桥梁支座结构
桥梁支座结构
桥梁支座结构桥梁支座是连接桥面与桥墩之间的组件,起到承载桥面荷载并传递到桥墩的作用。
它是桥梁结构中的重要组成部分,直接影响整个桥梁的承载性能和运行安全。
本文将介绍桥梁支座结构的种类、功能以及其在桥梁工程中的重要性。
桥梁支座结构主要分为橡胶支座和滑动支座两种。
橡胶支座由橡胶垫层和钢板组成,其主要功能是通过橡胶的弹性变形来吸收桥面的荷载,同时保证桥墩的稳定。
滑动支座则由上下两个滑动面组成,通常使用钢板、特殊材料或涂层来减小摩擦系数,使桥梁能够自由滑动,从而适应桥梁的伸缩变形并抵抗外力作用。
在桥梁工程中,桥梁支座具有重要的功能和作用。
首先,它可以减小桥梁对地基的荷载传递,降低地基的受力,从而保护地基的稳定性。
其次,桥梁支座能够吸收桥面的荷载变形,降低桥梁的应力集中,提高桥梁的使用寿命。
此外,桥梁支座还能够减少桥梁在温度和湿度变化时的伸缩变形,防止桥梁的损坏和破坏。
总而言之,桥梁支座在桥梁工程中具有重要的结构功能和安全保障作用。
除了功能上的重要性,桥梁支座在桥梁工程中的选择和设计也是至关重要的。
首先,需要根据桥梁的设计要求、荷载特性和地理环境等因素进行合理选择。
例如,在高速公路等大型桥梁项目中,多采用橡胶支座,因其具有较大的荷载承载能力和较好的横向移动性。
而在小型桥梁项目中,滑动支座则更为常见,由于其结构简单、成本较低且维护方便。
其次,桥梁支座的设计需要考虑到桥梁的形态、尺寸、材料等因素,确保其与桥梁结构的协调性和稳定性。
在桥梁工程实践中,桥梁支座的安装和维护也是不可忽视的。
安装时,需要严格按照设计要求和施工方案进行,保证支座的准确定位和固定。
同时,需要合理设置支座间距和布置等,保证桥面荷载的均匀传递和支座的均衡受力。
维护方面,需要定期对桥梁支座进行检查和维修,保证其正常工作和性能稳定。
特别是在桥梁震动、温度变化等环境影响下,需要及时发现和解决支座的故障和损坏问题,确保桥梁的安全运行。
综上所述,桥梁支座结构在桥梁工程中具有重要的作用和意义。
钢筋混凝土简支梁桥的构造
钢筋混凝土简支梁桥的构造钢筋混凝土简支梁桥(简称梁桥)是指只有两座墩和一跨梁的桥梁。
它是道路交通中常见的桥梁形式之一,构造简单、经济。
本文将就钢筋混凝土简支梁桥的构造进行介绍。
1. 桥梁整体结构梁桥上部结构主要由下列几个部分组成:1)桥面铺装层:用于行车和行人通行的路面。
通常采用水泥混凝土、沥青混凝土、钢筋混凝土、石头硬化层等材料。
2)梁:主要承受桥面荷载,多采用钢筋混凝土梁。
结构主要由上部混凝土面板、下部钢筋混凝土梁板及截面的钢筋、压力筋构成。
3)支座:梁与墩子之间的连接装置,用于缓解梁上荷载,保证桥梁的安全和稳定。
常见支座类型有滑动支座和固定支座。
4)墩:直接支撑梁的结构部件,一般为混凝土建筑物,其高度一般不小于墩距的1/4。
下部结构包括:桥台、墩基础,由于梁桥墩的数量少,通常采用独立基础或直接制成桥台,也可以拓宽桥台,将墩安装在上面。
2. 梁的构造钢筋混凝土简支梁中,梁是连接两个支座的部件,其负责承担行车、行人及其他荷载,其构造应符合桥梁的要求和规范。
下面介绍梁的构造方法。
1)梁板的截面形状梁板截面形状通常采用矩形或T形,其中T形截面中梁板的顶端向下弯曲,可以提高整个截面的荷载承载能力。
2)梁的钢筋布置梁中应设置充足的钢筋,并正确而精确地布设钢筋。
结构中需要设置纵向钢筋、横向钢筋和箍筋。
横向钢筋通常分步设定,依据受力程度,在荷载大的地方设置较多的钢筋。
3)梁与支座的连接梁与支座之间的连接通常采用支座,其分为滑动支座和固定支座。
支座的安装应给每个支座预留一定的压缩和伸长量,以充分保证梁的变形和伸缩。
3. 桥面的铺装为了保证行车的安全和舒适性,桥面铺装层应该具备良好的防滑性和防水性,同时保证美观、坚固。
铺装层的铺设要满足以下条件:1)满足行车的稳定性和安全性,如防滑、防震、防噪声等。
2)应具有较好的平整度,符合道路规划要求。
3)耐久性好,长期保持坚固稳定。
4)铺装材料成本低,保修费用较少。
5)紧凑,防水防漏。
7.2 支座的构造及工作原理
7.2支座的构造及工作原理下面介绍钢筋混凝土和预应力混凝土公路桥梁几种常见支座类型的构造及工作原理。
7.2.1 板式橡胶支座板式橡胶支座的构造最为简单,从外形上看它就是一块放置在上下部结构之间的矩形黑色橡胶板,如图7.2a和b所示。
它的工作原理是:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ,利用其剪切变形实现水平位移Δ,如图7.2c所示。
板式橡胶支座一般无固定支座与活动支座之区别,所有纵向水平力由各个支座按抗推刚度大小进行分配。
必要时也可采用高度不同的橡胶板来调节各支座传递的水平力和位移。
常见的板式橡胶支座均内设有几层薄钢板作为加劲层,加劲层的作用是阻止橡胶片侧向膨胀,提高橡胶片抗压强度。
目前,国内定形产品规格很多,可参见《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-93)。
在定形产品中,中间橡胶层厚度t es由5mm、8mm、11mm三种情况,外层橡胶层厚度t es,u=2.5mm,单层加劲钢板厚度t s有2mm和3mm两种情况,支座高度h=14mm~106mm,平面尺寸l a×l b范围为100 mm×100 mm~450 mm×800 mm。
板式橡胶支座有矩形和圆形,支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主,也可采用天然橡胶和三元乙丙橡胶。
其中氯丁橡胶支座适于在-25℃~60℃温度范围使用;天然橡胶支座适于在-35℃~60℃温度范围使用;三元乙丙橡胶支座适于在-40℃~60℃温度范围使用。
板式橡胶支座竖向承载力在一般在70 kN~3600kN范围内,一般标准跨径20m以内的梁、板桥多采用此种支座。
圆板橡胶支座多用于弯桥,以适应结构多向变形的需要。
为使橡胶支座受力均匀,在安装时应使梁底面和墩台顶面清洁平整,安装位置要正确。
必要时可在墩台顶面铺设一层1 :3水泥砂浆。
由于施工等原因倾斜安装时,则坡度最大不7.2.3 盆式橡胶支座盆式橡胶支座亦分为活动盆式橡胶支座和固定盆式橡胶支座。
活动盆式橡胶支座的基本结构一般可分为上座板和下座板(见图7.3a)。
论桥梁结构中支座的布置方式与原则
论桥梁结构中支座的布置方式与原则摘要:近年来,桥梁结构对各国国民经济的发展起着至关重要的作用。
而桥梁支座对桥梁的水平位移、转角及桥面的行车舒适度起着十分重要的作用,其性能的好坏会直接影响到桥梁的使用效果与寿命。
