橋梁施工技術(shù)

橋梁施工技術(shù)第1頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)概述一、支座的作用和要求二、支座的分類三、支座的布置原則第2頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、支座的作用和要求支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺之間，它的作用是：

(2)保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。

(1)傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；第3頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一6.1簡支梁的靜力圖示第4頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、支座的分類1.按其變位的可能性2.按材料分第5頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一固定支座活動支座固定支座傳遞豎向力和水平力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動但不能水平移動；活動支座則只傳遞豎向力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動又能水平移動?；顒又ё挚煞譃槎嘞蚧顒又ё?縱向、橫向均可自由移動)和單向活動支座(僅一個方向可自由移動)。

1.按其變位的可能性分:第6頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一大致可分為:簡易支座鋼支座鋼筋混凝土支座橡膠支座特種支座(如減震支座、拉力支座等）2.按材料分第7頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一固定支座和活動支座的布置，應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則：

(1)對于橋跨結(jié)構(gòu)，最好使梁的下緣在水平力的作用下受壓，從而能抵消一部分豎向荷載在梁下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力。

(2)對于橋墩，應(yīng)盡可能使水平力的方向指向河岸，以使橋墩頂部在水平力作用下不是受拉。

(3)對于橋臺，應(yīng)盡可能使水平力的方向指向橋墩中心，以使橋臺頂部受壓，并能平衡一部分臺后土壓力。三、支座的布置原則第8頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一

(1)對于有坡橋跨結(jié)構(gòu)，易將固定支座布置在標(biāo)高低的墩臺上

(2)對于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡支梁橋，為使全粱的縱向變形分散在梁的兩端，宜將固定支座設(shè)置在靠近橋跨中心；但若中間支點(diǎn)的橋墩較高或因地基受力等原因，對承受水平力十分不利時，可根據(jù)具體情況將固定支座布置在靠邊的其它墩臺上

(3)對于特別寬的梁橋，尚應(yīng)設(shè)置沿縱向和橫向均能移動的活動支座。對于彎橋則應(yīng)考慮活動支座沿弧線方向移動的可能性。對于處在地震地區(qū)的梁橋，其支座構(gòu)造還應(yīng)考慮橋梁防震的設(shè)施，通常應(yīng)確保由多個橋墩分擔(dān)水平力。四、支座的布置注意事項(xiàng)：第9頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一橋梁支座的布置方式，主要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式及橋梁的寬度確定。簡支梁橋一端設(shè)固定支座，另一端設(shè)活動支座。鐵路橋梁由于橋?qū)捿^小，支座橫向變位很小，一般只需設(shè)置單向活動支座(縱向活動支座)，如圖6-1所示(圖中箭頭所指表示支座活動方向，無箭頭者表示不能活動)。公路T形梁橋由于橋面較寬，因而要考慮支座橫橋向移動的可能性、支座布置如圖6-2所。即在固定墩上設(shè)置一個固定支座，相鄰的支座設(shè)置為橫向可動、縱向固定的單向活動支座，而在活動墩上設(shè)置一個縱向活動支座(與固定支座相對應(yīng))，其余均設(shè)置多向活動支座。第10頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-1鐵路簡支梁橋支座布置圖6-2公路簡支梁橋支座布置第11頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一連續(xù)梁橋每聯(lián)只設(shè)一個固定支座。為避免梁的活動端伸縮縫過大，固定支座宜置于每聯(lián)的中間支點(diǎn)上。但若該處墩身較高，則應(yīng)考慮避開，或采取特殊措施，以避免該墩身承受水平力過大。其支座布置如圖6-3所示。曲線連續(xù)梁橋的支座布置會直接影響到梁的內(nèi)力分布，同時，支座的布置應(yīng)使其能充分適應(yīng)曲梁的縱、橫向自由轉(zhuǎn)動和移動的可能性。通常宜采用球面支座，且為多向活動支座，此外，曲線箱梁中間常設(shè)單支點(diǎn)支座，僅在一聯(lián)梁的端部(或橋臺上)設(shè)置雙支座，以承受扭矩。有意將曲梁支點(diǎn)向曲線外側(cè)偏離，可調(diào)整曲梁的扭矩分布圖6-4為曲線梁支座布的示意圖。第12頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)橋梁位于坡道上時，固定支座應(yīng)設(shè)在較低一端以使梁體在豎向荷載沿坡追方向分力的作用下受壓，以便能抵消一部分豎向荷載產(chǎn)生的梁下緣拉力；當(dāng)橋梁位于平坡上時固定支座宜設(shè)在主要行車方向的前端。橋梁的使用效果與支座能否準(zhǔn)確地發(fā)揮其功能有著密切的關(guān)系，因此在安放支座時應(yīng)使上部結(jié)構(gòu)的支座位置與下部結(jié)構(gòu)的支座中線對中，但絕對的對中是很難做到的因此，要注意使可能的偏心在允許的范圍內(nèi)，不致影響支座的正常工作。第13頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一

