1、 3)3)当桥梁位于坡道上时当桥梁位于坡道上时 ，固定支座应设在较低一端，固定支座应设在较低一端 以使梁体在竖向荷载沿坡追方向分力的作用下受压，以使梁体在竖向荷载沿坡追方向分力的作用下受压，以便能抵消一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力；当桥以便能抵消一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力；当桥梁位于平坡上时梁位于平坡上时 ,固定支座宜设在主要行车方向的前固定支座宜设在主要行车方向的前端。端。4)4)曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动和移动的可能性。通
2、常宜采用球面支座，横向自由转动和移动的可能性。通常宜采用球面支座，且为多向活动支座。且为多向活动支座。第二节第二节 支座的类型和构造支座的类型和构造支座按材料制造主要类型有：支座按材料制造主要类型有：简易垫层支座简易垫层支座钢支座钢支座橡胶支座橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座盆式橡胶支座盆式橡胶支座 应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等因应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等因素来选取支座类型。素来选取支座类型。中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座铁路桥采用钢支
3、座铁路桥采用钢支座钢筋混凝土摆柱钢筋混凝土摆柱一、简易垫层支座 采用油毛毡、石棉板或铅板等垫层做成，压实后的厚度不采用油毛毡、石棉板或铅板等垫层做成，压实后的厚度不小于小于1cm1cm，可用于跨径小于，可用于跨径小于10m10m的板梁桥的板梁桥,4m,4m以下的铁路板桥。以下的铁路板桥。桥台端易拉裂；固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固桥台端易拉裂；固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固,锚钉预埋在墩台帽内；宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设锚钉预埋在墩台帽内；宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设钢筋网加强。钢筋网加强。图图6-6(a)6-6(a)所示平板支座的上、下摆就是两块平板。固定支所示平板支座
4、的上、下摆就是两块平板。固定支座的上、下平板间用钢销固定。座的上、下平板间用钢销固定。平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，梁端不能平板支座构造简单、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由转动自由转动,伸缩时要克服较大的摩阻力，故只适用于很小跨度伸缩时要克服较大的摩阻力，故只适用于很小跨度的梁。的梁。（1 1）平板支座）平板支座二、钢支座(目前主要用于铁路桥）各类支座基本上都由可以相对摆动的所谓上、下摆组成（2）弧形钢板支座(图6-6b)适用范围：跨径1020m，（伸缩时仍要克服较大的摩阻伸缩时仍要克服较大的摩阻力）力）支撑反力小于600KN.构造特点：由上下垫板所组成，下垫板顶面切剥成圆柱
5、体。固定支座需在上垫板上做齿槽（或销孔），在下垫板上焊以齿板（或销钉），安装后使齿板嵌入齿槽(或销钉伸入销孔)，以保证上下垫板之间不发生相对水平位移 安装要点三、钢筋混凝土摆柱式支座三、钢筋混凝土摆柱式支座适用：钢筋混凝土摆柱式支座可用于跨径大于或等于适用：钢筋混凝土摆柱式支座可用于跨径大于或等于20m20m的公路的公路梁桥，或跨径大于梁桥，或跨径大于13m13m的公路悬臂梁桥的挂孔；铁路桥梁。它的的公路悬臂梁桥的挂孔；铁路桥梁。它的水平位移量较大，承载力为水平位移量较大，承载力为5500kN5500kN左右，多作活动支座。左右，多作活动支座。构造：它的上下构造：它的上下两端各放弧形固两端各放
