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下支座板顶面的曲率半径应根据赫兹接触线应力公式进行验算:δ=0.423(PE/r)1/2
式中:P——支座反力;
E——钢的弹性模量;
r——下支座板顶面曲率半径。
弧形支座一般用于16m以下的铁路桥上。弧形支座在使用过程中,经常发生转动不灵活或锚栓剪断的现象。主要原因是由于弧形接触面接触应力过大被压平,使支座转动困难,同时由于支座锚栓及梁底钢板焊接后,使锚栓抗剪强度降低。目前不少桥梁的弧形支座已被板式橡胶支座代替。
三、摇轴支座
铁路桥梁跨度在20~32m之间时,一般均采用铸钢摇轴支座。摇轴支座有固定支座和滑动支座之分。活动支座由底板、下摆(摇轴)和直接与梁底相连的上摆组成。下摆的顶面和底面均做成圆曲面形,能自由转动,并由下摆转动后顶、底面的位移差,来适应梁体位移的需要。以往的摇轴支座由于下摆顶、底面曲面半径不一致,因而在转动时的约束阻力较大,目前开始设计摇轴的顶、底面为一同心圆的一部分,以便于支座的自由转动。摇轴支座的固定支座由上、下摆组成,而下摆的底面改为水平面。直接和墩台连接,因此支座只能转动,不能位移。图2-2为摇轴支座的结构大样。
铰接摇轴支座是摇轴支座的一种改进型式,它在美国应用较多,而且适用于重载和长跨度钢桥,图2-3为其构造型式。铰接摇轴支座的优点在于力图用铰式连接来准确控制支座的排列位置。但这种支座有时也会“冻死”不转动。
四、辊轴支座
辊轴支座是大跨度混凝土桥和钢桥常用的支座型式。通常由若干个小直径的辊轴并列、组联在一起,通过辊轴的转动以适应梁体位移的需要。辊轴的数量视支座反力的大小而定,根据线接触应力的大小,确定单个辊轴所需要的直径。在一组辊轴的顶部加设弧形支座,以确保梁端能自由转动。辊轴下的支座底板必须有一定的刚度,以保证支座底板的平整。通常辊轴用高强度锻钢制成(35号或45号钢),以减小其直径和整个支座的高度。图2-4为辊轴支座构造示意图。
为了节省钢料并减小支座长度,可将辊轴
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