正確地確定支座所承受的荷載和活動支座的位移量，關(guān)系到支座的使用壽命。一般而言，固定支座除承受豎向壓力外，還必須能承受水平力，其中包括可能產(chǎn)生的制動力、風(fēng)力、活動支座的摩阻力、主梁彈性撓曲對支座的拉力等。這些水平力總是應(yīng)當(dāng)偏大地取用，且要求支座伸至上、下部結(jié)構(gòu)中進(jìn)行錨固或銷結(jié)。對于彎、斜和寬橋，支座的受力比較復(fù)雜，需要認(rèn)從三個坐標(biāo)方向去研究、即使是在同一支座位置，不同的部位在受力上可能會有很大的差別。

第14頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一位移量的計(jì)算要考慮各種可能出現(xiàn)的工況。（1）對溫差產(chǎn)生的位移要有足夠的估計(jì)。（2）橋梁的撓曲、基礎(chǔ)的不均勻沉降都會產(chǎn)生縱向位移，對于高橋墩，墩頂位移可通過活動支座上的擋塊加以限制，它能使基底反力變化，并且阻止不均勻沉降；（3）由于一些不可估計(jì)的因素，通常計(jì)算的位移量宜乘以1.3左右的安全系數(shù)。梁橋支座的支承面一般是水平的。第15頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-3連續(xù)梁支座布置第16頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-4幻燈片6

曲線連續(xù)梁支座布置第17頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)橋梁支座的類型和構(gòu)造一、簡易墊層支座二、鋼支座三、鋼筋混凝支座四、橡膠支座五、拉力支座第18頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、簡易墊層支座