6、弧形固定钢支座一个。定钢支座一个。摆柱由摆柱由40504050号号混凝土制成，柱混凝土制成，柱体内一般按含筋体内一般按含筋率约为率约为0.5%0.5%左右左右配置竖向钢筋，配置竖向钢筋，同时要配置水平同时要配置水平钢筋网，以承受钢筋网，以承受支座受竖向压力支座受竖向压力时所产生的横向时所产生的横向拉力。拉力。四、橡胶支座1、板式橡胶支座 形状：矩形和圆形；形状：矩形和圆形；材料：以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡材料：以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡胶一般用于最低气温不超过胶一般用于最低气温不超过-25-250 0C C的地区，天然橡胶用的地区，天然橡胶用于于-30-300 0C
7、 C-40-400 0C C的地区。的地区。构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。变形机理：（变形机理：（1 1）不均匀弹性压缩实现转动；（）不均匀弹性压缩实现转动；（2 2）剪）剪切变形实现水平位移；（切变形实现水平位移；（3 3）加劲层以提高支座的竖向）加劲层以提高支座的竖向承载能力；（承载能力；（4 4）无固定和活动支座之分。）无固定和活动支座之分。适用范围：支座反力为适用范围：支座反力为70703600kN3600kN的中等跨径（的中等跨径（40,40,有有50
8、-6050-60）公路、城市桥梁。）公路、城市桥梁。施工：在墩台顶部，需铺设一层施工：在墩台顶部，需铺设一层1:31:3砂浆，以保证支座砂浆，以保证支座放置平稳放置平稳;因橡胶与钢或混凝土之间有足够大的摩阻力因橡胶与钢或混凝土之间有足够大的摩阻力(摩擦系数摩擦系数0.250.400.250.40）橡胶板与梁底和墩台顶之间一）橡胶板与梁底和墩台顶之间一般无须连接；若水平荷载较大时，为防滑，可在支座般无须连接；若水平荷载较大时，为防滑，可在支座顶、底预留定位空槽。顶、底预留定位空槽。聚四氟乙烯滑板式橡胶支座简称四氟滑板式支座，是于普通板式橡胶聚四氟乙烯滑板式橡胶支座简称四氟滑板式支座，是于普通板式
9、橡胶支座上按照支座尺寸大小粘复一层厚支座上按照支座尺寸大小粘复一层厚2-4mm2-4mm的聚四氟乙烯板而成的聚四氟乙烯板而成.四氟滑板式支座除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性变形，且四氟滑板式支座除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性变形，且能承受垂直荷载及适应梁端转动外，利用聚四氟乙烯板与不锈钢板间能承受垂直荷载及适应梁端转动外，利用聚四氟乙烯板与不锈钢板间的低摩擦系数（的低摩擦系数（f f0.080.08）可使桥梁上部构造水平位移不受限制。）可使桥梁上部构造水平位移不受限制。跨度跨度3030米的大跨度桥梁、简支梁连续板桥和多跨连续梁桥可作活动米的大跨度桥梁、简支梁连续板桥和多跨连续梁桥
10、可作活动支座使用；支座使用；四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座 聚四氟板式橡胶支座聚四氟板式橡胶支座 1-上支座板上支座板；2-不锈钢板；不锈钢板；3-聚四氟乙烯板；聚四氟乙烯板；4-防护罩；防护罩；5-A3钢板；钢板；6-橡胶橡胶 2.2.桥梁盆式橡胶支座(70年代，大中跨径桥梁）板式支座处于无侧限受压状态，厚度不能过大，水平板式支座处于无侧限受压状态，厚度不能过大，水平位移主要取决于橡胶的剪切变形。位移主要取决于橡胶的剪切变形。盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座。具有承载能力大（座。具有承载能力大（橡胶的容许抗压强度可以提高到橡
