支承结构与支承方式 目前在很多工程中,网架(网壳)一般由专业的钢构公司根据事先假定的边界约束条件进行设计,再将他们算出来的支座反力作为外加荷载作用到下部支承结构中。把网架(网壳)和下部支承结构分开计算,网架支座相对于下部结构的位移虽然可以通过弹性约束方法模拟,但是由下部支承结构变形带来的支座沉陷等支座本身的变位很难估算准确,算出来的结构内力在某些情况下会与实际情况差别较大,可能会给工程留下安全隐患。下部结构可能是柱,也可能是梁,也可能是其他结构形式,不仅刚度是有限的,而且具体工程刚度差异可能很大,在这种假定条件下,算出来的杆件内力、支座反力及下部结构内力与采用网架支座刚度为实际刚度且上、下部结构共同工作的力学模型所计算出来的结果肯定是不相同的。 巢湖GPZ盆式支座/KPZ公路盆式抗震支座
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另外,分开计算还割裂了上下部结构的协同工作,使得上、下部结构的周期和位移计算均不准确。 通常网架的支承可以分为周边支承、点支承以及点支承与周边支承混合使用三种方式,周边支承是将网架周边节点搁置在梁或柱上,点支承则是将网架支座以较大的间距搁置于独立梁或柱上,柱子与其他结构无联系。网架(网壳)搁置在梁或柱上时,可以认为梁和柱的竖向刚度很大,忽略梁的竖向变形和柱子轴向变形,因此网架(网壳)支座竖向位移为零,网架(网壳)支座水平变形应考虑下部结构共同工作。在周边支承网架(网壳)支座的径向应将下部支承结构作为网架(网壳)结构的弹性约束,而点支承网架(网壳)支座的边界条件应考虑水平X和Y两个方向的弹性约束。
盆式橡胶支座与板式橡胶支座相比,具有承载力大,橡胶层在钢盆内不易老化,使用寿命长等突出优点,而在大跨度公路和铁路桥梁以及市政桥梁中得以广泛应用。但在实际桥梁中发现应用不当,也经常会出现病害和质量事故。本文通过实际工程中的盆式支座病害和事故案例分析,提出了相应的防治措施。
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关键词:盆式橡胶支座、支座安装连接板、支座布置、支座转角、钢盆开裂、梁体滑移、病害和事故案例、防治措施。 案例二、2004年某现浇七跨50m预应力砼连续箱梁,采用移动支架施工,第一联跨落梁时,箱梁在活动盆式支座上出现滑移,1小时后最大横向滑移量达46cm,导致严重事故,见图2所示
巢湖GPZ盆式支座/KPZ公路盆式抗震支座 案例分析:
1设计原因:
1.1支座布置不合理,见图3所示。七跨50m现浇预应力砼连续箱梁桥的两端设计有伸缩缝,紧靠伸缩缝位置的第一联跨布置的4个支座都是多向活动支座是不合理的。由于采用移动支架施工时,其施工顺序是从伸缩缝处的第一联跨开始,依次向跨中推进施工,当第一联跨箱梁落梁时,落在4个多向活动支座上,等于一根简支梁落在4个球上面,使箱梁成悬浮状态。活动支座的摩擦系数很小,实测为0.005。50m跨箱梁的理论自重为1600吨,平均每个支座反力为400吨。而每个支座的摩擦力为400×0.005=2吨,4个支座合起来为8吨,靠8吨的摩擦力支承1600吨的箱梁是不可能的。如果落架时高程有先后,就有可能产生水平推力,促使梁体在支座上发生滑移。
1.2设计选用的盆式支座的设计转角小于实际桥梁对支座产生的转角很多,也是梁体滑移的重要原因。GPZ(Ⅱ)型支座的设计转角为0.02rad,由于该桥梁的设计纵向坡度为3%,横面坡度为2%,由纵坡和横坡所造成的支座转角已达到
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,再加上箱梁落架后的自重产生的转角,4个多向活动支座上实际产生的转角有可能达到0.04rad,已超过支座设计转角的2倍,这对支座是很不利的。因为支座的设计转角0.02rad,主要是考虑梁体恒载和活载作用下的转角,并未考虑梁体设置纵、横坡所产生的永久转角0.036rad。所以梁体在支座上发生滑移是必然的。安装布置活动支座就是要求梁体在正常使用时能自由滑动,不滑动就不正常了。但是落梁后就开始滑动,1个小时横向滑移量为46cm,将支座内的橡胶体大部分挤出,这是不正常的,是严重的工程质量事故。 巢湖GPZ盆式支座/KPZ公路盆式抗震支座
2、施工原因:由设计图可知第一联跨箱梁下面布置的是4个多向活动支座,制定施工方案时未考虑落梁时活动支座会产生滑移的防滑措施,太大意了,施工方案考虑不周。另外落梁时不同步,有高程先后,反应在梁体向纵坡上方向滑移,充分说明梁体上坡方向先落,下坡方向后落,造成高差使梁体产生向上坡方向的水平推力,导致梁体向上坡方向滑移。出现滑移事故,不仅误了工期,而且将箱梁复位和更换支座内的橡胶体花掉几十万元,教训太深刻了。
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