布 置在每联长度的靠中间支点处. 置在每联长度的靠中间支点处 . 但若该处墩身 较高, 则应考虑避开, 或采取特殊措施, 较高 , 则应考虑避开 , 或采取特殊措施 , 以避 免该墩顶承受过大的水平力( 免该墩顶承受过大的水平力 ( 这导致墩底弯矩 过大) 其支座布置如图7.3所示. 所示. 过大).其支座布置如图 所示
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当桥梁位于坡道上 时 当桥梁位于 坡道上时 , 固定支座应设在较低一 坡道上 端 , 以使梁体在竖向荷载沿坡道方向分力的作 用下受压, 用下受压 , 以便能抵消一部分竖向荷载产生的 梁下缘拉力; 当桥梁位于平坡上 平坡上时 梁下缘拉力 ; 当桥梁位于 平坡上 时 , 固定支座 宜设在主要行车方向的前端. 宜设在主要行车方向的前端. 桥梁的使用效果, 桥梁的使用效果 , 与支座能否准确地发挥其功 能有着密切的关系, 因此在安放支座时, 应使 能有着密切的关系 , 因此在安放支座时 , 成桥后的上部结构的支点位置与下部结构的支 座中线对中, 但绝对的对中是很难做到的, 座中线对中 , 但绝对的对中是很难做到的 , 因 此要注意使可能的偏心在允许的范围内, 此要注意使可能的偏心在允许的范围内 , 不致 影响支座的正常工作. 影响支座的正常工作.
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正确地确定支座所承受的荷载和活动支座的位移量是 支座设计的基础. 支座设计的基础. 固定支座除承受竖向压力外, 还必须能承受水平力, 固定支座除承受竖向压力外 , 还必须能承受水平力 , 其中包括可能产生的制动力, 风力, 其中包括可能产生的制动力 , 风力 , 活动支座的摩阻 主梁弹性挠曲对支座的拉力等. 力,主梁弹性挠曲对支座的拉力等. 这些水平力总是应当偏大地取用, 这些水平力总是应当偏大地取用 , 且要求支座应牢固 锚固或销结于上下部结构中. 锚固或销结于上下部结构中. 对于弯桥, 斜桥和宽桥, 支座的受力比较复杂, 需要 对于弯桥 , 斜桥和宽桥 , 支座的受力比较复杂 , 从三个坐标方向去研究, 即使是在同一支座位置, 从三个坐标方向去研究 , 即使是在同一支座位置 , 不 同的部位在受力上可能会有很大的差别. 同的部位在受力上可能会有很大的差别.
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平板支座. 所示平板支座的上 ①平板支座.图7.5(a)所示平板支座的上,下 所示平板支座的 就是两块平板. 固定支座的上 的上, 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销孔改成长圆 钢销固定 . 活动支座 只将上平板销孔改成长圆 形 . 平板支座构造简单 , 加工容易, 但 反力不 平板支座 构造简单, 加工容易 , 构造简单 集中, 梁端不能自由转动, 集中 , 梁端不能自由转动 , 伸缩时要克服较大 的摩阻力,故只适用于小跨度的梁. 的摩阻力,故只适用于小跨度的梁.
第七章 桥梁支座, 墩台与基础
本章内容
第一节 桥梁支座 第二节 桥墩和墩台 第三节 桥梁基础
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第一节 桥梁支座
一,支座的作用和要求 位置:支座( 位置:支座(bearing)设置在桥梁的上部结构与墩台之间 ) 作用: 是把上部结构的各种荷载传递到墩台上, 作用 : 是把上部结构的各种荷载传递到墩台上 , 并能够适应活 温度变化,混凝士收缩与徐变等因素所产生的变位( 载 , 温度变化 , 混凝士收缩与徐变等因素所产生的变位 ( 位移 和转角) 使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式. 和转角 ) , 使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式 . 分类:桥梁支座按其变位的可能性分为固定支座 (fixedbearing)与活动支座(movablebearing). )与活动支座( ) 固定支座传递竖向力和水平力 传递竖向力和水平力, 固定支座 传递竖向力和水平力 , 上部结构在支座处能自由转动 但不能水平移动; 但不能水平移动; 活动支座则只传递竖向力 则只传递竖向力, 活动支座 则只传递竖向力 , 上部结构在支座处既能自由转动又 能水平移动. 活动支座又可分为单向活动支座( 能水平移动 . 活动支座又可分为单向活动支座 ( 仅提供纵向的 自由移动)和双向活动支座(纵向,横向均可自由移动) 自由移动)和双向活动支座(纵向,横向均可自由移动).
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桥梁支座的布置方式: 桥梁支座的布置方式 : 主要根据桥梁的结构型式及桥 梁的宽度确定. 梁的宽度确定. 简支梁桥一端没固定支座,另一端设活动支座. 简支梁桥一端没固定支座,另一端设活动支座. 铁路桥梁由于桥宽较小, 支座横向变位很小, 铁路桥梁由于桥宽较小 , 支座横向变位很小 , 一般只 需设置单向(纵向)活动支座. 需设置单向(纵向)活动支座. 公路T形梁桥由于桥面较宽 形梁桥由于桥面较宽, 公路 形梁桥由于桥面较宽,因而要考虑支座横桥向移 动的可能性,支座布置如图7.2所示.即在固定墩上设 所示. 动的可能性,支座布置如图 所示 置一个固定支座, 相邻的支座设置为横向可动, 纵向 置一个固定支座 , 相邻的支座设置为横向可动 , 固定的单向活动支座, 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( 与固定支座相对应) 动支座 ( 与固定支座相对应 ) , 其余均设置双向活动 支座. 支座.
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曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内 力分布, 同时, 力分布 , 同时 , 支座的布置应使其能充分适应 曲梁的纵,横向自由转动和移动的可能性. 曲梁的纵,横向自由转动和移动的可能性. 宜采用球面支座,且为多向活动支座. 宜采用球面支座,且为多向活动支座. 曲线箱梁中间常设单支点支座, 曲线箱梁中间常设单支点支座 , 仅在一联范围 内的梁的端部( 或桥台上) 设置双支座, 以承 内的梁的端部 ( 或桥台上 ) 设置双支座 , 受扭矩. 有意将曲梁支点向曲线外侧偏离, 受扭矩 . 有意将曲梁支点向曲线外侧偏离 , 可 调整曲梁的扭矩分布. 调整曲梁的扭矩分布.图7.4为曲梁支座布置的 为曲梁支座布置的 示意图. 示意图.
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