簡易支座是指在梁底和墩臺頂面之間設(shè)置墊層來支承上部結(jié)構(gòu)。墊層可用油毛氈、石棉板或鉛板等做成，利用這些材料比較柔軟又具有一定強(qiáng)度的特性來適應(yīng)梁端比較微小的轉(zhuǎn)動與伸縮變形的要求，并承受支點(diǎn)荷載。固定的一端，加設(shè)套在鐵管中的錨釘錨固。錨釘預(yù)埋在墩臺帽內(nèi)。簡易支座僅適于跨度10m以下的公路橋和4m以下的鐵路板橋。由于這種支座自由伸縮性差，為避免主梁端部和墩臺混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和墩臺頂面布設(shè)鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。第19頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、鋼支座1.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(zhuǎn)動的。特點(diǎn)：承載能力強(qiáng),能適應(yīng)橋梁的位移和轉(zhuǎn)動的需要,目前仍廣泛應(yīng)用于鐵路橋梁。鋼支座常用的有鑄鋼支座和特種鋼支座。第20頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一1.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(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)過制模、翻砂、鑄造、熱處理、機(jī)械加工和表面處理制成、是一種傳統(tǒng)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。第21頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-5(a)所示平板支座的上、下擺就是兩塊平板。固定支座的上、下平板間用鋼銷固定?；顒又ё粚⑸掀桨邃N孔改成長圓形。平板支座構(gòu)造簡單、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由轉(zhuǎn)動,伸縮時要克服較大的摩阻力，故只適用于小跨度的梁。（1）平板支座第22頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-5(b)所示弧形支座是將平板支座上、下擺的平面接觸改為弧面接觸，其它完全一樣。這樣，反力便能集中傳遞，梁端也能自由轉(zhuǎn)動。但伸縮時仍要克服較大的摩阻力、所以仍只適用于較小跨度的梁。（2）弧形支座第23頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一跨度大于20m左右的梁，固定支座就得改用圖6-5(c)或(d)左邊的式樣，將下擺加高，做成類似鋼軌的截面形式，兩側(cè)用肋加強(qiáng)。這樣，下擺底部可以其有較大的面積，擺身有足夠的剛性，可將較大的支承反力均勻分布于墩臺頂墊石面上?；顒又ё鶓?yīng)采用圖6-5(c)右邊所示的搖軸支座，或圖6-5(d)右邊所示的輥軸支座。搖軸支座由上擺、底板和兩者之間的輥?zhàn)咏M成。將圓輥多余部分削去成為扇形，就是所謂搖軸。搖軸支座能很理想地滿足活動支座的各項(xiàng)要求。如果搖軸的直徑可以任意加大它的承載能力從理論上講是沒有限制的。但支承反力愈大，相應(yīng)要求輥?zhàn)?搖軸)的直徑也愈大,這就使支座高度變得很大。(3)搖軸支座第24頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一為了克服搖軸支座的缺點(diǎn)，跨度更大的梁，可以采用輥軸支座，它相當(dāng)于將圖6-5(c)左邊的固定支座放在一些鋼輥?zhàn)由稀］佪S支座除了能很好地滿足活動支座的各項(xiàng)要求外，由于反力是通過若干輥軸壓在底板上的，因此輥?zhàn)拥闹睆娇梢噪S其個數(shù)的增多而減小，反力也可分散而均勻地分布到墩臺墊石面上。輥軸支座適用于各種大型橋梁。輥軸的個數(shù)視承載力大小而定,一般為2~10個。以上各式鑄鋼支座能較好地適應(yīng)不同跨度橋梁的要求。但鋼支座構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，大型輥軸支座可高達(dá)數(shù)米。當(dāng)弧面半徑很大時，若積有污垢，就轉(zhuǎn)動不靈，需要定期養(yǎng)護(hù)。目前公路橋梁已較少采用鑄鋼支座，鐵路橋梁也開始使用其它類型支座，如橡膠支座。（4）輥軸支座第25頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-6鑄鋼支座類型示意圖第26頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一①采用不銹鋼或高級合金鋼支座，并封閉在油箱內(nèi)，以防生銹;②對承受接觸應(yīng)力的部分進(jìn)行表面硬化處理，以提高其容許承載力;③將支座的轉(zhuǎn)動部分制成鋼制或黃銅制成的球冠形，在鋼制球冠的上、下分別設(shè)置聚四氟乙烯板，構(gòu)成球面(型)支座。

(2)特種鋼支座特種鋼支座主要采用以下幾種形式:第27頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一三、鋼筋混凝土支座

1.鋼筋混凝土擺柱式支座2.混凝土鉸第28頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一

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(shù)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(nèi)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(wǎng)，以承受支座受豎向壓力時所產(chǎn)生的橫向拉力。第29頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一2.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(yīng)力狀態(tài)而使其承壓能力提高，并可沿鉸豎向軸線作少量轉(zhuǎn)動?；炷零q是最簡單、也是最便宜的中心可轉(zhuǎn)動的支座，其構(gòu)造見圖6-9。混凝土鉸需要在鉸頸上、下設(shè)置足以抵抗橫向拉應(yīng)力的鋼筋,鉸頸高度為鉸頸寬度的1/2~1/3。鉸頸部分應(yīng)做成順滑的拋物線形，鉸頸兩旁可用瑪締脂或?yàn)r青材料填塞?；炷零q曾多次在大跨徑橋梁中采用，支承反力可達(dá)10000kN。它的優(yōu)點(diǎn)是支座高度小，構(gòu)造簡單，用鋼量少;缺點(diǎn)是不能抵抗拉力，不能調(diào)整高度，轉(zhuǎn)動量少，不便于更換和修理。第30頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-6克勞茨高級鋼支座第31頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第33頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一橡膠支座與其它金屬剛性支座相比，具有構(gòu)造簡單、加工方便、節(jié)省鋼材、造價低、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。此外，橡膠支座能方便地適應(yīng)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(yīng)性。橡膠的彈性還能消減上、下部結(jié)構(gòu)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。四、橡膠支座（1）板式橡膠支座（2）盆式橡膠支座第34頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第35頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第36頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第37頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一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(jī)理是：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角，利用其剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移，見圖6-10(c)。因橡膠與鋼或混凝土之間有足夠大的摩阻力(摩擦系數(shù)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(shè)一層砂漿，以保證支座放置平穩(wěn)(圖6-10a)。采用橡膠支座可以不設(shè)固定支座，所有水平力由各個支座均勻分擔(dān)，必要時也可采用不等高的橡膠板來調(diào)節(jié)各支座傳遞的水平力。（1）板式橡膠支座第38頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一無加勁層的純橡膠支座、由于其容許壓應(yīng)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(wǎng)作為加勁層(見圖6-10b)。由于橡膠片之間的加勁層能起阻止橡膠片側(cè)向膨脹的作用，從而顯著提高了橡膠片的抗壓強(qiáng)度和支座的抗壓剛度，其抗壓容許應(yīng)力可以達(dá)到8~10MPa，而加勁物對橡膠板的轉(zhuǎn)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(dá)2000-8000kN，目前已廣泛用于中`小跨度的公路及鐵路橋梁。第39頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一國內(nèi)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℃。橡膠的硬度、壓縮彈性模量E、剪切彈性模量G、容許壓應(yīng)力[σ]容許剪切角的正切[tanγ]等，應(yīng)按橋梁的使用級別按現(xiàn)行《鐵橋規(guī)》或《公橋規(guī)》的有關(guān)規(guī)定取用。根據(jù)試驗(yàn)分析，橡膠壓縮彈性模量、容許壓應(yīng)力和容許剪切角的值，均與支座的形狀系數(shù)有關(guān)。形狀系數(shù)S為加勁板式橡膠支座的承壓面積與自由表面積之比，即第40頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一式中a——順橋向橡膠支座的長度；

