公路桥梁板式橡胶支座的合理变形(详细)

公路桥梁板式橡胶支座的合理变形
梁支座的作用主要有二点：1、将桥梁荷载(动载及静载)有效传递到桥墩;2、满足桥梁变形需要.板式橡胶支座的内部结构如图一所示：支座内部是一层钢板一层胶经硫化成型得到的矩形或圆形板状产品,钢板和中间胶层厚度根据支座的尺寸大小不同而不同,具体是按照JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》和JT/T663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》标准制造的 .
图一：板式橡胶支座内部结构示意图
板式支座在正常使用的情况下,其变形有三种形式：1、剪切变形;2、竖向压缩变
形;3转角变形.
支座变形是由于支座受力引起,与支座本身无关.
支座剪切变形的发生是由于桥梁的水平力(桥梁的伸缩等)引起的,变形后的形状如图二所示.图中角a称为剪切角,JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》8.4.2b)中规定：支座的剪切角应不大于35°.所以支座在使用中应执行此规定,可根据剪切量B来确定：
B≤Htan35°=0.7H,如支座高度为63毫米,其最大剪切变形不应大于0.7×63=44毫米.
图二：支座剪切变形示意图
支座的竖向压缩变形是由桥梁的竖向荷载引起,由于支座内部结构的特殊性,支座在正常使用情况下会出现图三所示的变形.当支座在竖向荷载作用时,支座内橡胶层因受压会
延径向呈半圆形外鼓,而钢板层则保持原状,所以支座会出现比较均匀的外鼓现象.此属于支座的正常变形.
当支座偏压或梁体变形时,支座会出现转角变形.
同一支撑系的几个支座可能出现不同程度和形式的变形,这是由于各支座安装位墩台至梁底高度不完全一致引起,通过各支座的不同变形可以使支撑系达到平衡.如果支座出现不均匀(比如一个方向)外鼓时,往往是由于支座的下支撑面与梁底平面不平行造成的,一般情况下无需调整,因为调整可能产生新的不平衡.
事实上,桥梁之所以采用板式橡胶支座,就是因为其良好的变形性能可以满足桥梁的各种受力和变位.换句话说,如果支座不能变形就没有必要使用了 .
图三：支座竖向压缩变形示意图。