浅谈桥梁支座设计理论

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1、浅谈桥梁支座设计理论【摘要】随着我国经济的发展，运输量不断增加，桥梁在运输屮起着关键的作用。因此，做好桥梁支座的设计尤为重要。本文通过对桥梁支座的作用和种类进行了介绍，结合桥梁的布置方式，提出了桥梁支座的设计原则和设计方法，针对桥梁支座的抗震设计做了重要分析，具有一定的现实指导意义。【关键词】桥梁；支座；设计；抗震设计；分析中图分类号：U445文献标识码：A一、IJO§随肴我国桥梁工程建设取得了快速发展，桥梁最大跨度在不断被刷新，桥梁支座吨位也随之节节攀升。在桥梁结构中，桥梁支座起着重要作用。支座是桥梁上、下部结构的连接点，其作用是将上部

2、结构的荷载舒适、安全地传递到桥梁墩台上去，同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下的自由变形。因此，做好桥梁支座的设计，仍然具有重要的现实意义。二、桥梁支座的作用和种类支座是桥跨结构的支撑部分，其设置在梁板式体系屮主梁与墩台之间，作用是将桥跨结构的荷载反力传递到墩台上，并将集中反力扩散到一个足够大的面积上，以保证墩台丁作的安全可靠；支座也能保证桥跨结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下自由地变形，使结构实际受力时情况与结构的受力模型相符；是保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定，使其不至滑落。根据制作桥梁支座所选用的

3、材料进行分类，有橡胶支座、钢支座、铅芯支座。橡胶支座是近年来最常用的桥梁支座，当梁体受到顺桥向或横桥向的水平力时，橡胶支座可以通过剪切形变或者滑板移动实现梁体位移。根据桥梁支座的结构形式分类，有圆柱面支座、球形支座、板式橡胶支座、辗轴支座、球冠圆板式橡胶支座、盆式橡胶支座以及减震支座等。作为结构部件，支座要承受高压力，在传力时，结构要得当，应力不能过度集中，否则传力会不通畅。简支梁桥每一跨的两端分别设置活动支座和固定支座;简支梁桥有多个跨时，不能在一个桥墩上布置相邻两跨的固定支座，如果个别桥墩较高，可以将相邻两跨的活动支座都布置在它上面，

4、以降低水平力；对于板式橡胶支座，并不区分支座类型，每一个支座会均分桥跨结构对墩台的水平作用力。连续桥梁施工时，最好将固定支座设置在靠近中间的桥墩上，对于梁的其他桥墩，则设置活动支座，这样可以保证梁的两端同时分担全梁的纵向变形。对于坡桥，施工时应该在标高比较低的墩台上设置固定支座，而对于悬臂梁桥，其支座的施工方式和简支梁桥是一样的。支座的合理布置桥梁的结构体系不同，桥梁的宽度不同，都将影响桥梁支座的布置情况，桥梁支座的布置应该兼顾沿桥方向与垂直于桥梁方向对变形的要求。对简支桥梁（装配式空心板或T形梁桥），通常做成“浮动体系”，可以选用板式橡

5、胶支座来达到这一目的。为了使所有墩台平均分担桥跨结构传来的水平力，需要把固定支座安装在桥台上，每个桥墩上布置一组活动支座，一组固定支座。当遇到高墩时，应尽量减小其所受的水平作用力，而把相邻两跨的活动支座都布置在高墩上。対连续梁桥,通常情况下是这样的，每一个连续单元中只布置一个固定支座，其他桥墩位置均布置活动支座。有些时候，支座还有可能出现拉力，此时应设置承拉支座。当连续梁与桥墩固定连接时，不需要设置支座，但桥墩的设计要有一定的柔性，以满足桥梁纵向位移的要求。对悬臂梁桥，锚固孔主座布置要求一侧固定，一侧活动。牛腿处的支座可设置一个固定支座和

6、一个活动支座，也可以都做成固定的。对于斜桥，布置支座时应尽可能使支座允许的位移方向与行车道中线保持一致，以免支座受到过大侧向剪力而破坏，或者使桥梁产牛过大附加内力而威胁桥梁安全。四、桥梁支座的设计原则对于任何桥梁设计，支座在桥梁部位始终是水平安装的。因此，支座的设计受力在理论上也始终假定是均匀的。所以，设计人员在桥梁设计中，选择支座型号的原则有：1・能够承担在规定桥上最不利荷载作用下是安全的；2.在偶然荷载作用下是安全的；3.冇变形能力，有一定的抗老化年限；4•能在一定范围内考虑施工引起的偏差后，还能正常的工作；5.滑动支座还要考虑尽可能

7、减小支座与梁板的摩擦系数、最大滑移量等。五、支座设计方法1•确定支座的尺寸支座尺寸包括支座平面面积与支座高度两部分数据的确定。支座平面面积可以这样计算：其中Nmax为最大的支点反力；A为橡胶支座的平面面积；为支座的平均许用应力。支座高度由橡胶高度与钢板高度两部分构成，橡胶高度由支座所要提供的剪切变形量（它将决定纵向位移量）来确定，而且要符合规范中要求总高度小于等于支座沿桥纵向长度的1/5的规定。钢板高度即为约束橡胶片各层薄钢片的厚度之和。2、验算支座偏转与压缩变形。桥跨结构在支座处会产生转角，支座通过不均匀压缩來提供这种转动能力，同时支座

8、与桥跨结构之间不能有“脱空”现象发生，支座的平均压缩量越大这种转动能力就越强，这就要求在转角一定的条件下，支座要保证一个最小的平均压缩量As,Zs可以这样求得：其中，E为橡胶支座的弹性模量；