b——橫橋向橡膠支座的長度；

h——橡膠層的厚度第41頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-10加勁板式橡膠支座第42頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-12盆式橡膠支座的一般構(gòu)造（尺寸單位：mm）第43頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)活動支座的位移量較大時，要使橡膠板產(chǎn)生相應(yīng)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(wěn),而且相鄰支座厚度可能不一，車輛駛過時會產(chǎn)生高差，行車不順。為克服這一缺點(diǎn)，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(shù)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(見圖6-11)。形狀系數(shù)——用來表示支座的形狀特征。為滿足橡膠的容許壓應(yīng)力和使支座能適應(yīng)轉(zhuǎn)動的要求，支座的長度a與寬度b之比取決于主梁下的有效寬度及所需的剪切角。一般應(yīng)充分利用有效寬度b，而盡可能減小a的尺寸，以降低阻抗力矩。第44頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-11聚四氟板式橡膠支座

1-上支座板；2-不銹鋼板；3-聚四氟乙烯板；

4-防護(hù)罩；5-A3鋼板；6-橡膠第45頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一盆式橡膠支座是在板式橡膠支座的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)后更為完善的一種橡膠支座。它與板式橡膠支座的主要區(qū)別在于：它不是利用置于橡膠中的加勁物來加強(qiáng)橡膠，而是將素橡膠板置于圓形鋼盆內(nèi)來加強(qiáng)橡膠。橡膠在受壓后的變形由于受鋼盆的約束，處于三向受壓狀態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠就永遠(yuǎn)不會喪失承載力。這時橡膠的容許抗壓強(qiáng)度可以進(jìn)一步提高到25MPa。密封在鋼盆內(nèi)的橡膠板，可以做適度不均勻壓縮來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，如果再加上聚四氟乙烯板和不銹鋼板，則還可以實(shí)現(xiàn)水平位移。（2）盆式橡膠支座第46頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一因此，盆式橡膠支座可做成固定支座，也可做成活動支座，活動支座又可為多向活動支座和單向活動支座。常用盆式橡膠支座的構(gòu)造如圖6-12。它是由上支座板不銹鋼板、聚四氟乙烯(PTFE)板、圓鋼盆、橡膠板、緊箍圈、防水圈和下支座板等組成。盆式橡膠支座具有很大的承載能力，水平位移量大，摩擦系數(shù)小,支座建筑高度低，節(jié)省鋼材。在同樣的載重下,它的體積(高度)和重量不到鋼支座的1/10；而且，它在縱向及橫向均可轉(zhuǎn)動和移動,在功能上優(yōu)于鋼支座、能滿足寬橋?qū)χё鶛M向也要能轉(zhuǎn)動及伸縮的要求。第47頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-13GPZ和TPZ盆式橡膠支座實(shí)物照片第48頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一盆式橡膠支座構(gòu)造要點(diǎn)1.鋼盆2.承壓橡膠板3.鋼襯板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不銹鋼滑板7.鋼緊箍圈8.密封膠圈第49頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一固定與滑動盆式橡膠支座