11、胶的容许抗压强度可以提高到 25MPa25MPa）、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支座承载力为座承载力为1000KN1000KN以上的大跨径桥梁。以上的大跨径桥梁。盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。盆式橡胶支座的一般构造盆式橡胶支座的一般构造1.钢盆2.承压橡胶板3.钢衬板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不锈钢滑板7.钢紧箍圈8.密封胶圈 3.3.球形橡胶支座 适用于曲线桥、弯桥（多向转动、并且转动量大）；承载能力较大，大跨径宽桥。（导向装置）第三节第三节 板式橡胶支座的设计与计算板式橡胶支座的设计与计算1 1、板
12、式橡胶支座物理力学性能、板式橡胶支座物理力学性能1 1）尺寸）尺寸 橡胶板：橡胶板：平面尺寸平面尺寸 lla a*l lb b（标准生产）（标准生产）厚度厚度5mm5mm（标准）、顶底两层（标准）、顶底两层2.5mm2.5mm 钢板：钢板：平面尺寸平面尺寸保护层不小于保护层不小于5mm5mm 厚度厚度 ;不小于不小于2mmKp应力校正系数，取应力校正系数，取1.3；Rck支座压力标准值（汽车荷载计入冲击系数）；支座压力标准值（汽车荷载计入冲击系数）；tes,u、tes,l加劲钢板上、下层橡胶层厚度；加劲钢板上、下层橡胶层厚度；Ae承压加劲钢板面积；承压加劲钢板面积；s加劲钢板轴向拉应力限值，可
13、取钢材屈服强度的加劲钢板轴向拉应力限值，可取钢材屈服强度的0.65倍倍;selesuesckpsAttRKt,2 2）橡胶支座抗压弹性模量按下列公式计算：）橡胶支座抗压弹性模量按下列公式计算：矩形支座：矩形支座：圆形支座：圆形支座：式中式中:EeEe支座抗压弹性模量（支座抗压弹性模量（MPaMPa）；）；GeGe支座抗剪弹性模量；支座抗剪弹性模量；SS支座形状系数；支座形状系数；l l0a0a矩形支座加劲钢板短边尺寸；矩形支座加劲钢板短边尺寸；l l0b0b矩形支座加劲钢板长边尺寸；矩形支座加劲钢板长边尺寸；d d0 0圆形支座钢板直径；圆形支座钢板直径；t teses支座中间层单层橡胶厚度。
14、支座中间层单层橡胶厚度。支座形状系数应在支座形状系数应在5S12范围内取用。范围内取用。24.5SGEeebaesballtllS00002estdS403)3)剪切模量剪切模量G Ge e 常温下橡胶支座抗剪弹性模量常温下橡胶支座抗剪弹性模量 Ge=1.0 MpaGe=1.0 Mpa；当累年最冷月平；当累年最冷月平均温度的平均值为均温度的平均值为0-100-10时，时，GeGe值应增大值应增大20%20%；当低于；当低于-10-10时，时，GeGe值应增大值应增大50%50%；当低于当低于-25-25时，时，GeGe为为2MPa2MPa。4 4）剪切角正切值限制）剪切角正切值限制 当不计制动
15、力时，当不计制动力时，tg0.5 当计入制动力时，当计入制动力时，tg0.75)5)摩擦系数摩擦系数 支座与混凝土接触时，支座与混凝土接触时，=0.3；支座与钢板接触时，支座与钢板接触时，=0.2；聚四氟乙烯板与不锈钢板接触（加硅脂）时，聚四氟乙烯板与不锈钢板接触（加硅脂）时，f=0.06；当温度；当温度低于低于-25时，时，f值增大值增大30%；当不加硅脂时，；当不加硅脂时，f值应加倍。当有值应加倍。当有实测资料时，也可按实测资料采用。实测资料时，也可按实测资料采用。6 6）平均容许压应力）平均容许压应力 c c=10.0MPa=10.0MPa 2.2.板式橡胶支座的设计与计算板式橡胶支座的
16、设计与计算（1 1）确定平面尺寸）确定平面尺寸l la a、l lb b（2 2）确定厚度）确定厚度t te e（3 3）计算支转角，验算支座不脱空条件）计算支转角，验算支座不脱空条件（4 4）验算支座的抗滑性能（）验算支座的抗滑性能（）抗压（抗压（c c、EeEe ）受压稳定性剪切角限制（tg、GeGe）(1)(1)确定支座的平面尺寸确定支座的平面尺寸 =R=Rckck/A/Ae e c c Ae支座有效承压面积（承压加劲钢板面积）；支座有效承压面积（承压加劲钢板面积）；(2)(2)确定支座厚度确定支座厚度 保证受压稳定考虑，应符合下列条件：保证受压稳定考虑，应符合下列条件：矩形支座矩形支座
