《橋梁工程支座》課件

橋梁工程支座橋梁支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在橋梁工程中扮演著關鍵角色。支座是橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間的連接構(gòu)件，承擔著傳遞荷載、緩沖振動和適應溫度變化等重要功能。課程內(nèi)容大綱11.支座概述涵蓋支座定義、作用、分類和設計要求，為學習者奠定基礎。22.常見類型的支座深入介紹不同類型支座的結(jié)構(gòu)、特點、適用范圍和應用案例。33.支座的安裝與維護講解支座安裝要點、檢查與維護方法，以及更換與修復的步驟。44.支座設計與計算介紹支座設計流程，包括設計載荷的確定、支座自重、變形、受力和連接細節(jié)的設計。55.案例分析與討論分析典型橋梁支座設計、常見問題和設計優(yōu)化策略。一、支座概述支座是橋梁結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。支座承擔著橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量，并允許橋梁結(jié)構(gòu)在溫度變化和荷載作用下發(fā)生一定程度的變形，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用。1.支座的定義和作用橋梁支座橋梁支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，將橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)連接在一起，并起到傳遞荷載、緩沖振動、保證橋梁正常運行的作用。支座的作用支座可以傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量和行駛車輛的荷載，同時還能吸收橋梁結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮和振動，防止橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的應力，確保橋梁的安全運行。2.支座的分類結(jié)構(gòu)類型橋梁支座可分為固定支座和活動支座，固定支座限制橋梁的水平和豎向移動，活動支座允許橋梁在一定范圍內(nèi)移動。材料類型常見支座材料包括橡膠、鋼、彈簧等，每種材料都有其獨特的性能和適用范圍。功能類型根據(jù)支座功能可分為滑動支座、搖動支座、支撐支座等，不同的功能類型滿足橋梁不同的設計需求。安裝方式支座安裝方式包括直接安裝和間接安裝，安裝方式會影響支座的承載能力和耐久性。3.支座的設計要求強度要求支座必須能夠承受橋梁的荷載，包括車輛荷載、風荷載和地震荷載。支座的強度要足夠高，以確保橋梁的安全和穩(wěn)定。剛度要求支座的剛度要足夠大，以防止橋梁的過度變形。支座的變形應符合規(guī)范的要求，以確保橋梁的正常使用。耐久性要求支座必須能夠抵抗環(huán)境的影響，例如雨雪、腐蝕和高溫。支座的耐久性要足夠長，以確保橋梁的使用壽命?？删S護性要求支座的設計要便于維護和檢修。支座的安裝和拆卸要方便，以減少維修成本。二、常見類型的支座支座是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其類型眾多，各有優(yōu)缺點。根據(jù)支座的功能、結(jié)構(gòu)和材料等不同，可以將支座分為多種類型，本節(jié)將介紹幾種常見的類型。不活動支座固定支座固定支座可防止橋梁在水平方向移動。在橋梁結(jié)構(gòu)中，固定支座通常位于橋墩的末端。橋梁支撐固定支座限制橋梁的垂直和水平運動，確保其穩(wěn)定性。施工要求固定支座的安裝需要精確的定位和施工工藝，以確保其功能正常。2.滑動支座結(jié)構(gòu)滑動支座通常由鋼制底座、滑動板、摩擦面、橡膠墊和固定裝置組成。作用允許橋梁結(jié)構(gòu)在水平方向上滑動，以適應溫度變化或地震引起的位移。應用主要用于大型橋梁，例如懸索橋、斜拉橋和拱橋，以控制橋梁的膨脹和收縮。3.搖動支座11.定義搖動支座是一種允許橋梁結(jié)構(gòu)在水平方向上發(fā)生一定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動的支座。22.作用主要用于承受橋梁結(jié)構(gòu)的豎向荷載和水平荷載，同時允許結(jié)構(gòu)在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以適應溫度變化或地震等因素的影響。33.結(jié)構(gòu)特點搖動支座通常由鋼制或橡膠制成的支撐板、搖動軸和固定裝置組成。44.應用場景常用于橋梁的轉(zhuǎn)彎處、坡道處或需要承受較大水平荷載的部位。4.鋼支座結(jié)構(gòu)特點鋼支座主要由鋼板、鋼筋等組成。鋼支座具有高強度、高剛度、耐腐蝕等特點。鋼支座的結(jié)構(gòu)形式多樣，常見的有固定式、滑動式、搖擺式等。5.橡膠支座結(jié)構(gòu)特點橡膠支座由橡膠層和鋼板層構(gòu)成，橡膠層具有良好的彈性和減震性能，鋼板層提供強度和剛度。