多向活動支座（DX）第50頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一縱向活動支座（ZX）第51頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一固定支座（GD）第52頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一5、其它支座

QGZ球型鋼支座第53頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一QGZ球型鋼支座第54頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一三、支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算l.支座受力與變位分析

2.鋼支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.板式橡膠鋼支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算第55頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一l.支座受力與變位分析

(l)受力分析

(2)位移分析在進(jìn)行橋梁支座的設(shè)計(jì)時，首先必須求得每個支座上所承受的豎向力和水平力以及需適應(yīng)的位移和轉(zhuǎn)角。然后，根據(jù)它們來選定支座的各部尺寸并進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定等各項(xiàng)驗(yàn)算。第56頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一作用于支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力、活載的支點(diǎn)反力及其影響力。在計(jì)算活載的支點(diǎn)反力時，要按照最不利位置加載，并計(jì)入沖擊效應(yīng)。當(dāng)支座可能會出現(xiàn)上拔力(負(fù)反力)時，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力。例如，當(dāng)連續(xù)梁邊跨較小而中跨較大時，或橋跨結(jié)構(gòu)承受較大的橫向風(fēng)力時，支座錨栓會受到負(fù)反力作用。

(l)受力分析第57頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一作用于支座上的水平力包括縱向水平力和橫向水平力。正交直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)算縱向水平力。對斜橋和彎橋還需要計(jì)算離心力或風(fēng)力所產(chǎn)生的橫向水平力；對鐵路橋梁，還需要計(jì)算由列車橫向搖擺力所產(chǎn)生的橫向水平力。第58頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一支座上的縱向水平力，包括由列車或汽車荷載的制動力(牽引力)、風(fēng)力、支座摩阻力或溫度變化支座變形所引起的水平力以及其它原因如橋梁縱坡產(chǎn)生的水平力。列車或汽車的制動力(牽引力)應(yīng)分別按照《鐵橋規(guī)》與《公橋規(guī)》的要求確定，制動力在各支座上的分配亦應(yīng)按各自規(guī)范計(jì)算。位于地震區(qū)的橋梁支座的設(shè)計(jì)計(jì)算,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的地震烈度，按鐵路或公路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。第59頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一支座的水平位移包括縱向位移和橫向位移。支座縱向位移有溫度伸縮位移、混凝土收縮徐變變位、活載作用下梁體下翼緣伸長、下部結(jié)構(gòu)的位移等;

支座橫向位移有溫度、混凝土收縮徐變變位、下部結(jié)構(gòu)橫向位移、斜橋和彎橋荷載引起的橫向變位等。支座沿縱向的轉(zhuǎn)角有結(jié)構(gòu)自重和活載產(chǎn)生的的梁端轉(zhuǎn)角、混凝土收縮徐變產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角`因下部結(jié)構(gòu)變位產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角等。把以上各項(xiàng)支座反力和變位的計(jì)算結(jié)果按橋規(guī)的規(guī)定進(jìn)行組合，就可為支座的設(shè)計(jì)提供了計(jì)算數(shù)據(jù)。

(2)位移分析第60頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一下面以弧型支座為例說明鋼支座的設(shè)計(jì)計(jì)算算方法。圖6-14為弧型支座的計(jì)算圖式。其設(shè)計(jì)步驟如下:

2.鋼支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算(1)確定平面尺寸a和b(2)確定墊板高度h(3)確定圓弧曲面半徑r(4)驗(yàn)算鋼銷釘抗剪強(qiáng)度確定圓弧曲面半徑r第61頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一根據(jù)梁底和墩臺頂面混凝土的局部承壓強(qiáng)度要求而定。目前局部承壓強(qiáng)度《鐵橋規(guī)》用容許應(yīng)力法計(jì)算,《公橋規(guī)》用極限狀態(tài)法計(jì)算。(1)確定平面尺寸a和b第62頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一1.容許應(yīng)力法計(jì)算支座下部局部承壓的混凝土最大正應(yīng)力——支座的計(jì)算反力；——鋼筋混凝土與素混凝土局部承壓容許應(yīng)力值；——局部承壓面積；——截面全部面積；——中心受壓時混凝土的容許應(yīng)力。第63頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第64頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一2.極限狀態(tài)法計(jì)算支座墊塊按混凝土局部承壓強(qiáng)度計(jì)算，即a、b——承壓鋼板的平面邊長，a為順橋面邊長，b為橫橋向邊長；——混凝土局部承壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的提系數(shù)；第65頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一——局部承壓面積；——局部承壓時按規(guī)范規(guī)定采用的計(jì)算面積；——混凝土抗極限壓強(qiáng)度，（同標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度）；——混凝土材料安全系數(shù)：——支座的計(jì)算反力；第66頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一——荷載在支座上產(chǎn)生的計(jì)算反力；——結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù);——荷載安全系數(shù)；——荷載組合系數(shù)；當(dāng)?shù)?7頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一圖6-14弧形支座計(jì)算圖示

第68頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一N——由橋上全部恒載與活載(包括沖擊力)所產(chǎn)生的支承反力;式中[σw]——鑄鋼材料的容許彎曲應(yīng)力。(2)確定墊板高度h把墊板作為承受均布荷載的懸臂梁，由梁的最大彎矩按容許應(yīng)力法確定h。第69頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一活動支座要考慮由于溫度變化等因素，上墊板有一個允許的最大水平位移小它會引起附加彎矩，因此公式變?yōu)椋旱?0頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一(3)確定圓弧曲面半徑r根據(jù)赫茲接觸應(yīng)力公式確定r式中E——鑄鋼的彈性模量；N/b1——上下墊板之間的接觸線之間單位長度上的壓力；R——鑄鋼自由接觸時的容許局部承壓力。第71頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一(3)確定圓弧曲面半徑r根據(jù)赫茲接觸應(yīng)力公式確定r式中E——鑄鋼的彈性模量；N/b1——上下墊板之間的接觸線之間單位長度上的壓力；R、r——接觸面上大小圓的半徑；第72頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一若引入鑄鋼接觸時的容許局部承壓強(qiáng)度式中——自由接觸時鋼的徑向承壓強(qiáng)度；在此外，當(dāng)鋼板厚度h和順橋向長度a已經(jīng)確定是時從幾何要求上r應(yīng)滿足：——戶型鋼板兩側(cè)保留的豎直面高度，常取第73頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一(4)驗(yàn)算鋼銷釘抗剪強(qiáng)度確定圓弧曲面半徑r式中H——支座摩阻力或制動力：A——一塊齒板或一根銷釘?shù)挠行Ъ羟忻娣e；——銷釘容許剪應(yīng)力。第74頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一

2.板式橡膠鋼支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）確定平面尺寸a、b（2）確定厚度h（3）計(jì)算支轉(zhuǎn)角，驗(yàn)算支座不脫空條件（4）驗(yàn)算支座的抗滑性能第75頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（1）確定平面尺寸a、b根據(jù)支座厚度h與支承墊石混凝土的壓應(yīng)力不超過它們的容許承壓應(yīng)力，確定axb。一般由橡膠支座控制設(shè)計(jì)Nmax——運(yùn)營階段由橋上全部恒載與活載（包括沖擊力）所產(chǎn)生的最大支點(diǎn)反力；[σ]——橡膠支座的平均容許壓應(yīng)力；A——橡膠支座平面面積，矩形支座為axb；當(dāng)形狀系數(shù)S>8時：當(dāng)形狀系數(shù)5≤S≤8時：第76頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（2）確定厚度h梁式橋的主梁由溫度變化等因素在支座處產(chǎn)生的縱向水平位移，依靠全部橡膠片的剪切變形t來實(shí)現(xiàn),與t的關(guān)系為：由有第77頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一ah第78頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一[tanγ]——橡膠片容許剪切角的正切值，按橋規(guī)規(guī)定取值，根據(jù)是否計(jì)入活載制動力而取不同值；式中Δ——荷載、溫度變化等所引起的支座頂?shù)紫鄬λ轿灰??！苩確定后，再加上加勁薄鋼板的總厚度，即為橡膠支座的厚度h。鐵路和公