本文结合不同类型桥梁的结构特性,简要讨论了各自支座布置的总体原则与方式。
关键词:支座,桥梁结构,布置方式,布置原则0 引言随着我国公路桥梁技术的发展,桥梁支座的类型在不断更新与增加。
20世纪60年代以前,对于小跨径桥梁只作简单处理,如满铺油毛毡、橡胶板等;而对较大跨径的桥梁支座多采用钢支座和钢筋混凝土支座。
从20世纪60年代初开始,板式橡胶支座与盆式支座逐渐得以开发和应用,尤其到20世纪80~90年代,随着一系列规范标准的发布与实施,盆式支座成为我国桥梁最主要的支座形式。
我国目前桥梁除有个别特殊要求外,几乎都采用板式橡胶支座和盆式支座。
同时,随着我国桥梁支座的制造和加工水平的提高,研究和开发了一系列具有特殊用途的支座,如可调式盆式支座、拉压式支座、用于地震区的减震型盆式橡胶支座、HDR系列高阻尼隔震橡胶支座、LNR系列水平力分散型橡胶支座、铅心隔震橡胶支座及球形抗震支座等。
同时对桥梁支座的监控也在不断加强,有关桥梁支座动力性能的研究不断兴起,桥梁支座将更好地满足我国桥梁建设的需要。
从桥梁支座适应的变形来看,支座分为固定支座(GD)、横向活动支座(HX)、纵向活动支座(ZX)多向(或万向)活动支座(DX)四大类型。
支座的选择形式与桥梁结构形式有关,支座选型不当会导致支座过早破坏。
因此,对一座桥梁上的各个位置所选用的支座形式,应考虑如下因素:(1)竖向作用(或载荷);(2)水平作用(或载荷);(3)位移要求;(4)转动要求;(5)桥墩(或台)和上部构造的宽度;(6)各支撑点所需支座的数量;1 桥梁支座布置的总体原则选用不同的桥梁支座布置形式,应根据设计时的基本假定,保证上部结构发生的反力能顺畅地传递到下部结构,而不应出现任何约束桥梁位移的情况发生。
现有支座类型及适用场合
现有支座类型及适用场合摘要:在桥梁结构中,支座是上、下部结构的连接点,作用重大。
本文就传统常用桥梁支座和新型支座简述了桥梁支座类型,并阐明了各种支座所适用的场合。
关键词:桥梁支座、支座类型、适用场合在桥梁结构中,支座是桥梁上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载舒适、安全地传递到桥梁墩台上去,同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下的自由变形,以便使结构的实际受力情况符合计算图式,并保护梁端、墩台帽不受损伤。
梁式桥的支座的类形很多,可按其功能、材料、外形、能否承受拉力等分类,而在选用的时候,则可根据桥梁跨径、支点反力和对支座建筑高度的要求等选用。
随着桥梁结构体系的发展, 桥梁支座的研究发展方向为:改善材料,提高强度和抗腐蚀、抗老化性能;减少摩擦系数;简化构造;降低支座的结构高度;提高经济和使用性能;安装和更换方便等。
支座类型也就相应得以更新换代,过去一般针对小跨径桥梁的或加工较繁琐的支座型式已不常使用,取而代之的是各种新型的支座。
1、传统的常用桥梁支座传统的常用桥梁支座有:垫层支座、平板支座、弧形支座、摇轴支座、铰式固定支座以及铰式辊轴支座等。
1.1 垫层支座用油毛毡或石棉板做成垫层支承上部结构,用于跨度小于6米(铁路桥)或10米(公路桥)的简支板式桥和梁式桥。
1.2 平板支座由上、下两块平面铸钢板(座板)构成,用于跨度小于8米或12米的梁式桥。
座板之间如加设销钉,即可构成固定支座。
1.3 弧形支座其活动支座系由平板支座中的下座板改为圆弧面板而成,可提高其滑移和转动性能,用于跨度小于20米的公、铁路桥。
在座板间加销钉即成固定支座。
1.4 摇轴支座用铸钢摇轴与上、下座板组成的活动支座,用于中等跨度梁式桥。
1.5 铰式固定支座由铸钢上、下摆组成,两摆之间嵌以摆卡,以控制横向滑动。
是用于大跨度梁式桥的固定支座。
1.6 铰式辊轴支座在铰式固定支座的下摆下面加设锻钢辊轴和铸钢座板而成,辊轴的数量及尺寸根据支承反力的大小来确定。
桥梁结构与识图3桥面系构造及支座
桥面铺装一般不作受力计算,但如在施工中能确保铺装 层与行车道板紧密结合成整体则铺装层的混凝土(除去 作为车轮磨耗部可取0.01~0.02m厚外)还可以计算在 行车道的厚度内和行车道板共同受力。
为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性(能起连接 各主梁的作用),一般要在混凝土中设置钢筋网。
双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶,提 高了车辆和行人的通行能力,并便于交通管制同时 ,可以充分利用桥梁空间,在满足同样交通要求之 下减小桥梁宽度、缩短引桥长度取得较好的经济效 益。
双层桥面布置
二、桥面铺装
作用
防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板,保护主梁 免受雨水的侵蚀,并对车辆轮重的集中荷载起分布 作用。Leabharlann 金属泄水管混凝土泄水管
封闭式排水系统
梁体内的泄水管道
桥面横坡的设置
目的:迅速排除雨水、防止和减少雨水对铺装 层的渗透,从而保护行车道板,延长桥梁使用 寿命。
公路桥面的横坡,一般为1.5%~3% 通常有三种形式
对板桥或就地浇注的肋板式桥梁
为节省铺装材料并减轻桥面恒载重量,可将横坡直 接设在墩台顶部,而使桥梁上部构造做成双向倾斜 ,此时铺装层在整个桥宽上做成等厚的,如图示。
要求
具有抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好
采用材料
水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治、泥结碎 石
常用做法
一层混凝土铺装,8~10cm厚 一层砼+一层沥青,(8+5)cm 防水混凝土铺装——抗裂性较好的砼
桥面铺装与主梁的关系
桥面铺装必须配筋 铺装层对主梁受力有一定帮助作用
防水层铺设要求 在桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向 应铺过桥台背;桥面横向两侧,应伸过缘石地面, 从人行道与缘石砌缝里向上叠起0.10m。
桥梁支座的类型
桥梁支座的类型一、支座的简介及作用桥梁支座是连接桥梁上部结构与下部结构的重要部件,位于桥梁与垫石之间,能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁的下部结构,是桥梁的重要传力装置,见图3.1.1。