17、 圆形支座圆形支座 式中式中:l:la a矩形支座短边尺寸；矩形支座短边尺寸；dd圆形支座直径。圆形支座直径。510aealtl510dtde从满足剪切变形考虑，应符合下列条件从满足剪切变形考虑，应符合下列条件tg tg ：不计制动力时不计制动力时 计入制动力时计入制动力时 当板式橡胶支座在横桥向平行于墩台帽横坡或盖梁横坡当板式橡胶支座在横桥向平行于墩台帽横坡或盖梁横坡设置时，支座橡胶层总厚度应符合下列条件：设置时，支座橡胶层总厚度应符合下列条件：不计制动力时不计制动力时 计入制动力时计入制动力时 式中式中:te 支座橡胶层总厚度；支座橡胶层总厚度；l由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用
18、标准值引起的由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用标准值引起的剪切变形和纵向力标准值（当计入制动力时包括制动力标准值）剪切变形和纵向力标准值（当计入制动力时包括制动力标准值）产生的支座剪切变形，以及支座直接设置于不大于产生的支座剪切变形，以及支座直接设置于不大于1%纵坡的纵坡的梁底面下，在支座顶面由支座承压力标准值顺纵坡方向分力产梁底面下，在支座顶面由支座承压力标准值顺纵坡方向分力产生的剪切变形；生的剪切变形；t支座在横桥向平行于不大于支座在横桥向平行于不大于2%的墩台帽横坡或盖梁横坡上设的墩台帽横坡或盖梁横坡上设置，由支座承压力标准值平行于横坡方向分力产生的剪切变形；置，由支座承压力标准
19、值平行于横坡方向分力产生的剪切变形；2243.1tlet222tletlet43.1let 2(3)板式橡胶支座竖向平均压缩变形应符合下列规定：板式橡胶支座竖向平均压缩变形应符合下列规定：式中式中:c,mc,m支座竖向平均压缩变形；支座竖向平均压缩变形；l la a矩形支座短边尺寸或圆形支座直径；矩形支座短边尺寸或圆形支座直径；由上部结构挠曲在支座顶面引起的倾角，以及支座直接设置由上部结构挠曲在支座顶面引起的倾角，以及支座直接设置于不大于于不大于1%1%纵坡的梁底面下，在支座顶面引起的纵坡坡角。纵坡的梁底面下，在支座顶面引起的纵坡坡角。E Eb b橡胶弹性体体积模量，橡胶弹性体体积模量，200
20、0MP2000MPa aemcatl07.02,beeckeeeckmcEAtREAtR,主梁受荷载挠曲，梁截面将出现转角，以确保支座与梁底可靠接触，主梁受荷载挠曲，梁截面将出现转角，以确保支座与梁底可靠接触，不致脱空而导致过大的局部承压不致脱空而导致过大的局部承压,要求要求1 1 0 0。支座表面将产生不均匀的压缩变形，支座表面将产生不均匀的压缩变形，一端为一端为1 1另一端为另一端为2 2，其平均压缩变形其平均压缩变形c,mc,m=(=(1 1+2 2)/2)/2 支座偏转角支座偏转角=（2 2-1 1）/l la a 1 1=c,mc,m-l la a./2 0/2 0(4 4)板式橡胶
21、支座抗滑稳定应符合下列规定：板式橡胶支座抗滑稳定应符合下列规定：不计汽车制动力时不计汽车制动力时计入汽车制动力时计入汽车制动力时 式中式中:R RGkGk由结构自重引起的支座反力标准值；由结构自重引起的支座反力标准值；R R c,kc,k由结构自重标准值和由结构自重标准值和0.50.5倍汽车荷载标准值（计入冲击系倍汽车荷载标准值（计入冲击系数）引起的支座反力。数）引起的支座反力。ll见本规范第见本规范第8.4.28.4.2条，但不包括制动力引起的剪切变形；条，但不包括制动力引起的剪切变形；F Fbkbk由汽车荷载引起的制动力标准值；由汽车荷载引起的制动力标准值；A Ag g支座平面毛面积。支座
22、平面毛面积。bkelgekFtAGR 4.1c,melgeGktAGR 4.1m聚四氟乙烯滑板式橡胶支座的摩擦力应符合下列规定：聚四氟乙烯滑板式橡胶支座的摩擦力应符合下列规定：不计汽车制动力时不计汽车制动力时 计入汽车制动力时计入汽车制动力时式中式中 :tgatga橡胶支座剪切角正切值的限值，不计制动力或计入制动橡胶支座剪切角正切值的限值，不计制动力或计入制动力分别按本规范第力分别按本规范第8.4.18.4.1条采用；条采用；Rmax,kRmax,k由结构自重引起的支座反力标准值和汽车荷载（计由结构自重引起的支座反力标准值和汽车荷载（计入冲击系数）引起的最大反力标准值；入冲击系数）引起的最大反
