桥梁橡胶支座
(二)盆式橡胶支座
盆式橡胶支座是利用被半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向受力状态下具有流体的性质特点,来实现桥梁上部的转动,同时依靠中间钢板上的四氟乙烯滑板与上座板的不锈钢板之间的低摩擦系数来实现上部结构的水平位移,使支座所承受的剪切不再由橡胶完全承担,而间接作用于钢制底盆及四氟乙烯滑板与不锈钢之间的滑移上。从长期试验的数据看,橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为50000kg/cm2,比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍,因而盆式支座承载能力大为提高,解决了板式橡胶支座承载能力的局限,能满足大的支承反力、大的水平位移及转角要求。
GPZ(II)盆式橡胶支座
GPZ(II)盆式橡胶支座又称为:公路桥梁盆式橡胶支座,它的工作原理是利用半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向受力状态下具有流体的性质,来实现上部结构的转动;同时依靠中间钢板上的聚四氟乙烯板与上座板上的不锈钢板之间的低摩擦系数来实现上部结构的水平位移。这种盆式橡胶支座能满足大的支承受力,大的水平位移,大的转角要求。本系列支座目前承载力为31个级别,承载力0.8MN-60MN,能满足大型桥梁建造的需要。每个级别分固定(GD),单向活动(DX)和双向活动(SX)三种类型。
1、竖向承载力
盆式橡胶支座系列的竖向承载力(即支座反力,单位MN )分31 级,即0 .8 、1 、1.25 、1.5 、2 、2.5、3 、3 .5 、4 、5 、6 、7 、8 、9 、10 、12.5 、15 、17.5 、20 、22.5 、25 、27.5 、30 、32.5 、35 、37.5 、40 、45 、50 、55 、55 和60 。
在竖向设计荷载作用下,支座压缩变形值不大于支座总高度的2 % ,盆环上口径向变形不大于盆环外径的0.5 %。,支座残余变形不超过总变形量的5 %。
2 、水平承载力
盆式橡胶支座系列中,固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力均不小于支座竖向承载力的1O%。抗震型支座水平承载力不小于支座竖向承载力的20 %。
3 、转角
支座转动度不小于0.O2rad 。
4 、摩阻系数
加5201硅脂润滑后,常温型活动支座设计摩阻系数最小取0.03 。
加5201硅脂润滑后,耐寒型活动支座设计摩阻系数最小取0.06 。
5 、位移
活动支座位移量超过规格系列表1、表2 中的规定时,可按实际需要适当加大位移量。
GPZ(KZ)盆式橡胶支座
GPZ(KZ)系列抗震盆式橡胶支座是依据中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁盆式橡胶支座》(标准号JT391-1999)及公路工程抗震设计规范(JTJ004-89),在盆式橡胶支座的基础上增加了消能和阻尼措施。
1、此种支座按竖向设计承载力:可分31级,即0.8、1、1.25、1.5 、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10、12.5、15、17.5、20、22.5、25、27.5、30、32.5、35、37.5、40、45、50、55、60MN。支座设计承载力允许超载10%。
2、支座水平承载力:固定橡胶支座各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力可承受支座设计承载力的20%。
3、支座摩擦系数:单向活动抗震支座,在硅脂润滑下,常温型支座(- 25℃ ~+60℃ )设计摩擦系数最小取值μ=0.03,耐寒型支座(- 40℃ ~+60℃ )设计摩擦系数最小取值μ=0.06。
4、转角 :本系列的橡胶支座转动角度为0.02rad。
5、位移:单向活动抗震橡胶支座位移量,横桥向为± 3mm
QZ球形橡胶支座
QZ系列球型支座是由上支座板含不锈钢板、下支座板、球冠衬板、聚四氟乙烯滑板(即平面四氟板、球面四氟板)及防尘结构等组成。本系列产品与普通盆式橡胶支座相比,其转角更大、转动灵活、承载力大、容许位移量大等特点,而且能更好地适应支座大转角的需要。该系列产品被广泛应用于曲线桥、直桥、斜桥及城市立交桥等桥梁工程中。
1、支座反力(竖向承载力)分为16 级;1000 , 1500 , 2000 , 2500 , 3000 , 4000 , 5000 , 6000 , 7000 , 8000 , 9000 和10000 , 12500 , 15000,17500 , 20000KN 。
2 、支座设计转角θ分为0.01 、0.15 和0.02rad (根据需要可增大)。
3 、支座设计位移量
顺桥向:1000 一2500KN e=士50 和士100mm ;
3000 一10000KN e=士50 、土1 00mm 和士1 50mm ;
横桥向(GX 多向活动支座)e=土2Omm
设计位移量根据工程需要可进行变更。
4 、支座设计摩擦系数在聚四氟乙烯板有硅脂润滑条件下,应力为30Mpa 左右时,取值如下:常温(-25 ℃ ~+60 ℃ )0 .03 低温(-40 ℃ ~+40 ℃ )0.05
5 、支座可承受的水平力:
纵向活动支座(ZX )横桥向水平力为支座反力的10 %
固定支座(GD)承受水平力为支座反力的10 %
1、建议在墩、台顶面设置支座垫石。
2、盆式支座安装前应拆箱作全面检查及进行清洁。除去油污,特别是不锈钢与填充聚四氟乙烯板的相对滑移面应用丙酮或酒精仔细擦洗干净,支座其它各件也应擦洗干净,支座内不得涂刷防锈油。
3、支座除标高必须符合设计要求外,为确保支座的使用性能,须保证三个方向的平面水平。
4、支座上、下各部件纵横向必须对中,或由于安装时温度与设计温度不同,支座纵向上下各部件错开的距离必须与计算值相等。
5、支座中心线与主梁中心线应重合或保持平行。
6、连续桥梁实行体系转换时,必须在支座和硫磺水泥浆块之间采取隔热措施,以免损坏填充四氟乙烯板和橡胶块。
盆式橡胶支座的布置
桥梁支座的布置主要和桥梁的结构形式有关。通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则:
(1)上部结构是空间结构时,支座应能同时适应桥梁顺桥向(X方向)和横桥向(Y方向)的变形;
(2)支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;
(3)支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;
(4)铁路桥梁通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;
(5)当桥梁位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;
(6)当桥梁位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;
(7)固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方;
(8)在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;
(9)连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑制作高度调整的可能性。
总之,桥梁支座的布置原则是既要便于传递支座反力,又要使支座能充分适应梁体的自由变形。
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