图3.1.1 桥梁支座位置图1. 桥梁支座功能要求首先,支座必须具有足够的承载能力,以保证安全可靠地传递支座反力(竖向力与水平力);其次,支座对桥梁变形(位移和转角)的约束应尽可能地小,以适应梁体自由伸缩和转动的需要;最后,支座还应便于安装、养护和维修,并在必要时进行更换。
2. 支座的组成一般来说,支座大致可以笼统地看成由上中下三部分组成。
下面以盆式支座为例来说明桥梁支座具体的组成部件。
上部由预埋钢板(简支梁)、上支座板等组成;中间部位由中间钢板、聚四氟乙烯板(耐磨板)、密封圈和黄铜紧箍圈、承压橡胶板组成;下部由下支座板、套筒、锚栓以及锚固螺栓组成。
见图3.1.2。
图3.1.2 板式支座构造图二、支座的类型1. 按其变位的可能性分类支座按其变位的可能性分为固定支座、活动支座。
固定支座传递竖向力和水平力,允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动;活动支座则只传递竖向力,允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。
活动支座又可分为多向活动支座(纵向、横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。
2. 按材料分类支座按材料分有、钢支座、钢筋混凝土支座、聚四氟乙烯支座、橡胶支座、铅芯橡胶支座。
3. 按结构形式分类支座按结构形式分有弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、橡胶支座、球形支座、拉压支座等。
桥梁支座类型很多,应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及其位移量的需要,以及防震、减震的需要等因素来选取支座类型。
城市桥梁中常用的支座主要为板式橡胶支座和盆式支座等。
中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座(图 3.1.3),大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座(图3.1.4)。
桥梁支座的设计
环保性原则
总结词
桥梁支座的设计应注重环保,减少对环境的负面影响。
详细描述
在设计中,应优先选择可再生、环保的材料,减少对资源的消耗。同时,应采取 有效的降噪、减震措施,降低对周边环境的干扰。此外,应合理利用废弃物,降 低对环境的污染。
安全性原则
总结词
桥梁支座的设计必须保证安全,防止因 支座失效而对人员和财产造成损失。
收,确保质量合格。
质量保证措施
建立完善的质量保证体系,确 保桥梁支座施工质量稳定可靠
。
06
桥梁支座的维护与保养
定期检查与维护
定期检查
桥梁支座需要定期进行检查,包括外观检查、磨损情况检查以及功能测试等,以确保其正常工作。
清洁与润滑
定期对支座进行清洁,并涂抹润滑剂,以减少摩擦和磨损,延长支座使用寿命。
桥梁支座的设计
目录 CONTENT
• 桥梁支座概述 • 桥梁支座的设计原则 • 桥梁支座的材料选择 • 桥梁支座的结构设计 • 桥梁支座的施工工艺 • 桥梁支座的维护与保养
01
桥梁支座概述
桥梁支座的种类与功能
固定支座
固定支座主要用于固定桥梁, 防止桥梁发生水平位移和转动
。
滑动支座
滑动支座允许桥梁在水平方向 上自由滑动,主要用于减小地 震等外力对桥梁的影响。
质量检测
对安装完成的桥梁支座进行质量检测, 确保满足设计要求和使用安全。
施工质量控制与验收
01
02
03
04
材料质量控制
对进场的材料进行质量检查, 确保符合设计要求和规范标准
。
施工过程监控
对施工过程进行全程监控,确 保每道工序符合规范要求,及
时发现并处理问题。
TJQZ系列铁路桥梁球型支座支座使用说明书(2015.12.1)
目录1产品概述 (1)2型号说明 (1)3结构形式及工作原理 (1)4主要技术性能 (2)5型号规格及主要尺寸 (3)6交付、验收、储存及运输 (13)7支座布置 (14)8安装 (15)9 支座调高工艺细则 (17)10维护 (17)附录A 重力灌浆材料性能要求 (18)1 产品概述铁路桥梁球型支座分为TJQZ-8160系列和TJQZ-8360系列.TJQZ-8160系列支座与梁体、墩台接口的安装尺寸(螺栓孔位置、螺栓孔直径、支座高度)与铁道工程通用参考图(通桥【2007】8160)完全一致,适用于我国新建、改扩建铁路项目及既有铁路改造项目的常用跨度简支T梁。
TJQZ-8360系列支座与梁体、墩台接口的安装尺寸(螺栓孔位置、螺栓孔直径、支座高度)与铁道工程通用参考图(通桥【2007】8360)完全一致,适用于我国新建、改扩建铁路项目及既有铁路改造项目的常用跨度简支桥梁。
2 型号说明支座型号表示方法如下:C,耐寒型支座代号F。
i0(0≤i‰≤4‰)坡度分类代号:i8(4‰<i‰≤12‰)i16(12‰<i‰≤20‰)支座纵桥向位移(mm)支座结构型式:DX表示多向活动支座 HX表示横向活动支座表示纵向活动支座 GD表示固定支座支座设计竖向承载力(kN)支座适用地区:0.1g-设计地震动峰值加速度Ag≤0.1g地区;设计地震动峰值加速度0.1g<Ag≤0.15g地区;设计地震动峰值加速度0.15g<Ag≤0.2g地区;设计地震动峰值加速度0.2g<Ag≤0.3g地区;:铁路常用跨度简支梁桥球型支座TJQZ-8160:铁路常用跨度简支T梁桥球型支座示例1:支座型号TJQZ-8360-0.1g-5000ZX-e60-i8-C本例表示常用跨度简支梁桥球型支座:竖向承载力为5000kN,设计地震动峰值加速度Ag≤0.1g,纵桥向位移为±60mm,支座顶板坡度8‰的常温型纵向活动支座。
3 结构形式及工作原理球型支座主要由上支座板(含平面不锈钢板)、平面滑板、球冠衬板(含球面不锈钢板)、球面滑板、下支座板、密封环、锚栓(螺栓、套筒及螺杆)和防尘围板等部件组成。
桥梁支座结构形式三种方法分类
桥梁⽀座结构形式三种⽅法分类分别按变形的可能性、所⽤材料、结构形式三种⽅法分类。
(⼀)按⽀座变形可能性分类⽹架橡胶⽀座:1)固定⽀座;2)单向活动⽀座;3)多向活动⽀座。
(⼆)按⽀座所⽤材料分类1)钢⽀座:平板⽀座、弧形⽀座、摇轴⽀座、辊轴⽀座。
2)是否带滑动能⼒划分⽀座:滑动⽀座、固定⽀座。
3)橡胶⽀座:板式橡胶⽀座(含四氟滑板板式橡胶⽀座)、盆式橡胶⽀座、铅芯橡胶⽀座、⾼阻尼隔震橡胶⽀座。
(三)按⽀座的结构形式分类球形⽀座:1)弧形⽀座;2)摇轴⽀座;3)辊轴⽀座;4)板式橡胶⽀座和四氟版式橡胶⽀座;5)盆式橡胶⽀座;6)球形钢⽀座;7)拉压⽀座等。
