3.4 支座计算 采用板式橡胶支座 , 其设计按 《 公预规 》 8.4 条要求进行 3.4.1 选定支座的平面尺寸 橡 胶 支 座 的 平 面 尺 寸 由 橡 胶 板 的 抗 拉 强 度 和 梁 端 或 墩 台 顶 混 凝 土 的 局 部 承压强度来确定 对橡胶板应满足 : cabNss £= 若 选 用 支 座 平 面 尺 寸 为 c ma 2 5= ( 顺 桥 ) 、 c mb 1 8= 的 矩 形 , 取c mla241250=-= , c mlb171180=-= , 支座形状系数 S 为 : ( )95.9)1724(5.02172420000=+´´´=+×=bae sballtllS 式中 :e st —— 中间层橡胶片厚度 , 取 c mte s5.0= 1 25 ££ S , 满足规范要求 橡 胶 板 的 平 均 容 许 压 应 力 为 M Pac0.10=s , 橡 胶 支 座 的 剪 变 弹 性 模 量M PaGe0.1= ( 常温下 ) , 橡胶支座的抗压弹性模量eE : M PaSGEee6 2.5 3 49 5.90.14.54.522=´´== 计算时最大支座反 力为 k NNG51.189= , k NNr6 6.7= , k NNq1 2.2 0 7= 。
k NNNNNqrG2 9.4 0 4=++= 故 M PaM Pac0.1099.81802501029.4043==´´= ss < 满足要求 3.4.2 确定支座的厚度 主 梁 的 计 算 温 差 取 ℃3 6=DT, 温 差 变 形 由 两 端 的 支 座 均 摊 , 则 每 一 个 支 座承受的水平位移lD 为 : ( ) c mlTl36.02519 50361021215=+´´´=¢D=D-a 计算汽 车荷载制动力引起的水平位移 , 首先须确定作用在每一个支座上的制动力TH 对 20m 桥梁可 布置一行车队 , 汽车荷载制动力按 《 桥规 》 4.3.6 条 ,为一车道上总重力的 10 %, 一车道的荷载总重为 : k N0 6.3 3 25.1 7 85.1 98 7 5.7 =+´ ,k N2.3 31 00 6.3 3 200=´ ,《 桥规 》 规定公路 — Ⅱ 级汽车荷载的 制动力标准值不得小于 90kN 因此 , 五根梁共 10 个支座 , 每个支座承受的水平力b kF 为 : k NFb k91090== 按 《 公预规 》 8.4 条要求 , 橡胶层总厚度et 应满足 : 1 、 不计汽车制动力时 : c mtle72.02 =D³ ; 2 、 计汽车制动力时 : c mabGFteb kle59.018.025.0100.12100.97.0356.027.063=´´´´´-=-D³ 3 、 c matac me0.55105.2 =££= 。
由 上 述 分 析 可 知 , 按 计 入 制 动 力 和 不 计 入 制 动 力 计 算 的 橡 胶 厚 度 最 大 值 为0.72c m , 小于 2.5c m , 因此橡胶层总厚度et 的最小值取 2.5c m 由于定型产品中 ,对于平面尺寸 为 18c m × 25c m 的板式橡胶支座中 ,et 只有 2c m , 2.5c m , 3.0c m ,3.5c m 四种型号 ,et 暂取 2.5c m 钢板厚度取 0.2c m , 加劲板上 、 下保护层不应小于 0.25c m , 取 0.25c m , 中间橡胶层厚度有 0.5c m , 0.8c m , 1.1c m 三种 , 取 5m m 故可布置 5 层钢板 , 此时 , 橡 胶 厚 度 : c mte5.225.025.04 =´+´= , 与 取 用 值 一 致 加 劲 板 总 厚 度c mts0.12.05 =´=å, 故支座高度 c mh 5.30.15.2 =+= 3.4.3 验算支座的偏转 支座的平均压缩变形mc ,d 为 : c mmabEN eetmc24,1020.41020.418.025.053 46 2002 5.029.40 4--´=´=´´´==d 按规范要求应满足et07.0£d , 即 c m221 05.1 75.20 7.01 02 0.4--´=´£´ ( 满足规范要求 ) 计算梁端转角 q : 有关系式EIglf38454= 和EIgl243=q 可得 : lf516=q 设 恒 载 作 用 下 , 主 梁 处 于 水 平 状 态 , 而 已 知 公 路 — Ⅱ 级 荷 载 下 的 跨 中 挠 度1 .4 9 c m=f , 代入上式得 : adr1044 5.219 50549.1163-´=´´=q 验算偏转情况应满足 : c mamc232,1006.32251044 5.221020.4---´=´´=׳´= qd 符合规范要求 。
3.4.4 验算支座的抗滑稳定性 按 《 公预规 》 8.4.3 条规定 , 按下式验算支座抗滑稳定性 : 计入汽车制动力时 :b kelgec kFtAGR +D³ 4.1m 不计入汽车制动时 :elgeG ktAGRD³ 4.1m 式中 :G kR —— 在结构重力作用下的支座反力标准值 , 即 k NRG k51.189= ; c kR —— 结构自重标准值和 0.5 倍汽车荷载标 准值 ( 计入冲击系数 ) 引起的支座反力 ; eG —— 橡胶支座的剪切模量 , 取 M PaGe0.1= ; b kF —— 由汽车荷载引起的制动力标准值 , 即 k NFb k9= ; m —— 橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数 , 取 3.0=m ; gA —— 支座平面表面积 ,245 01825 c mAg=´= 1 、 计入冲击系数时 : += 51.189c kR =c kRm ==+´´´´´=+D-c kb kelgeRk NFtAG m<07.1895.236.01045 0100.14.14.1432 、 不计入汽车制动力时 : k NRG k85.5651.1893.0 =´=m k NRk NtAGG kelge85.5608.94.1 ==Dm< 均满足规范要求 , 支座不会发生相对滑动 。