桥梁支座调研报告

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1、桥 梁 支 座 调 研 报 告南通东南公路工程有限公司2008年5月桥梁支座调研汇报支座是桥梁结构的一种特殊而重要的部件，它设置在桥梁的上部 结构与墩台之间,它的作用是：（1）传递上部结构的支承反力，包括恒 载和活载引起的竖向力和水平力；（2）保证结构在活载，温度变化， 混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部结构的实 际受力情况符合结构的静力图式。一、桥梁支座的分类：（1）按其变位的可能性分为固定支座和活动支座。固定支座传递竖向力和水平力，允许上部结构在支座处能自由转 动但不能水平移动；活动支座则只传递竖向力,允许上部结构在支座 处既能自由转动又能水平移动。活动支座又可分为多向活

2、动支座（纵 向,横向均可自由移动）和单向活动支座（仅一个方向可自由移动）。（2）按材料分为简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座、 特种支座（如减震支座，拉力支座等）。简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构。 垫层可用油毛毡，石棉板或铅板等做成，利用这些材料比较柔软又具 有一定强度的特性来适应梁端比较微小的转动与伸缩变形的要求，并 承受支点荷载。固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固，锚钉预埋 在墩台帽内。简易支座仅适于跨度10m以下的公路桥和4m以下的铁 路板桥。由于这种支座自由伸缩性差，为避免主梁端部和墩台混凝土 拉裂，宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设钢筋网加强。钢支座是

3、靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动 的。其特点是承载能力强，能适应桥梁的位移和转动的需要，目前仍 广泛应用于铁路桥梁。钢支座常用的有铸钢支座和特种钢支座。钢筋混凝土支座可分为钢筋混凝摆柱式支座和混凝土铰。钢筋混凝土摆柱式支座可用于跨径大于或等于20m的公路梁桥， 或跨径大于13m的公路悬臂梁桥的挂孔。它的水平位移量较大，承载 力为5500kN左右，摩阻系数为0.05。钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上下两端各放弧 形固定钢支座一座。摆柱由C40C50混凝土制成，柱体内一般按含 筋率约为0.5%左右配置竖向钢筋，同时要配置水平钢筋网，以承受 支座受竖向压力时所产生的横向拉

4、力。混凝土铰有各种类型，桥梁上常用弗莱西奈铰，它是利用颈缩部 分混凝土的双向或三向应力状态而使其承压能力提高，并可沿铰竖向 轴线作少量转动。混凝土铰是最简单，也是最便宜的中心可转动的支 座。混凝土铰需要在铰颈上，下设置足以抵抗横向拉应力的钢筋，铰 颈高度为铰颈宽度的1/21/3。铰颈部分应做成顺滑的抛物线形， 铰颈两旁可用玛缔脂或沥青材料填塞。混凝土铰曾多次在大跨径桥梁中采用，支承反力可达10000kN。 它的优点是支座咼度小，构造简单，用钢量少；缺点是不能抵抗拉， 不能调整高度，转动量少，不便于更换和修理。桥梁橡胶支座是一种用于交通运输建设和新型建筑中的工程橡 胶制品。我国自1965年由上海

5、布开始从事橡胶支座的研制开始，到 1988年交通部颁发部标准公路桥梁板式橡胶支座规格系列 (JT3132.1-88)，以及随着公路、市政桥梁建设的发展，桥梁橡胶支 座得到了广泛的发展和应用。橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具 有构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便 等一系列优点。此外，橡胶支座能方便地适应任意方向的变形，故对 于宽桥，曲线桥和斜桥具有特别的适应性，橡胶的弹性还能消减上， 下部结构所受的动力作用，这对于抗震也十分有利。最常用的橡胶支座有：(1)板式橡胶支座:适用于中小跨度桥梁； (2)盆式橡胶支座:适用于大跨度桥梁。二、常用桥梁支座1板式橡胶支座板式橡胶支座