桥梁⽀座类型很多,主要根据⽀承反⼒、跨度、建筑⾼度以及预期位移量来选定。
传统的常⽤桥梁⽀座有:垫层⽀座、平板⽀座、弧形⽀座、摇轴⽀座、铰式固定⽀座以及铰式辊轴⽀座等。
垫层⽀座。
⽤油⽑毡或⽯棉板做成垫层⽀承上部结构,⽤于跨度⼩于6⽶(铁路桥)或10⽶(公路桥)的简⽀板式桥和梁式桥。
平板⽀座。
由上、下两块平⾯铸钢板(座板)构成,⽤于跨度⼩于8⽶或12⽶的梁式桥。
座板之间如加设销钉,即可构成固定⽀座。
弧形⽀座。
其活动⽀座系由平板⽀座中的下座板改为圆弧⾯板⽽成,可提⾼其滑移和转动性能,⽤于跨度⼩于20⽶的公、铁路桥。
在座板间加销钉即成固定⽀座。
摇轴⽀座。
⽤铸钢摇轴与上、下座板组成的活动⽀座,⽤于中等跨度梁式桥。
铰式固定⽀座。
由铸钢上、下摆组成,两摆之间嵌以摆卡,以控制横向滑动。
是⽤于⼤跨度梁式桥的固定⽀座。
铰式辊轴⽀座。
在铰式固定⽀座的下摆下⾯加设锻钢辊轴和铸钢座板⽽成,辊轴的数量及尺⼨根据⽀承反⼒的⼤⼩来确定。
常⽤于⼤跨度梁式桥的活动⽀座。
双向活动⽀座。
系由两层互相叠置,⽽在正交的两个⽅向均能滚动的铰式辊轴⽀座构成,⽤于宽度⼤的梁式桥。
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桥梁支座详解全攻略,图文+计算详解
桥梁支座详解全攻略,图文+计算详解!桥梁支座设置于上部结构与墩台之间,主要作用就是将上部结构的各个荷载传递到墩台上,今天小编就和大家一起来学习学习桥梁支座都有什么类型,构造都是什么样子,在桥梁工程中又如何计算?第一节概述1. 支座的作用和要求位置:支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间。
作用:把上部结构的各种荷载传递到墩台上,并能够适应活载、温度变化、混凝士收缩与徐变等因素所产生的变位(位移和转角),使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。
支座型式和规格的选用,要考虑的因素包括桥梁跨径、支点反力、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及其位移量的需要,以及防震、减震的需要。
2. 支座的布置桥梁支座的布置方式:主要根据桥梁的结构型式及桥梁的宽度确定。
简支梁桥一端设固定支座,另一端设活动支座。
铁路桥梁由于桥宽较小,支座横向变位很小,一般只需设置单向(纵向)活动支座。
公路梁桥由于桥面较宽,要考虑支座横桥向移动的可能性。
连续梁桥每联(由两伸缩缝之间的若干跨组成)只设一个固定支座。
为避免梁的活动端伸缩量过大,固定支座宜布置在每联长度的靠中间支点处。
但若该处墩身较高,则应考虑避开,或采取特殊措施,以避免该墩顶承受过大的水平力。
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、横向自由转动和移动的可能性。
曲线箱梁中间常设单支点支座,仅在一联范围内的梁的端部(或桥台上)设置双支座,以承受扭矩。
有意将曲梁支点向曲线外侧偏离,可调整曲梁的扭矩分布。
当桥梁位于坡道上时,固定支座应设在较低一端,以使梁体在竖向荷载沿坡道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;当桥梁位于平坡上时,固定支座宜设在主要行车方向的前端。
桥梁的使用效果,与支座能否准确地发挥其功能有着密切的关系,因此在安放支座时,应使成桥后的上部结构的支点位置与下部结构的支座中线对齐。
如果考虑到工后徐变,可能需要设置预偏量。
铁路客专桥梁球形支座介绍、安装、维护
图4-2
简支梁桥横向活动球型支座
图4-3
简支梁桥纵向活动球型支座
图4-4
简支梁桥多向活动球型支座
图5-1
连续梁桥固定球型支座
图5-2
连续梁桥横向活动球型支座
图5-3
连续梁桥纵向活动球型支座
图5-4
连续梁桥多向活动球型支座
3、球型支座主要生产流程
合同签订——图纸确认下发——原材料采购入库 ——铸造——热处理——粗加工探伤——精加工 ——组焊——涂装——组装——终检——发运
2.5 连续梁桥球型支座可根据设计需要预设位移,用户 需在订货时提出预设位移量的要求(位移量由设计院 与施工单位共同确定),由生产厂家在出厂前预先调 整好。简支梁桥球型支座无须设置偏装。 2.6 支座安装前,工地应检查支座连接状况是否正常, 不得任意松动上、下支座板连接螺栓。如发现螺栓松 动造成支座初始状态发生扰动, 施工单位应在厂家指 导下进行恢复。
3、支座的布置方案
支座按承受的反力与变形可分为固定、横向活动、纵 向活动、多向活动四类。对于不同的桥梁结构,支座 的布置方式不同。 固定支座宜设置在出现较大支座反力的部位,如曲线 桥的外侧和坡桥的下坡端。 在同一支墩上,固定支座旁一般布置有横向活动支 座,纵向活动支座则一般与多向活动支座布置在同一 支墩上。
2、简支梁桥球型支座设计参数
序号 1 2 3 4 5 项目内容 支座型号 技术要求 TJQZ (铁路简支梁桥球型支座) 设计竖向承载 1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、 5000、5500、6000、7000kN,共12级 设计转角 分类代号 0.02rad 固定(GD)、横向(HX)、纵向(ZX)、多向(DX)四种
支座的类型和构造
座,则需根据桥梁结构图式的要求决定。当然,在一般情况下,固定端 选用固定支座,活动端选用活动支座。但若横桥向伸缩值不容忽视的时 候,结构图式的固定端就不能单一采用GD类型的支座。这是由于现代桥 梁的桥面越来越宽,超过20已屡见不鲜,这时由温度等因素引起的横桥 向伸、缩量便不可忽略了,有的可达到中等跨径桥梁纵向的伸缩量。为 保证梁不发生纵向位移,又能满足多梁式宽桥的横桥向位移,这时可将 单方向活动支座转过90°横置梁下(如图2-7-9),使其顺桥向起固定支座 的作用下,而横桥向则起活动支座的作用。
4.成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择 支座承载力大小的选择,应根据桥梁恒载、活载的支点反