23、力标准值；AgAg支座平面毛面积。支座平面毛面积。mtgAGRgeGkfmtgAGRgekfmax,9.7 支支 座座 9.7.1 钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件，如无特殊要求，钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件，如无特殊要求，宜选用橡胶支座，其材料质量和技术性能，板式橡胶支座和盆宜选用橡胶支座，其材料质量和技术性能，板式橡胶支座和盆式橡胶支座应分别符合式橡胶支座应分别符合公路桥梁板式橡胶支座公路桥梁板式橡胶支座JT/T 4和和公路桥梁盆式橡胶支座公路桥梁盆式橡胶支座JT391的要求。的要求。9.7.2 橡胶支座应根据地区气温条件选用，橡胶支座应根据地区气温条件选用，-25+60地区可地区可选
24、用氯丁橡胶支座；选用氯丁橡胶支座；40+60地区可选用三元乙丙橡胶支地区可选用三元乙丙橡胶支座或天然橡胶支座。座或天然橡胶支座。9.7.3 在梁的单个支承点上，纵桥向只能设置一个支座，横桥在梁的单个支承点上，纵桥向只能设置一个支座，横桥向不应设置多于两个支座。向不应设置多于两个支座。9.7.4 板式橡胶支座的安装，应使其与梁底及墩台密贴，传力板式橡胶支座的安装，应使其与梁底及墩台密贴，传力均匀。在板桥的同一块板的多个支座中，不得有支座脱空。活均匀。在板桥的同一块板的多个支座中，不得有支座脱空。活动支座应设防尘罩。动支座应设防尘罩。9.7.5 当桥梁纵坡不大于当桥梁纵坡不大于1%时，板式橡胶支座
25、可直接设于墩帽时，板式橡胶支座可直接设于墩帽上；当桥梁纵坡大于上；当桥梁纵坡大于1%时，应在梁底采取措施，使支座保持水时，应在梁底采取措施，使支座保持水平。当板桥桥面横坡不大于平。当板桥桥面横坡不大于2%时，板式橡胶支座可直接设于墩时，板式橡胶支座可直接设于墩帽顶面横坡上，当板桥桥面横坡大于帽顶面横坡上，当板桥桥面横坡大于2%时，应采取措施予以调时，应采取措施予以调整。整。c)板式橡胶支座的计算板式橡胶支座的计算 a)相关规范如下相关规范如下:8.4.1 板式橡胶支座的基本设计数据应按下列规定采板式橡胶支座的基本设计数据应按下列规定采用，其产品分类、技术要求、试验方法、检验规则等用，其产品分类
26、、技术要求、试验方法、检验规则等应符合应符合公路桥梁板式橡胶支座公路桥梁板式橡胶支座JT/T4的规定。的规定。1.支座使用阶段的平均压应力限值支座使用阶段的平均压应力限值Rc=10.0 MPa 2.常温下橡胶支座抗剪弹性模量常温下橡胶支座抗剪弹性模量 Ge=1.0 MPa。橡胶支座抗剪弹性模量随橡胶变冷而递增，当累年橡胶支座抗剪弹性模量随橡胶变冷而递增，当累年最冷月平均温度的平均值为最冷月平均温度的平均值为0-10时，时，Ge值应增大值应增大20%；当低于；当低于-10时，时，Ge值应增大值应增大50%；当低于当低于-25时，时，Ge为为2MPa。3.橡胶支座抗压弹性模量和支座形状系数应按下列
27、公式计算：橡胶支座抗压弹性模量和支座形状系数应按下列公式计算：（8.4.1-1）矩形支座：矩形支座：（8.4.1-2）圆形支座：圆形支座：（8.4.1-3）式中式中:EeEe支座抗压弹性模量（支座抗压弹性模量（MPaMPa）；）；GeGe支座抗剪弹性模量；支座抗剪弹性模量；SS支座形状系数；支座形状系数；l l0a0a矩形支座加劲钢板短边尺寸；矩形支座加劲钢板短边尺寸；l l0b0b矩形支座加劲钢板长边尺寸；矩形支座加劲钢板长边尺寸；d d0 0圆形支座钢板直径；圆形支座钢板直径；t teses支座中间层单层橡胶厚度。支座中间层单层橡胶厚度。支座形状系数应在支座形状系数应在5S12范围内取用。
28、范围内取用。24.5SGEeebaesballtllS00002estdS404.橡胶弹性体体积模量橡胶弹性体体积模量 Eb=2000 MPa。5.支座与不同接触面的摩擦系数支座与不同接触面的摩擦系数 1)支座与混凝土接触时，支座与混凝土接触时，=0.3；2)支座与钢板接触时，支座与钢板接触时，=0.2；3）聚四氟乙烯板与不锈钢板接触（加硅脂）时，）聚四氟乙烯板与不锈钢板接触（加硅脂）时，f=0.06；当温度低于；当温度低于-25时，时，f值增大值增大30%；当不；当不加硅脂时，加硅脂时，f值应加倍。当有实测资料时，也可按值应加倍。当有实测资料时，也可按实测资料采用。实测资料采用。6.橡胶支座剪切角正切值限值：橡胶支座剪切角正切值限值：当不计制动力时，当不计制动力时，tg0.5；当计入制动力时，当计入制动力时，tg0.7。
