桥梁支座计算
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支座计算
(1)、确定支座的平面尺寸
橡胶板应满足:
R
ck
A e c
若选用支座平面尺寸为 l a62cm(顺桥)、 l b64cm的矩形,取
l 0a62 1
61cm
,
l
0b64 1
63cm
,支座形状系数 S 为:l
0a l0b6361
S
l
0b 2 1.510. 33
2t
es l
0a( 63 61)
式中:t
es ——中间层橡胶片厚度,取
t
es
1. 5cm
。
5S 12
,满足规范要求。
橡胶板的平均容许压应力为c
10.0MPa ,橡胶支座的剪变弹性模量
G
e
1.0MPa (常温下),橡胶支座的抗压弹性模量E e :
E e 5. 4G e S2 5. 4 1. 0 10. 332576. 23MPa
R0, gk831 . 47kN
计算时最大支座反力为R0, Pk285.456kN
R0131 . 06kN , qk
R0, rk39 . 71 kN
R
ck R
0,gk
R
0,Pk
R
0,qk
R
0,rk
831. 47285. 456131. 0639. 711287. 696kN
1287. 69610 3
10 . 0MPa
0. 610. 63
3. 35MPa<c
满足要求。
(2)、确定支座的高度
主梁的计算温差取T36℃,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:
l
1
T l '1
10
5
36 36. 3 0. 640. 665cm
22
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 F bk 。对 36.3m 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:
(10. 5 36. 3
305. 2) 2 1 0. 67 919. 709kN
,
919. 709 10 0
91. 9709kN ,六根梁共 12 个支座,每个支座承受的水平力 F bk
为:
F
bk
165 13. 75kN
12
橡胶层总厚度 t e 应满足:
1、不计汽车制动力时:
t e
2 l ;
2 0. 665 1. 33cm
2 计汽车制动力时:
t e
l
0. 665
0. 974cm
F bk
13. 75 103
0. 7
2G e ab
0. 7
0. 64 0. 62
2 1.0 106
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:
a
t e
a
6. 2cm
12. 4cm 。
10
5
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
1.33cm ,小于 6.2cm ,因此橡胶层总厚度 t e 的最小值取 6.2cm 。由于定型产品中 , 对于平面尺寸为 65cm × 65cm 的板式橡胶支座中, t e 只有 8cm ,9.5cm ,11cm ,1
2.5cm 四种型号, t e 暂取 8cm 。
钢板厚度取 0.5cm ,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:
t e
0.25 2 5 1.5
8cm , 与 取 用 值 一 致 。 加 劲 板 总 厚 度 为
t
s
5 6
cm ,故支座高度
h 8
311。
3
cm
l
0a
l
0b
24
39 10. 33
S
l
0b
2 0.5
( 63
2t es l
0a
61)
E
5. 4G S 2 5. 4 1. 0 10. 332
576. 23MPa
e
e
R t
e R t
e
ck ck
c, m
A E
A E
e
e
e
b
4096
10 3
80
4096
103
80
1. 906mm
0. 61
0. 63 576. 23
106
0. 61 0. 63
2000
106
(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=2.273122
恒载产生的转角
1
gl 3
45 . 811 36. 33
0. 00402 rad
24B
24
2. 273122 10
7
车道均布荷载产生的转角
m q k l
3
0. 868 10. 5 3 2
c
36. 3
0. 000797 rad
24
24 2. 273122
7
B
10
车道集中荷载产生的转角
m c p k l 2
0. 868 305. 2 36. 32
0. 000963 rad
3
16B
16 2. 273122 10
7
人群荷载产生的转角
m c p or l
3
0. 555 3 0.75 36. 3 3
0. 000111 rad
4
24B
24 2. 273122
10
7
1 2
3
4
0. 005891rad
l
a
620
0. 005891
1. 82621 ,小于
c, m ,支座不会落空。
2
2
mm
按规范要求应满足
c,m
0. 07t e ,即
1. 906mm 0. 07
80
5. 6mm (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:
R
Gk
0. 3 * 831. 47 249. 441k N
l
3
1. 4G e
A
g t
e
1. 4 1. 0 10 0. 62 0. 64 6. 65 80 46. 18k N