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橋梁支座的類型和構造
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、鑄鋼支座 2、特殊鋼支座
鋼支座是靠鋼部件的滾動、搖動和滑動來完成支座的位移和轉動的。
特點:承載能力強,能適應橋梁的位移和轉動的需要,目前仍廣泛應用于鐵路橋梁。鋼支座常用的有鑄鋼支座和特種鋼支座。
1. 鑄鋼支座
(1)平板支座
(2)弧形支座
(3)搖軸支座
(4)輥軸支座
鑄鋼支座使用碳素鋼或優質鋼經過制模、翻砂、鑄造、熱處理、機械加工和表面處理制成,是一種傳統形式的支座。
各類支座基本上都由可以相對擺動的。所謂上、下擺組成.搖軸與輥軸支座還包括搖軸(可以看作下擺),輥軸與底板。
三、鋼筋混凝土支座
1. 鋼筋混凝擺柱式支座
鋼筋混凝土擺柱式支座可用于跨徑大于或等于20m的公路梁橋,或跨徑大于13m的公路懸臂梁橋的掛孔.它的水平位移量較大,承載力為5500kN左右,摩阻系數為0.05.
鋼筋混凝土擺柱放在梁底與支承墊石之間,它的上下兩端各放弧形固定鋼支座一座.擺柱由40~50號混凝土制成,柱體內一般按含筋率約為0.5%左右配置豎向鋼筋,同時要配置水平鋼筋網,以承受支座受豎向壓力時所產生的橫向拉力。
2. 混凝土鉸
混凝土鉸有各種類型.橋梁上常用弗萊西奈鉸,它是利用頸縮部分混凝土的雙向或三向應力狀態而使其承壓能力提高,并可沿鉸豎向軸線作少量轉動.混凝土鉸是最簡單,也是最便宜的中心可轉動的支座。
混凝土鉸需要在鉸頸上,下設置足以抵抗橫向拉應力的鋼筋,鉸頸高度為鉸頸寬度的1/2~1/3.鉸頸部分應做成順滑的拋物線形,鉸頸兩旁可用瑪締脂或瀝青材料填塞.
混凝土鉸曾多次在大跨徑橋梁中采用,支承反力可達10000kN.它的優點是支座高度小,構造簡單,用鋼量少;缺點是不能抵抗拉力,不能調整高度,轉動量少,不便于更換和修理。
四、橡膠支座
橡膠支座與其它金屬剛性支座相比,具有構造簡單,加工方便,節省鋼材,造價低,結構高度小,安裝方便等一系列優點.此外,橡膠支座能方便地適應任意方向的變形,故對于寬橋,曲線橋和斜橋具有特別的適應性.橡膠的彈性還能消減上,下部結構所受的動力作用,這對于抗震也十分有利。
在橋梁工程中使用的橡膠支座大體上可分為兩類,即板式橡膠支座和盆式橡膠支座。
(1)板式橡膠支座
(2)盆式橡膠支座
板式橡膠支座是僅用一塊橡膠板做成的適用于中,小跨度橋梁的一種簡單橡膠支座,它的活動機理是:利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現轉角,利用其剪切變形實現水平位移。
因橡膠與鋼或混凝土之間有足夠大的摩阻力(摩擦系數0.25~0.40)橡膠板與梁底和墩臺頂之間一般無須連接.在墩臺頂部,需鋪設一層砂漿,以保證支座放置平穩。采用橡膠支座可以不設固定支座,所有水平力由各個支座均勻分擔,必要時也可采用不等高的橡膠板來調節各支座傳遞的水平力。
無加勁層的純橡膠支座,由于其容許壓應力甚小,約為3000kPa,故只適合于小跨徑橋梁.
常用的板式橡膠支座都用幾層薄鋼板或鋼絲網作為加勁層,由于橡膠片之間的加勁層能起阻止橡膠片側向膨脹的作用,從而顯著提高了橡膠片的抗壓強度和支座的抗壓剛度,其抗壓容許應力可以達到8~10MPa,而加勁物對橡膠板的轉動變形和剪切變形幾乎沒有影響.加勁板式橡膠支座的承載能力可達2000-8000kN,目前已廣泛用于中、小跨度的公路及鐵路橋梁。
國內使用的橡膠以氯丁橡膠為主,也可采用天然橡膠。氯丁橡膠的使用溫度不低于-25℃,天然橡膠不低于-40℃。
盆式橡膠支座的一般構造
當活動支座的位移量較大時,要使橡膠板產生相應較大的剪切變形,就必須增加橡膠板的厚度.這樣一則多耗材料,再則支座不穩, 而且相鄰支座厚度可能不一,車輛駛過時會產生高差,行車不順。為克服這一缺點,可在用作活動支座的橡膠板頂面貼一片聚四氟乙烯板,再在聚四氟乙烯板與梁底之間墊上一塊光潔度很高的不銹鋼薄板.由于聚四氟乙烯板與 不銹鋼板之間的摩阻力極小(摩擦系數小于 橡膠支座0.04)故可利用它們之間的滑動來滿足活動座位移的需要。
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