§7.3 板式橡胶支座的设计与计算

圆形支座： d d ≤ te ≤ 10 5 （d为圆形支座的直径） 支座钢板的厚度，一般按下式确定：
ts =
K p Rck (t es ,u + t es ,l ) Aeσ s
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第七章 梁式桥支座
3．验算支座的偏转情况
δ c ,m
Rck t e Rck t e 1 = (δ c ,1 + δ c , 2 ) = + Ae E e Ae E b 2
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第七章 梁式桥支座
1、确定支座的平面尺寸
——由橡胶板的抗压强度和梁部或墩台顶砼的局 部承压强度确定
Rck 对橡胶板： σ = ≤σc Ae
（7.1）
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第七章 梁式桥支座
对混凝土:
（2）确定支座高度
⎧t≥ ∆ ⎪ 0.7 − 2GF l l ⎪ ⎨ l ≤t ≤ l 5 ⎪ 10 ⎪ t = K R (t ⎩
g e bk
t e ≥ 2∆ l
（4）验算支座抗滑移情况
e a b
a
a
e
⎧ µRGk ⎪ ⎨ ∆l ⎪ µRck ≥ 1.4Ge ⋅ Ag ⋅ t ⎩ e
+ t es ,l )
te = tes , l + ( n − 1)tes + tes , u
所以：t
e
tes,u
∆l tgα = ≤ [tgα ] te
允许剪切角正切 值；以《桥规》 取值：不计制动 力：0.5 计制动力：0.7
制动力 Δl
tes,l
tes
α
h la
∆Fbk
⎪ Fbk te ⎬ = = te ⋅ γ = te ⋅ ' = Ge 2Ge ⋅ la lb ⎪ ⎭ τ
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第七章 梁式桥支座
对于聚四氟乙烯滑板式支座的摩擦力产生的剪切变形不 应大于支座内橡胶层容许的剪切变形， （1）不计制动力时：
µ f RGk ≤ Ge ⋅ Ag ⋅ tan α
（2）计入制动力时 ：
µ f RCk ≤ Ge ⋅ Ag ⋅ tan α
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第七章 梁式桥支座
步骤：（1）确定支座的平面尺寸
（3）验算支座偏转情况
⎧ δ c ,m ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ δ c , m ≤ 0.07t e
' Rck t e Rck t e l aθ = + ≥ 2 Ae E e Ae Eb
⎧ σ = Rck ≤ σ c ⎪ Ae ⎨ b ⎪ N cj ≤ la lb βRa / γ m ⎩
R ck
(7 .8 )
梁端转角可表示为：
δ c,2
δ c,1
θ
δ cm
h
1 θ = (δ c , 2 − δ c ,1 ) la
联立解得：
(7.12 )
la
l'a /2
===
laθ ≥0 === δ c ,1 = δ c ,m − 2 Rck te Rck te laθ (7.13) δ c ,m = + ≥ Ae Ee AeQingdao Technological University
第七章 梁式桥支座
4. 验算支座的抗滑移稳定性：
——保证支座与砼间有足够的摩擦力来抵抗水平力 板式橡胶支座: （1）不计制动力时：
µRGk
（2）计入制动力时 ：
∆l ≥ 1.4Ge ⋅ Ag ⋅ te
∆l µRck ≥ 1.4Ge ⋅ Ag ⋅ + Fbk te
为保支座稳定，《桥规》规定：
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δ c ,m ≤ 0.07t e
第七章 梁式桥支座
Ee与支座形状系数S有关 现： E = 5.4G S 2 e e 矩形支座：
原： Ee = 0.1(530S - 418)
(MPa )
l0 a l0 b S= 2tes (l0 a + l0b )
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第七章 梁式桥支座
（4）对于梁桥，地震地区桥梁支座的外力计算，应根 据设计的地震烈度，按《公路工程抗震设计规范》的规 定进行计算和组合。
计算内容:
（1）确定平面尺寸a×b； （2）确定支座的厚度h； （3）验算支座受压偏转情况； （4）验算支座的抗滑移稳定性；
∆l ≥ 1.4Ge ⋅ Ag ⋅ te
+ Fbk
p
ck
es ,u
s
Aeσ s
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思 考 题
1、桥梁支座的功能是什么？公路桥支座有哪些 类型？ 2、详述板式橡胶支座和盆是橡胶支座的构造？ 板式橡胶支座和盆式橡胶支座的活动机理分 别是什么？后者有哪些优点？ 3、桥梁支座布置时应依据什么原则？ 4、如何设计板式橡胶支座？
G’=2G
te ≥ 1.43(∆ g + ∆ Fbk ) ⎫
≥ 2∆ g
te ≥
∆g 0.7 − Fbk 2Gla lb
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第七章 梁式桥支座
同时，考虑到橡胶支座的稳定性，《桥规》规定te应满足 下列条件： 矩形支座:
la la ≤ t e ≤ （为矩形支座短边尺寸） 10 5
b N cj ≤ la lb βRa /γm
说明：极限状态设计时， Ncj——计算反力，
N cj = γ s 0ψ ∑ γ s1 N i
局部承压提高系数 Ad Ac
β=
注：一般由橡胶板的强度控制
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2. 确定支座的厚度
支座厚度h=橡胶片总厚度∑t+薄钢板总厚 关键在于te，已知纵向水平位移，则
第七章梁式桥支座qingdaotechnologicaluniversity4对于梁桥地震地区桥梁支座的外力计算应根据设计的地震烈度按公路工程抗震设计规范的规定进行计算和组合
第七章 梁式桥支座
§7.3 板式橡胶支座的设计与计算
一、支座受力特点
（1）竖向力：有结构自重的反力。在计算汽车荷载支座反力 时，应计入冲击影响力。当支座可能出现上拔力时，应分别计 算支座的最大竖向力和最大上拔力。 （2）水平力：直线桥，一般仅计纵向水平力。斜桥和弯桥， 还需考虑由汽车荷载的离心力或其它原因产生的横向水平力。 （3）汽车荷载的制动力：按规范要求，据车道数确定。刚性 墩台各种支座传递的制动力，按规范采用。其中，规定每个活 动支座传递的制动力不得大于其摩阻力；当采用厚度相等的板 式橡胶支座时，制动力可平均分配至各支座。
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第七章 梁式桥支座
例7.1
已 知 ： 计 算 跨 径 19.5m， 梁 长 L=19.96m 。 计 算 温 差 为 36℃，安全设计等级取二级。边主梁人群最大支点反力 17.7KN，车道集中荷载最大支点反力110.70KN，车道均 布 荷 载 最 大 支 点 反 力 44.5KN ， 恒 载 支 点 反 力 标 准 值 =157.00KN。假设梁的抗弯刚度B=0.19877×107KN/m2， 确定：支座的型号和规格。