優(yōu)良性能橡膠支座可以有效地降低橋梁的振動，提高行車舒適性，并能適應橋梁的溫度變化。廣泛應用橡膠支座應用廣泛，常用于公路橋、鐵路橋、人行天橋等各種類型的橋梁工程。種類多樣根據(jù)形狀和性能的不同，橡膠支座可以分為多種類型，如盆式橡膠支座、板式橡膠支座等。6.彈簧支座彈簧支座彈簧支座使用彈簧作為主要的承載元件。安裝安裝時需要確保彈簧的預緊力，防止橋梁結(jié)構(gòu)的沉降。優(yōu)點彈簧支座能夠承受較大的荷載，并提供良好的減震性能。缺點彈簧支座的壽命有限，需要定期檢查和維護。7.支撐支座支撐支座支撐支座主要用于橋梁的中間部位，起到支撐和傳遞荷載的作用。它通常采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，并配備橡膠墊或彈簧墊以提供一定的彈性。支撐支座的作用支撐支座可以有效地分散橋梁荷載，減少橋梁結(jié)構(gòu)的應力集中，提高橋梁的整體穩(wěn)定性。同時，支撐支座還可以吸收橋梁的振動，提高橋梁的舒適度。三、支座的安裝與維護支座的安裝與維護對于橋梁結(jié)構(gòu)的安全和耐久性至關重要，直接影響橋梁的使用壽命。支座的安裝要點精確定位支座安裝前，要確保其位置與設計圖紙一致，避免偏差導致橋梁結(jié)構(gòu)變形。固定牢固支座安裝完成后，要采取可靠的固定措施，防止其在荷載作用下松動或移位。施工質(zhì)量施工過程中要嚴格控制施工質(zhì)量，確保支座安裝精度和牢固性，避免因安裝問題影響橋梁的使用壽命。檢測驗收支座安裝完成后，要進行嚴格的檢測驗收，確保其滿足設計要求，方可進行下一步施工。2.支座的檢查與維護11.定期檢查定期檢查支座的狀況，包括外觀、變形、裂紋、松動等。22.清理維護清除支座上的污垢、雜物，并對滑動面進行潤滑保養(yǎng)。33.調(diào)整維修及時發(fā)現(xiàn)并處理支座的故障，必要時進行維修或更換。44.記錄存檔記錄支座的檢查維護情況，以便于追蹤和分析。3.支座的更換與修復定期檢查橋梁支座應定期檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換或修復。更換流程更換支座需要專業(yè)人員進行施工，確保新支座與橋梁結(jié)構(gòu)匹配。修復方法支座的修復方法包括焊接、灌漿等，根據(jù)具體情況選擇合適的修復方案。四、支座設計與計算橋梁支座設計是橋梁設計的重要組成部分，支座的設計與計算需要考慮橋梁荷載、結(jié)構(gòu)形式、材料特性等因素，確保支座能夠安全可靠地承受荷載，并滿足橋梁的正常使用要求。設計載荷的確定活荷載車輛荷載，行人荷載，風荷載，地震荷載等恒荷載橋梁結(jié)構(gòu)自重，橋面鋪裝重量，欄桿重量等施工荷載施工機械，材料等產(chǎn)生的荷載2.支座自重的計算11.材料密度根據(jù)支座材料，查閱相關標準獲取密度，如鋼材、橡膠等。22.形狀尺寸根據(jù)支座設計圖紙，準確測量支座各部分的尺寸，并將其分解為簡單的幾何形狀。33.體積計算根據(jù)幾何形狀公式，計算出支座各部分的體積，并將其相加得到支座的總體積。44.自重計算將體積乘以材料密度，即可得到支座的自重。3.支座變形的計算計算方法支座變形計算涉及彈性模量、泊松比、截面面積等參數(shù)，根據(jù)材料特性和載荷條件進行分析。變形類型支座變形主要包括垂直變形、水平變形和扭轉(zhuǎn)變形，這些變形會影響橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。影響因素載荷大小溫度變化材料特性支座結(jié)構(gòu)4.支座受力的分析垂直荷載支座承受來自橋梁結(jié)構(gòu)的重量，包括橋面、橋墩和橋臺等。水平荷載支座承受來自風力、地震、車輛行駛等產(chǎn)生的水平力。扭矩支座承受來自橋梁結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力矩，通常由不對稱荷載或結(jié)構(gòu)變形引起。剪力支座承受來自橋梁結(jié)構(gòu)的剪力，主要來自橋面荷載和風力。5.支座連接細節(jié)的設計連接強度支座連接應確保足夠的強度和剛度，以承受荷載和溫度變化。防腐蝕連接部位應采取必要的防腐蝕措施，延長支座使用壽命。施工便捷連接設計應方便施工，并確保安裝精度和可靠性。案例分析與討論本節(jié)將深入分析一些實際橋梁工程中的支座案例，探討常見問題及優(yōu)化策略。典型橋梁支座設計橋梁類型支座設計與橋梁類型密切相關。例如，斜拉橋、拱橋和懸索橋需要不同的支座類型來適應其獨特的結(jié)構(gòu)和荷載。荷載條件支座的設計應考慮橋梁的交通荷載、風荷載、地震荷載和溫度荷載等因素。支座需要能夠承受這些荷載并確保橋梁的穩(wěn)定性和安全。支座常見問題分析支座變形支座變形會導致橋梁結(jié)構(gòu)受力不均勻，甚至造成橋梁整體失穩(wěn)。常見變形類型包括彈性變形、塑性變形和疲勞變形。支座松動支座松動會導致橋梁結(jié)構(gòu)的振動和位移，影響橋梁的正常使用壽命。松動原因可能是安裝不到位，材料老化或腐蝕等。支座損壞支座損壞會導致橋梁結(jié)構(gòu)無法正常承載，甚至造成橋梁垮塌。損壞原因可能是超載、碰