力之和及墩台上设置的支座数目来计算。合适的支座一般为: 最大反力不超过支座容许承载力的5%,最小反力不低于容许承 载力的80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的滑移 性能,因为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比,如果低于 规定的数值,则磨擦系数将会增大。支座选配时,一般不必过 多担心支座的安全储备,比如计算得到一个支座的最大反力为 4100,最小反力为3700,那就选用承载力为4000的支座,这是 因为4000支座的允许支反力变化范围是3200~4200 ,不要从 更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用5000的支座。因为 5000支座最低合适的承载力是4000,而最小支反力3700已小于 此值,故不适宜选用。虽然我们规定最大反力,不超过容许承 载力的5%,但支座实际的安全系数一般在5以上。
2.成品盆式橡胶支座的地区适用性 成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因素。以确定适配常 温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或抗震措施。
3.各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配 盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁,当然首先考虑的是其容许转
桥梁支座的作用及布设原则
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摩阻力极小(摩擦系数小于 橡胶支座 0.04)故可利用它们之间的滑动来满足活动座位移的需 要。
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第二节 桥梁支座的类型和构造 一、简易垫层支座 简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构.垫层可用油毛毡,石棉板或铅 板等做成,利用这些材料比较柔软又具有一定强度的特性来适应梁端比较微小的转动与伸缩 变形的要求,并承受支点荷载.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. 简易支座仅适于跨度 10m 以下的公路桥和 4m 以下的铁路板桥.由于这种支座自由伸缩性差, 为避免主梁端部和墩台混凝土拉裂,宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设钢筋网加强。 二、钢支座 1、铸钢支座 2、特殊钢支座 钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动的。 特点:承载能力强,能适应桥梁的位移和转动的需要,目前仍广泛应用于铁路桥梁。钢支座常 用的有铸钢支座和特种钢支座。 1. 铸钢支座 (1)平板支座 (2)弧形支座 (3)摇轴支座 (4)辊轴支座 铸钢支座使用碳素钢或优质钢经过制模、翻砂、铸造、热处理、机械加工和表面处理制成,
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是一种传统形式的支座。 各类支座基本上都由可以相对摆动的。所谓上、下摆组成.摇轴与辊轴支座还包括摇轴(可以 看作下摆),辊轴与底板。 三、钢筋混凝土支座 1. 钢筋混凝摆柱式支座 钢筋混凝土摆柱式支座可用于跨径大于或等于 20m 的公路梁桥,或跨径大于 13m 的公路悬臂 梁桥的挂孔.它的水平位移量较大,承载力为 5500kN 左右,摩阻系数为 0.05. 钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间,它的上下两端各放弧形固定钢支座一座.摆柱由 40~50 号混凝土制成,柱体内一般按含筋率约为 0.5%左右配置竖向钢筋,同时要配置水平钢筋 网,以承受支座受竖向压力时所产生的横向拉力。 2. 混凝土铰 混凝土铰有各种类型.桥梁上常用弗莱西奈铰,它是利用颈缩部分混凝土的双向或三向应力状 态而使其承压能力提高,并可沿铰竖向轴线作少量转动.混凝土铰是最简单,也是最便宜的中 心可转动的支座。 混凝土铰需要在铰颈上,下设置足以抵抗横向拉应力的钢筋,铰颈高度为铰颈宽度的 1/2~1/3. 铰颈部分应做成顺滑的抛物线形,铰颈两旁可用玛缔脂或沥青材料填塞. 混凝土铰曾多次在大跨径桥梁中采用,支承反力可达 10000kN.它的优点是支座高度小,构造 简单,用钢量少;缺点是不能抵抗拉力,不能调整高度,转动量少,不便于更换和修理。 四、橡胶支座 橡胶支座与其它金属刚性支座相比,具有构造简单,加工方便,节省钢材,造价低,结构高度小,安 装方便等一系列优点.此外,橡胶支座能方便地适应任意方向的变形,故对于宽桥,曲线桥和斜 桥具有特别的适应性.橡胶的弹性还能消减上,下部结构所受的动力作用,这对于抗震也十分 有利。 在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为两类,即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。 (1)板式橡胶支座 (2)盆式橡胶支座 板式橡胶支座是仅用一块橡胶板做成的适用于中,小跨度桥梁的一种简单橡胶支座,它的活 动机理是:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角,利用其剪切变形实现水平位移。 因橡胶与钢或混凝土之间有足够大的摩阻力(摩擦系数 0.25~0.40)橡胶板与梁底和墩台顶之 间一般无须连接.在墩台顶部,需铺设一层砂浆,以保证支座放置平稳。采用橡胶支座可以不设 固定支座,所有水平力由各个支座均匀分担,必要时也可采用不等高的橡胶板来调节各支座 传递的水平力。 无加劲层的纯橡胶支座,由于其容许压应力甚小,约为 3000kPa,故只适合于小跨径桥梁. 常用的板式橡胶支座都用几层薄钢板或钢丝网作为加劲层,由于橡胶片之间的加劲层能起阻 止橡胶片侧向膨胀的作用,从而显著提高了橡胶片的抗压强度和支座的抗压刚度,其抗压容许 应力可以达到 8~10MPa,而加劲物对橡胶板的转动变形和剪切变形几乎没有影响.加劲板式 橡胶支座的承载能力可达 2000-8000kN,目前已广泛用于中、小跨度的公路及铁路桥梁。 国内使用的橡胶以氯丁橡胶为主,也可采用天然橡胶。氯丁橡胶的使用温度不低于-25℃,天然 橡胶不低于-40℃。 盆式橡胶支座的一般构造 当活动支座的位移量较大时,要使橡胶板产生相应较大的剪切变形,就必须增加橡胶板的厚度. 这样一则多耗材料,再则支座不稳, 而且相邻支座厚度可能不一,车辆驶过时会产生高差,行车 不顺。为克服这一缺点,可在用作活动支座的橡胶板顶面贴一片聚四氟乙烯板,再在聚四氟乙 烯板与梁底之间垫上一块光洁度很高的不锈钢薄板.由于聚四氟乙烯板与 不锈钢板之间的
