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株洲多跨連續(xù)梁橋橡膠支座的應(yīng)用與布置
多跨連續(xù)梁橋橡膠支座的應(yīng)用與布置
在多跨結(jié)構(gòu)中，橡膠支座的作用更為重要，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的多跨連續(xù)要求較大的伸縮位移量，在這種結(jié)構(gòu)中通常應(yīng)使用金屬支座，但在年溫差和濕度差很小的情況下，仍可采用橡膠支座。
對(duì)于直梁橋，上部結(jié)構(gòu)跨徑和橋墩數(shù)決定了作用在固定支座的力的大小。通常固定支座可設(shè)在橋墩或橋臺(tái)上，只要它能承受上部結(jié)構(gòu)位移的反作用力，如果能夠在結(jié)構(gòu)中部選一個(gè)點(diǎn)來(lái)固定，那么由內(nèi)部應(yīng)力引起的作用在固定支座上的合力就為最小。假如固定點(diǎn)兩端的長(zhǎng)度相近，則由混凝土徐變，溫度變化引起的橡膠支座摩阻力可以相互抵消。但制動(dòng)力之類(lèi)的外力則不能這樣考慮。
在對(duì)橋長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案做經(jīng)濟(jì)評(píng)定時(shí)，由橡膠支座累積的摩阻力是相當(dāng)重要的。水平力越大，對(duì)墩柱及基礎(chǔ)的要求越高，因此橋長(zhǎng)較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用低摩阻支座。在地基穩(wěn)定的情況下，可使用低摩阻滾動(dòng)支座，這種支座的摩阻系數(shù)很低，實(shí)際上只有0.5%左右，在設(shè)計(jì)時(shí)可偏安全的采用1.5%的摩阻系數(shù)來(lái)計(jì)算。傳統(tǒng)的四氟板式滑動(dòng)支座的摩阻系數(shù)為3%~6%，因而采用滾動(dòng)橡膠支座時(shí)固定點(diǎn)的水平力至少可減少到四氟板式滑動(dòng)支座的1/2。但滾動(dòng)支座只允許單向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此這種支座不適合容易發(fā)生地基沉降的情況。
滾動(dòng)支座支承可以布設(shè)在橋臺(tái)上或中墩上。但應(yīng)注意的是定向支座應(yīng)與固定支座排成一行。在一排的支座中位移可能有差別，因此，應(yīng)合理的采用具有全向轉(zhuǎn)動(dòng)能力的支座。如盆式橡膠支座或者球面支座。此外，由于橋墩不能橫向彎曲，所以需要一排固定支座來(lái)保證當(dāng)發(fā)生很小的橫向位移時(shí)不產(chǎn)生應(yīng)力。
在柔性墩結(jié)構(gòu)中，相應(yīng)的支座按水平荷載的分配來(lái)選擇。如可在中墩上設(shè)固定支座，此時(shí)墩上的縱、橫向荷載均由墩柱上支座來(lái)分擔(dān);其余每個(gè)墩上都配有定向滑移支座以便分擔(dān)橫向水平荷載;橋臺(tái)的橫向剛度較大，所以只需在一個(gè)橋臺(tái)上設(shè)置定向支座。
而對(duì)于曲線橋梁，由于曲桿的質(zhì)量重心常位于桿軸兩端連線之外,所以即使在自重作用下，橋跨結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生扭矩，所以曲線梁橋的支承布置，必須能夠承受自重和活載偏載等因素所產(chǎn)生的合扭矩作用。曲線梁橋的支承方式應(yīng)根據(jù)曲率半徑的大小，上下部結(jié)構(gòu)的總體布置圖而定。根據(jù)支座布置的情況以決定全橋的力學(xué)計(jì)算圖式，這樣會(huì)直接影響到全橋內(nèi)力分布。因此，曲線橋梁的支承布置是否合理是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。曲線橋梁中，支座的形式有抗扭支承與固定式點(diǎn)鉸支承。抗扭支承通常由多個(gè)橫向的橡膠支座(板式或盆式)組成，固定式點(diǎn)鉸支承現(xiàn)多由盆式橡膠支座或板式橡膠支座構(gòu)成。
