02 2013.03.14桥梁支座推荐选型参考
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西安中交土木科技有限公司
产品事业部产品研发中心桥梁支座选型原则
产品事业部·产品研发中心
2013年3月
目录
1 公路桥梁抗震细则(JTJ/T B02-01-2008) (1)
2 现浇箱梁支座选型原则 (2)
3 桥梁支座推荐选型参考 (3)
3.1无抗震要求 (3)
3.2有抗震要求(减隔震设计) (3)
3.3有抗震要求(延性抗震设计) (4)
桥梁支座选型原则
1公路桥梁抗震细则(JTJ/T B02-01-2008)
1.1 桥梁分类
(1)常规桥梁:包括单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、圬工或混凝土拱桥(对于墩高超过40m,结构进入塑性的高墩桥梁应作专项研究);
(2)特殊桥梁:包括斜拉桥、悬索桥、单跨跨径150m以上的梁桥和拱桥。
A类桥梁指单跨跨径不超过150m的特大桥;
B类桥梁指的是高速公路、一级公路上的一般桥梁,二级公路上的特大桥、大桥;
C类桥梁指二级公路的中桥、小桥,单跨跨径不超过150m的三、四级公路的特大桥、大桥;
D类桥指三、四级公路的中桥、小桥;
根据公路桥梁抗震细则(JTJ/T B02-01-2008),简称08抗震细则3.1.4规定,对于抗震设防烈度A类、B类桥梁设计提高一级设防(A类桥梁0.15g以上全部考虑9度区设防),C、D类桥梁按照地震区烈度设防,不提高。
1.2 常用抗震细则条目
08细则5.1规定:一般情况下,公路桥梁可只考虑水平向地震作用,直线桥可分别考虑横桥向X和横桥向Y的地震作用。拱桥长悬臂结构、大跨度结构就要考虑三向地震作用。
地震作用可以用:设计加速度反应谱、设计地震动时程和设计地震动功率谱表征。
延性构件:延性抗震设计时,允许发生塑性变形的构件。
地震传统计意义上的重现期分别大致为50年、475年和(1642-2475)年左右。如果按照非抗震设计那样要求构件无论在何种水平的地震作用下保持弹性工作状态,势必会造成经济上的过大浪费,显然不太现实,也没有必要。我国现行建筑结构抗震设计方法遵循“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则。
08细则7.5.1规定:在E2地震作用下应该对板式橡胶支座进行验算,支座厚度验算(普通板支只有1.0的剪应变)、支座抗滑稳定性验算;
2现浇箱梁支座选型原则
1、如果考虑了曲线影响、活载偏载、多支座不均匀受力、温度和支座沉降的最不利荷载组合时,安全系数取1.0~1.05;
2、如果未考虑斜交、曲线影响、活载偏载、多支座不均匀受力、温度和支座沉降的最不利荷载组合时,安全系数一般要大于1.1;
3、对于裤衩箱梁而言,一般横向设置4个及以上支座,根据以往计算分析,横向受力严重不均,此时,支座的安全系数应进一步加大,建议做空间梁格分析确定支反力;
4、曲线和斜交对边支点反力影响较大,一般边支点安全系数应加大,建议取1.1以上;
5、小半径曲线箱梁宜控制联长,尽量取固定支座。
6、对于现浇箱梁结构,3跨100m之内的,联长较小,由于温度等其他因素影响水平位移较小,为了更好的满足协同抗力要求,正常情况下桥梁结构不需要太大的位移量,建议全部采用固定支座,过渡墩选型安全系数相对高些。位移量只要满足要求的话,尽量多设固定支座,这样参与整体受力更好,原则上位移要求能够全部满足的话尽量多设固定支座(因为固定支座在抗拔、抗扭、抗倾覆等稳定性情况下更好)。一般根据JTJ D62-2004 规范第6条两种工况计算经验为150m内现浇箱梁一般全部采用固定支座,可以采用固定支座满足位移要求。(位移计算公式参照温度升高引起的支座位移变化计算公式);联长大于150m的可以采用相应滑动支座。
7、因为支座吨位不一样,满足的剪切位移量不同,虽然同样是4x30m的结构,预制箱梁和现浇箱梁的支座吨位肯定是不同的,前者需要的吨位较小,后者较大。小吨位支座高度较小,能满足的剪切位移也小,故小箱梁可以用滑动支座和现浇箱梁反而多采用全部固定支座。
8、JPZ主要考虑普通现浇箱梁、JQZ主要考虑变截面现浇箱梁;均属于抗震型支座。
常规问题:
1、对于圆形和矩形支座选型:对于预制箱梁和空心板习惯采用圆形支座,对于预制T梁习惯采用矩形支座;由于现浇箱梁一般采用圆柱形桥墩,所以经过前期对比分析:固定支座采用圆形支座能满足空间要求,滑动支座由于双排原因考虑到预埋钢板尺寸能否放下,一般采用矩形支座,因为矩形可以做成长方形。
2、箱梁底钢筋网起提高局部承载力作用。
3、预制箱梁支座距离梁端先选为37.5cm,两个好处:1、是为了防止落梁,2、37.5cm是堵头板中心位置。
4、简支梁端至墩、台帽或者盖梁边缘应有一定的距离。其最小值a(cm)按下式计算:a≥70+0.5L, L表示梁的计算跨径,相当于2a+伸缩缝宽度为盖梁宽度。
5、对构件加强设计,保证非塑性铰区的弹性能力高于塑性铰区。
3桥梁支座推荐选型参考
3.1无抗震要求
桥梁支座推荐选型如表1所示。
表1. 无抗震要求时桥梁支座推荐选型
3.2有抗震要求(减隔震设计)
桥梁支座推荐选型如表2所示。
表2. 有抗震要求(减隔震设计)时桥梁支座推荐选型
3.3有抗震要求(延性抗震设计)
桥梁支座推荐选型如表3所示。
表3. 有抗震要求(延性抗震设计)时桥梁支座推荐选型