桥梁拉压支座的常用形式及特点
桥梁拉压支座的常用形式及特点桥梁结构设计中往往由于受桥位等各种因素影响,桥跨步置有可能完全不平衡,引起某些支撑处出现反复拉压问题,即既是压力又是拉力(上拔力)。
为了克服上拔力,有些结构采用平衡压重的办法,但多采取设置既能承受压力又能承受拉力的支座形式来适应。
因此,在桥梁工程上就出现了称之为拉压构造的支座形式。
目前,在桥梁工程上常用的拉压支座,根据文献等资料由板式橡胶支座、盆式支座各球形支座改进加工而成的拉压支座形式,以及一些根据需要特殊设计的拉压支座等,种类繁多、各有特点。
一,拉压支座的常用形式(1)板式橡胶拉压支座板式橡胶支座拉压支座,中资路桥是在板式橡胶支座的中心处设置一根拉力螺栓,将支座顶板和下滑板连接在一起。
为了满足支座的纵向滑动,而在支座下滑板与底板及锚固扣板之间设置不锈钢板与四氟板,其构造如下图:(2)盆式拉压支座盆式拉压支座,一般通过对作为固定盆式支座的中心穿一根预应力钢筋(预应力锚固)的办法来实现。
预应力钢筋应按1.2倍的上拔力施加预应力,以保证支座不致因锚杆伸长而脱开。
预应力锚杆也可以设置在盆式支座两侧的转动轴上。
通过固定支座中心的预应力钢筋在支座高度范围内应设有封闭的套管,以构成能使支座转动的软垫缓冲层,其一般构造如图。
(3)球形拉压支座球形拉压支座(QZ拉压支座),该产品世界各国的产品大同小异,主要通过在支座中心处的拉力螺栓,将上、下坐板连接成整体,使支座能承受一定拉力的结构构造。
(4)拉压矩形板式橡胶支座(5)PQXZ拉压支座PQXZ盆式球形橡胶拉压支座,在其上下设置钢扣板从而达到既可承受压力也可以承受上拔力的构造。
(6)其它特殊拉压支座具有上拔力的摇轴型的支座,通常用在钢结构的桥梁上。
二,拉压支座的主要特点:拉压支座有称为负反力支座,可以同时承受正负反力的支座。
一般可分为拉力铰支座各拉力连杆支座两类。
拉力铰支座有可分为固定式和活动式两种,固定式铰支座是将上摇做锚固与梁(端)底,下摇座固定支座墩顶面或台顶面,它们之间采用钢销支座连接而成;活动式的下摇座固定于墩顶面或台顶面的防拔块间。
支座计算
• QGZ 球型钢支座
成品盆式橡胶支座的选配
1.成品盆式橡胶支座的系列 成品盆式橡胶支座的主要系列有:GPZ、TPZ-1等。其中, GPZ表示由我国交通部中交公路规划设计院设计的系列盆式橡胶 支座;TPZ-1则表示我国铁道部科学研究院设计的系列盆式橡胶 支座。另外,还有其它科研院所设计的类同系列的盆式橡胶支
成正比)。根据支座稳定的要求,支座的总厚度不得大于平面最小尺寸 的30%。
形状系数
S ab 2(a b)t
t
a b
• 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。
• 变形机理:(1)不均匀弹性压缩实现转动;(2)剪切变形实现水 平位移;(3)无固定和活动支座之分。
一 概述
• 作用:
• 传递上部结构恒载、活载引起的竖向力、水平力到下部墩台 • 保证结构在各种荷载下自由变形,以符合计算力学模型。
支座传递的竖、横向力
• 竖向力: • 结构自重反力、活载最大反力;应计入汽
车 冲击影响;支座应考虑是否上拔,计算最大 上拔力。
• 水平力: • 直线桥计算纵向水平力,斜弯桥考虑离心
2、其它钢支座
2 普通钢支座
平板支座 弧形支座 摇轴支座 辊轴支座
3 橡胶支座主要优点
桥梁支座现已由刚性支座改为橡胶支座。与刚 性支座相比,橡胶支座:
❖ 性能可靠、结构简单、安装和使用方便、使用 寿命长(无需养护30~50年)、造价低(钢支座 10% ~30%)、建筑高度极小;
❖ 可以吸收部分振动,减小活载对桥梁结构及墩 台的冲击;
S
ab
2a b t
式中: a 顺桥方向橡胶支座的长度; b 横桥方向橡胶支座的宽度; t 中间橡胶层的厚度。
桥梁工程第6章梁式桥的支座课件
354.12 0.020 0.180.20 2000
0.0502
cm
按《桥规》规定,尚应满足
0.07
t
,即
e
0.0502 0.072.0 0.140 Cm (合格)
(2)计算梁端转角θ :
由关系式
f 5gl 4 和 gl 3
384 EI
24 EI
( 5l gl3 ) 16 16 f
4.对于悬臂梁桥,锚固孔一侧布置固定支座,另一侧布置活 动支座;挂孔支座布置与简支梁相同。
6.4 支座的计算
一、支座反力的确定
在进行桥梁支座的设计时,首先必须求得每个支座 上所承受的竖向力和水平力以及需适应的位移和转角。 然后,根据它们来选定支座的各部尺寸并进行强度、 稳定等各项验算。
1.竖向力
2
4)验算支座的抗滑稳定性 (1)计算温度变化引起的水平力:
❖ 目前我国生产的板式橡胶支座的竖向支承反力为100 ~10000kN左右;
❖ 矩形板式橡胶支座的平面尺寸,目前常用的有 0.12m×0.14m、0.14m×0.18m、0.15m×0.20m 等。常用橡胶片的厚度为5mm、8mm、11mm、 15mm等,薄钢板厚为2mm、3mm 、5mm等,支 座厚度可根据橡胶支座的剪切位移而采用不同层数组 合而成,一般从14mm(两层钢板)开始,以7mm 为一个台阶递增。
te 3 0.5 2 0.25 2.0 0.708 cm 并<3.6cm
(4)支座厚度:
h te 4 0.2 2.0 0.8 2.8 cm
3)验算支座偏转情况 (1)由式(6-7)计算支座的平均压缩变形为:
c,m
Rck te abEe
Rck te abEb
桥梁支座基础知识
桥梁支座基础知识桥梁支座1、桥梁支座的定义:桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。
他能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。
2、桥梁支座的分类:分别按变形的可能性、所用材料、结构形式三种方法分类。
(1)按支座变形可能性分类1)固定支座;2)单项活动支座;3)多项活动支座。
(2)按支座所用材料分类1)钢支座:平板支座、弧形支座、摇轴支座、辊轴支座。
2)聚四氟乙烯支座:滑动支座。
3)橡胶支座:板式橡胶支座、盆式橡胶支座、私服板式橡胶支座。
