桥梁支座计算
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(1)、确定支座的平面尺寸
橡胶板应满足:
c ck A R σσ≤=e
若选用支座平面尺寸为cm l 62a =(顺桥)、cm 64l b =的矩形,取
cm l a 611620=-=,cm l b 631640=-=,支座形状系数S 为:
()33.10)6163(5.12616320000=+⨯⨯⨯=+⋅=b a es b a l l t l l S
式中:es t ——中间层橡胶片厚度,取cm t es 5.1=。
125≤≤S ,满足规范要求。
橡胶板的平均容许压应力为
MPa c 0.10=σ,橡胶支座的剪变弹性模量MPa G e 0.1=(常温下),橡胶支座的抗压弹性模量e E :
MPa S G E e e 23.57633.100.14.54.522=⨯⨯==
计算时最大支座反力为kN 71.3906.131285.456kN
47.831rk ,0k ,0Pk ,0gk ,0====R kN
R R kN
R q
kN
R R R R R 696.128771.3906.131456.28547.831rk
,0qk ,0Pk ,0gk ,0ck =+++=+++=MPa MPa c 0.10<35.363.061.010696.12873
==⨯⨯=-σσ
满足要求。
(2)、 确定支座的高度
主梁的计算温差取℃36=∆T ,温差变形由两端的支座均摊,则每一个支座承受的水平位移l ∆为:
()cm T l 665.064.03.3636102
1215'l =+⨯⨯⨯=∆=∆-α 计算汽车荷载制动力引起的水平位移,首先须确定作用在每一个支座上的制
动力bk F 。对桥梁可布置四行车队,汽车荷载制动力按《桥规》4.3.6条,为二车道上总重力的10%,二车道的荷载总重为:
kN
709.91967.012)2.3053.365.10(=⨯⨯⨯+⨯,kN 9709.9110709.91900=⨯,
六根梁共12个支座,每个支座承受的水平力bk F 为:
kN F bk 75.1312
165==
橡胶层总厚度e t 应满足: 1、不计汽车制动力时:cm t l e 33.1665.022=⨯=∆≥;
2计汽车制动力时:
cm ab G F t e bk
l
e 974.062
.064.0100.121075.137.0665.027.063=⨯⨯⨯⨯⨯-=-∆≥ 3、此外,从保证受压得稳定考虑,矩形板式橡胶支座的橡胶厚度应满足:
cm a
t a
cm e 4.125102.6=≤≤=。
由上述分析可知,按计入制动力和不计入制动力计算的橡胶厚度最大值为,小于,因此橡胶层总厚度e t 的最小值取。由于定型产品中,对于平面尺寸为65cm×65cm 的板式橡胶支座中,e t 只有8cm ,,11cm ,四种型号,e t 暂取8cm 。
钢板厚度取,加劲板上、下保护层不应小于0.25cm ,取0.25cm ,中间橡胶层厚度取15mm 。故可布置 6 层钢板,此时,加劲板总厚度: cm t e 85.15225.0=⨯+⨯=,与取用值一致。加劲板总厚度为cm t s 365=⨯=∑,故支座高度cm h 1138=+=。
()33.10)
6163(5.023********=+⨯⨯⨯=+⋅=b a es b a l l t l l S MPa
S G E e e 23.57633.100.14.54.522=⨯⨯==
mm E A t R E A t R e e ck e e e ck
m 906.110
200063.061.0801040961023.57663.061.0801040966363b ,c =⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=δ (3)、验算支座的偏转(单位取rad )
使用C50混凝土,假设梁的抗弯刚度B= 恒载产生的转角00402.010273122.2243.36811.45247
3
31=⨯⨯⨯==B gl θrad 车道均布荷载产生的转角
000797.010
273122.2243.365.10868.024q m 733k c 2=⨯⨯⨯⨯==B l θ rad 车道集中荷载产生的转角
000963.010
273122.2163.362.305868.016p m 722k c 3=⨯⨯⨯⨯==B l θ rad 人群荷载产生的转角
000111.010273122.2243
.3675.03555.024p m 733or c 4=⨯⨯⨯⨯⨯==B l θ rad
rad 005891.04321=+++=θθθθθ
mm l 82621.1005891.026202a =⨯=θ
,小于δm ,c ,支座不会落空。
按规范要求应满足δm ,c e t 07
.0≤,即 mm 6.58007.0mm 906.1=⨯≤(满足规范要求) 验算偏转情况应满足:
(4)、验算支座的抗滑稳定性
不计入汽车制动时:N R Gk k 441.24947.831*3.0==μ
N t A G e l g e k 18.468065.664.062.0100.14.14.13=÷⨯⨯⨯⨯⨯=∆ 可见e l g e ck t A G R ∆≥4.1μ
这说明在自重作用下,支座不会移动
计入汽车制动力时:
bk F ——由汽车荷载引起的制动力标准值,即kN F bk 75.13=; kN 73.10395.0)(pk 0,qk 0,gk ,0ck =⨯++=R R R R N F t A G e l g e k 93.594.1bk =+∆ 可见bk e l g e ck F t A G R +∆≥4.1μ
因此,制动力下支座也不会移动。 N
R ck k 92.31173.10393.0=⨯=μ