6、是由多层橡胶与钢板经加压硫化而成的，它能将桥 梁上部结构反力可靠传递给墩台，还能有效适应梁端转动及通过橡胶 支座的剪切变形来适应由温差引起的梁体伸缩变形。桥梁四氟板式橡胶支座是在支座上用特殊方法粘复一层聚四氟乙 烯板(F4)而成，它利用梁底不锈钢板与聚四氟乙烯板之间摩擦系数 小的特点，通过二者之间的自由滑动来完成上部结构较大的位移。由 于桥梁橡胶支座的构造简单，安装方便等特点，已广泛应用于各类桥 梁建设中。根据所用橡胶的不同，支座有不同的适应温度氯丁橡胶型：+60 C-25 C天然橡胶型+60 C -40 C三元乙丙橡胶型+60 C-45 C支座的荷载等级：100KN10000KN支座分类：

7、矩形板式橡胶支座（ GJZ ） 按交通部 JT/T4- 标准生产 矩形 四氟 板式橡胶支座（ GJZF4 ） 按交通部 JT/T4- 标准生产 圆型板式橡胶支座（ GYZ ） 按交通部 JT/T4- 标准生产 圆型 四氟 板式橡胶支座（ GYZF4 ） 按交通部 JT/T4- 标准生产 球冠圆板式橡胶支座（ TCYB ） 按企业标准生产 球冠四氟 圆板橡胶支座（ TCYBF 4 ）按企业标准生产板式橡胶支座（GJZ、GJZF4系列）通常由若干层橡胶片与钢板（以钢板作为刚性加劲物）组合而成。各层橡胶与其上下钢板经加压 硫化牢固地粘结成为一体，该产品有足够的竖向刚度以承受垂直荷 载，且能将上部构造

8、的压力可靠地传递给墩台；有良好的弹性以适应 梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部结构的水平位移；具有构 造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特 点。本产品同时具有良好的防震作用，可减少动载对桥跨结构与桥墩 的冲击作用。聚四氟乙烯滑板式橡胶支座分矩形和圆形两种，它是将一块平面 尺寸和板式橡胶支座相同、厚度为1.53mm的聚四氟乙烯板运用特 殊胶粘技术使之与橡胶支座表面粘结在一起进行硫化而成。它除具有 板式支座的特点外，还能满足支座反力为中、小吨位而水平位移较大 的桥梁的需要，这种支座不仅适用于较大跨度的简支桥梁，而且适用 于连续桥梁等，还可作用桥梁顶推施工中的滑块之用。球

9、冠圆板式橡胶支座在传力均匀上，特别在有一定纵横坡下明显 优于普通平面圆式橡胶支座，它能有效可靠地将上部结构的荷载传递 给下部结构，且极大地改善在安装过程中产生的偏压脱空等不良现 象，用途广泛，不但适用于一般桥梁，更适用于各种布置复杂，纵坡 较大的立交桥及高架桥。聚四氟乙烯球冠圆式橡胶支座即在球冠圆式橡胶支座底面粘贴一块与支座平面尺寸相同的聚四氟乙烯板硫化而成。板式橡胶支座胶料物理机械性能（JT/T4-2004公路桥梁板式橡胶支座技术指标氯丁橡胶（适用与 -25 C 60C）天然橡胶（适用与 -40 C 60C）硬度（IRHD）60 560 5拉伸强度（MPa）$17$18扯断伸长率（）$400

10、$450脆性温度（C）W-40W-50恒定压缩永久变形（70CX24h） （%）W15W30耐臭氧老化（试验条件，20%伸长，40CX96h）100pphm25pphm无龟裂无龟裂热空气老化试验 （与未老化前数 值相比发生的最 大变化）试验条件（CXh）100X7070X168拉伸强度（）-15-15扯断伸长（）-40-20硬度变化（IRHD）0, +10-5, +10橡胶与钢板粘结剥离强度（KN/m）1010四氟板与橡胶剥离强度（KN/m）77注：不得使用任何再生胶或粉碎的硫化橡胶，其最小含胶量不得低于 重量的55%板式橡胶支座设计参数表容许平均 压应力 o （MPa）容许抗 剪弹性 模量G