4)混凝土支座:混凝土较支座5)铅支座(3)按支座的结构形式分类1)弧形支座2)摇轴支座3)辊轴支座4)板式橡胶支座5)四氟版式橡胶支座6)盆式橡胶支座7)球形支座等。
3、桥梁支座的布置桥梁支座的布置主要和桥梁的结构形式有关。
通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则:(1)上部结构是空间结构时,支座应能同时适应桥梁顺桥向(X方向)和横桥向(Y方向)的变形;(2)支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;(3)支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;(4)铁路桥梁通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;(5)当桥梁位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;(6)当桥梁位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;(7)固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方;(8)在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;(9)连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑制作高度调整的可能性。
总之,桥梁支座的布置原则是既要便于传递支座反力,又要使支座能充分适应梁体的自由变形。
4、桥梁支座的安装(1)在支座安装之前应对支座的安装位置进行测量检验,支座安装平面应和支座的滑动平面或滚动平面平行,其平行度的偏差不宜超过2‰。
(2)支座安装前应对活动支座顶、底板的相对位置进行检查。
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5.1实腹式拱桥的主要组成部分有哪些?哪些属于上部结构?哪些属于下部结构?答:1、主拱圏2、拱顶3、拱脚4、拱轴线5、拱腹6、拱背7、栏杆8、人行道块石9、变形缝10、侧墙11、防水层12、填料13、路面14、桥台15、桥台基础16、盲沟其中上部结构有:6、拱背7、栏杆8、人行道块石9、变形缝10、侧墙11、防水层12、填料13、路面其中下部结构有:14、桥台15、桥台基础16、盲沟5.3 石板拱应满足的基本要求有哪些?答:1、拱石受压面的砌缝应与拱轴线相垂直。
这种辐向砌缝一般可做成通缝,不必错缝。
2、当拱圏厚度不大时,可采用单层拱石砌筑,并应纵横错缝,其错缝间距≧10cm.。
3、灰缝的宽度宜≦2cm。
4、拱圏与墩台及空腹式的腹拱墩连接处,应采用特制的五角石,以改善连接处的受力状况。
五角石不得带有锐角,以免施工时易破坏和被压碎。
5、当用块石砌筑拱圏时,应选择较大的平整面与拱轴线垂直,砌缝必须交错,块石的大头在上,小头在下。
石块间的砌缝必须相互交错,较大的缝隙应用小石块嵌紧。
同时还要求砌缝用砂浆或小石子混凝土灌满。
5.6简述布置伸缩缝、变形缝、防水层的位置及做法.通常是在相对变形较大的位置设置伸缩缝,而在相对变形较小处设置变形缝。
人行道、栏杆、缘石和混凝土桥面,在腹拱铰的上方或侧墙有变形缝处,均应设置贯通全桥宽度的伸缩缝或变形缝。
对于实腹式拱桥,防水层应沿拱背护拱、侧墙铺设。
对空腹式拱桥,防水层沿拱圈跨中的拱背和腹拱上方设置设置。
防水层在全桥范围内不宜断开,当通过伸缩缝或变形缝处应妥善处理,使其既能防水又可以适应变形6.1、拱桥的总体布置有哪些主要内容?答:拱桥的总体布置包括确定拱桥的设计标高和矢跨比、不等跨连续拱桥的处理方法。
6.2确定拱桥的标高要考虑哪些因素?拱桥桥面的标高,即指桥面与缘石相接处的高程,一方面由两岸线路的纵断面设计来控制;另一方面还要保证桥下净空泄洪或通航的要求。
根据跨径大小、荷载等级、主材料规格等条件估算出拱圈的厚度,拱背的标高减去拱圈厚度即可得到拱顶底面标高。
起拱线标高受到通航净空、排洪、流水等条件的限制。
基础底面的标高主要根据冲刷深度、地质情况即地基承载力等因素确定6.3矢跨比的影响因素有哪些?答:(1)拱圈内力的大小;(2)拱桥的构造形式和施工方法;(3)拱桥的外形是否美观,与周围景物能否协调。
6.4 不等跨连续拱桥有哪些处理方法?答:不等跨拱桥,由于不等跨拱桥由于相邻孔的恒载推力不相等。
使桥梁和基础承受了不平衡推力,在采用柔性墩的多孔连续拱桥中,还需要考虑恒载不平衡推力产生的连拱作用,使计算和构造较为复杂。
为了减小不平衡推力,改善桥墩、基础的受力状况。
可采用:1、采用不同的矢跨比2、采用不同的拱脚标高3、调整拱上建筑的恒载重量。
6.5 常用拱轴线的类型及选择拱轴线的基本要求有哪些?答:拱轴线的类型有:圆弧形、抛物线和悬链线三种。
在选择拱轴线时应满足以下要求:要求尽量减小拱圈截面的弯矩,使主拱圈各主要截面的应力相差不大、且最大限度减小截面拉应力,最好是不出现拉应力。
(1)对于无支架施工的拱桥,应满足各施工阶段的要求,并尽可能少用或不用临时性施工措施。
(2)计算方法简便,易为生产人员掌握。
(3)线型美观,便于施工。
7.3什么是“五点重合法”?空腹式无铰拱为何能采用悬链线作为拱轴线?答:“五点重合法”是要求在五个点(拱顶、两个4/1点和两个拱脚)上,拱轴线与三铰拱拱轴线重合。
由于拱轴线与恒载压力线之间的偏差,在拱顶和拱脚处都产生了偏离弯矩。
拱顶的偏离弯矩为负值,而拱脚的偏离弯矩为正值。
这一情况正好与该两截面的控制弯矩符号相反,有利于降低控制截面的应力,改善拱顶、拱脚截面的受力性能。
7.4恒载、活载作用下拱的内力计算要考虑什么因数?答:恒载、活载作用下拱的内力计算要考虑弹性压缩。
7.6 什么是调整应力的假载法、临时铰法和改变拱轴线法?答:假载法是:在拱脚和拱顶两个控制截面中,如一个控制截面的弯矩较大,而另一个控制截面的弯矩较小,我们就可以调整拱轴系数m来改变拱轴线,使拱顶和拱脚两控制截面的弯矩值接近,从而改善拱截面的受力状态的方法。
临时铰法为:拱圈施工时,在拱顶和拱脚截面处设置铅垫板做成临时铰,拆除拱架后,拱圈成为静定的三铰拱。
待拱上建筑砌筑完毕后,再用高标号水泥浆将铰封死,最后形成无铰拱。
改变拱轴线法:将千斤顶平放在拱顶预留的空洞内。
利用千斤顶对两个半拱缓缓施加推力,使两半拱既分开又抬升。