11、 （MPa）抗滑最小压 应力o min （MPa）橡胶片最大 容许剪切角 正切值tga最小容许转角 正切值tg0纯四氟 板与不 锈钢间 的摩擦 系数p f矩形 支座圆形 支座支座 与混 凝土 接触支座 与钢 板接 触不计 制动 力计制 动力钢筋 混凝 土桥钢桥10.012.51.02.63.850.50.71/3001/5000.03注：当温度低于-30C时，抗剪弹性模量G值应增大20%,纯四氟板 与不锈钢间的摩擦系数p f值应增大30%，不加润滑硅脂时，摩擦系 数p f加倍。桥梁矩形板式、圆板式橡胶支座板式橡胶支座成品力学性能（JT 行业标准）项目指标极限抗压强度Ru（MPa）$70实测抗压

12、弹性模量E1（MPa）E 土 EX20%实测抗剪弹性模量G1（MPa）G 土 GX15%实测老化后抗剪弹性模量G1（MPa）G+GX15%实测转角正切值tg0混凝土桥$1/300钢桥$1/500实测四氟板与不锈钢板表面摩擦系数p f （加硅脂时）0.03注：支座抗压弹性模量容许值E应按式E=66S-162计算，式中形状 系数s由下公式给出，矩形支座S=1alb/2(la+lb)6 ；圆形支 座S=d/46 ； la-矩形支座短边尺寸；lb-矩形支座长边尺寸；d-圆 形支座直径； 6 -支座中单层橡胶片厚度：单位为 mm 2盆式橡胶支座桥梁盆式橡胶支座是将橡胶块置于密封的钢盆中使其三向受压 而产

13、生巨大反力并利用橡胶的不可压缩性以承受巨大的垂直荷。同时 依靠聚四氟乙烯板与不锈钢之间的低摩擦系数实现现梁的水平位移 与转动的灵活性。适用温度范围1、常温型支座：-25C+60C2、耐寒型支座：-40C+60C产品系列GPZ 系列盆式橡胶支座GPZ (II)系列盆式橡胶支座TPZ 系列盆式橡胶支座QZ 系列球型盆式橡胶支座GPZ 系列盆式橡胶支座GPZ 系列盆式橡胶支座由钢构件与橡胶件组合而成。其结构原理 是：安置于密封钢盆中的橡胶块，在三向受力的情况下而产生反力， 承受桥梁的垂直荷载；同时，利用橡胶的弹性，满足梁端的转动；通 过焊接在上座板上的不锈钢板与聚四氟乙烯板的自由滑移，完成桥梁 上部

14、构造的水平位移。 承载能力大、水平位移量大、转动灵活 变形小、良好的缓冲性能 结构紧凑、构造简单、建筑高度低 适宜于大跨径、连续梁等桥梁GPZ系列盆式橡胶支座有100050000KN二十八个级别，每个级 别分固定(GD)、单向活动(DX)和双向活动(SX)三种。本系列支 座具有建筑高度低、滑移面摩擦系数小、承载能力大、转动性能灵活、 缓冲性能好、构造简单、价格便宜等特点，是建造连接梁式桥的最佳 支座。固定支座（GD）单向活动支座X）横桥向所能承受的水平力为 支座反力的 10%。本系列盆式橡胶支座允许的转动角度为 40。本系列盆式橡胶支座符合J T391-1999标准。本系列支座的最大位移量支座反力 （KN）纵桥向最大位移量（mm）横桥向最大位移量（mm）GDSX （小） （大）DX（小）（大）GDSX （小） （大）DX（小）（大）1000-30000 50；土 50； 土0土5； 土 1001001003500-90000土100； 土土100； 土0土 10； 土01501501510000-300000土150； 土土150； 土0土 15； 土02002002032500-500000200； 土土200； 土0土20； 土025025025GPZ（II）系列盆式支座GPZ（II）系列盆式橡胶支座是由中交公路规划设计院设计，是 原GPZ系列的改进型号，根据交