千斤顶施加推力时,可以抵消(或部分抵消)拱圈恒载的弹性压缩内力、拱圈材料收缩内力,而拱被抬升则使拱架易于卸除,同时拱桥基础立即产生的变形影响亦可消除;调整千斤顶施力点的位置和加力的大小,即可达到调整主拱应力的目的。
8.1简支体系、悬臂体系、连续体系的结构特性有何不同?答:从恒载弯矩图来分析,当跨径和恒载集度相同的情况下,简支梁的跨中弯矩值最大。
悬臂体系与连续体系则由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩值显著减小。
从静力图式来说,简支梁和悬臂梁都属于静定体系,而连续梁是超静定体系。
从运营条件来说,简支体系在梁衔接处、悬臂体系在悬臂端与挂梁衔接处的挠曲线,都会发生不利于行车的折点;而连续体系则无此缺陷。
8.3 在结构特点上,预应力混凝土连续梁桥与预应力混凝土简支梁桥、钢筋混凝土连续梁桥有何异同点?答:仅就超静定结构而言,预应力混凝土连续梁桥与普通钢筋混凝土连续梁桥具有相同的特点。
仅就预应力结构而言,预应力混凝土连续梁桥能充分发挥高强材料的特性,使结构轻型化而具有更大的跨越能力,同时能有效地避免混凝土开裂(尤其是负弯矩区的桥面板开裂)。
仅就此特性而言,预应力混凝土连续梁桥与预应力混凝土简支梁桥(乃至其他预应力结构)几乎没有区别。
然而,在预加应力的作用下,超静定的连续梁将产生“次内力”,这是预应力混凝土连续梁与普通钢筋混凝土连续梁不同的重要力学特点。
8.8预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工法时,为什么要特别重视合拢段的设计与施工?为此应采取哪些相应的措施?答:因为合拢段混凝土从浇筑到张拉预应力筋,需要经过一定的时间;在此期间内,由于昼夜温差、新浇混凝土的早期收缩、已成梁段混凝土产生变形和内力;这对新浇筑的合拢段混凝土的质量有直接影响。
如合拢段设计部合理或施工措施不力,势必引起合拢段混凝土的开裂,其后果非常严重。
采取的措施:(1)在满足施工需要的前提下,尽量缩短合理段长度,以减小现浇混凝土数量。
(2)锁定支撑:在合拢段采用设置临时劲性支撑和临时预应力束,以“锁定”左右“T结构”,使合拢段两端形成能承受一定弯矩、剪力和轴力的刚节点,保证合拢前后结构变形协调;防止在合拢尚未完成前由温度等因素产生的变形。
(3)合拢顺序应与设计一致,使得体系转换的二次应力与设计符合。
(4)为了避免新浇混凝土早期受到较大的拉力(降温收缩引起的),通常在当天气温最低的时刻浇筑合拢段混凝土。
(5)还应在混凝土配合比、预应力筋张拉、结构变位控制等方面采取必要的措施。
8.9何为刚架桥?它在结构上有哪些特点?桥跨结构(主梁)和墩台(支柱)整体相连的桥梁叫做刚架桥。
在竖向荷载作用下,由于主梁和支柱之间为刚性连接,主梁端部将产生负弯矩;负弯矩的代偿作用减小了跨中正弯矩,进而减小了跨中截面尺寸。
因此,刚架桥的主梁高度可以较梁桥为小,在需要较大的桥下净空和建筑高度受限制时就具有明显的优势。
刚架桥在竖向荷载作用下,支柱除承受压力外,还要承受弯矩,并在柱脚产生水平推力。
因此,刚架桥对地基条件要求较高,或者要以深基础和特殊构造措施来抵抗推力。
刚架桥大多做成超静定的结构形式,在混凝土收缩、温度变化、墩台不均匀沉降和预加应力等因素和作用下,会产生附加内力(次内力)。
8.11 钢管混凝土有何特点?答:钢管混凝土本质上属于套箍混凝土,除了具有一般套箍混凝土的强度高、塑性好、质量轻、耐疲劳、耐冲击等特点外,还具有以下特点:1)钢管本身就是耐侧压的模板,浇注混凝土时无需支模、拆模,并可适应先进的泵送混凝土工艺。
2)钢管本身就是钢筋,兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用,既能受压也能受拉。
3)钢管本身又是劲性承重骨架,在施工阶段可起到劲性钢骨架的作用,在使用阶段又是主要承重结构;可节约脚手架、缩短工期、减少施工用地,降低工程造价。
4)在受力构件中采用钢管混凝土,可大幅度节约材料。
钢管混凝土具有刚度大、承重能力大、质量轻等优点,这些优点与桥梁转体施工工艺相结合,可以解决转体质量大和转体结构的强度、刚度的矛盾。
8.13什么是钢管混凝土的套箍指标?它有何意义?答:①钢管本身就是耐测压的模板,浇注混凝土时无需支模、拆模,并可适应现金的泵送混凝土工艺;②钢管本身就是钢筋,兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用,既能受压又能受拉;③钢管本身又是劲性承重骨架,在施工阶段可起到劲性刚骨架的作用,在使用阶段又是主要的承重结构;④在受压构件中采用钢管混凝土,可大幅度节省材料。
钢管混凝土具有刚度大、承载能力大、质量轻等有点,这些有点与桥梁转体施工工艺想结合,可以解决转体质量大和转体结构的强度、刚度的矛盾。
8.14试比较柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱、刚性系杆刚性拱的结构特点。
柔性系杆刚性拱的弯矩均由拱肋承受,系杆只受拉力以平衡拱的推力。
刚性系杆柔性拱相当于把桁架弦杆与梁组合起来,以梁为受力主体,而曲线桁架对梁加劲,形成具有刚性梁的曲线桁架。
它的特点是内力分配均匀,刚性系杆与吊杆、横撑可以组成刚度较大的框架;在适用跨度内,拱肋不会发生面内S状变形,拱的稳定性有充分保证。
刚性系杆刚性拱,当(EI)拱/(EI)系在1/80~80之间时,拱肋和系杆都有一定的抗弯刚度,荷载引起的弯矩在拱肋和系杆之间按刚度分配,二者共同承受纵向力合弯矩,其特点介于柔性系杆刚性拱和刚性系杆柔性拱之间。
8.16 斜拉桥的索塔的之承体系有哪几种?各有何特点?答:索塔的支承体系一般可分为四种型式,由此也形成斜拉桥的不同结构体系(1)塔墩固结、塔梁分离。
塔柱下端与桥墩固结,这种索塔的整体刚度较大,对施工有利,但对地基要求高。
(2)塔梁固结、塔墩分离。
塔柱下端与主梁固结,并通过支座支承在桥墩顶部;因此也称支座支承体系或塔梁固结体系。
这种支承型式可减少塔柱弯矩,对地基要求低,可在软土地基上建造。
(3)塔墩铰结,梁墩分离。
塔柱下端铰结于墩顶或主梁顶部。
这种索塔支承型式可减少塔柱的弯矩,降低结构的超静定次数。
(4)塔、梁、墩固结。
塔、梁、墩固结也称刚构体系。
这种支承体系,由于索塔刚度大,对施工有利,但因为温度内力较大,故在双塔三跨式斜拉桥中较少采用;一般适用于中小跨径的独塔双跨式斜拉桥。
8.21 悬索桥与斜拉桥的主要区别有哪些?答:悬索桥与斜拉桥的区别,显而易见的是前者跨越能力更大,但这只是悬索桥与斜拉桥不同之处的一种具体表现。