箱梁橡胶板式支座计算

支座计算

采用板式橡胶支座，其设计按《公预规》8.4条要求进行。

1 选定支座的平面尺寸

橡胶支座的平面尺寸由橡胶板的抗拉强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定。对橡胶板应满足：

j j N ab

σσ??=≤?? 支座最大支反力417N kN 汽＝，N kN 自重＝907。由ck N R <查规范，

选取支座平面尺寸235401400ab cm =?=，其中支座形状系数8.26S =，符合512S <<，满足要求，钢板厚度为0.4cm ，中间层橡胶片厚度 1.1cm t =。

橡胶板的平均容许压应力为10MPa j σ??=??，橡胶支座的剪变弹性模量1.2MPa e G =（寒冷地区），橡胶支座的抗压弹性模量e E 为：

225.4 5.4 1.28.48465.98MPa e e E G s ==??= 故213240.95kN/cm MPa<10MPa 1400

j j N ab σσ??====??=9.5，满足要求。 2 确定支座的厚度

主梁的计算温度取40T C ?= ，温度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：

5111040(190040)0.194cm 44

l Tl α-'?=?=???+= 计算汽车荷载制动力引起的水平位移，首先必须确定作用在每一个支座上的制动力t H 。对于成桥后最大计算跨径20m 桥梁，205180(360180)236505

kN -+?-=-，汽车荷载制动力按《桥规》4.3.6条，汽车荷载制动力按《桥规》,由于所设计桥梁为四车道则为一车道上总重力的10%的2倍 ，一车道上的总重力为：

10.519236435.5kN ?+=，435.510%287.1kN ??=，

又规范要求不小于165kN ，取制动力为165kN 。5根梁共20个支座，每支座承受的水平力t H 为：

1658.2520

T H kN == 按《公预规》8.4条要求，橡胶层总厚度t ∑应满足：

不计汽车制动力时：20.388cm e l t ≥?=

计汽车制动力时： 1.430.277cm e l t ≥?=或/(0.7)2T e l H t Gab

≥?-

即：3

8.25100.194/(0.7)0.287cm 2 1.2350400

e t ?≥-=??? 0.20.24008cm e t a ≤=?= 选用五层钢板、六层橡胶片组成橡胶支座。上下层橡胶片厚度为0.25cm ，中间层厚度为1.1cm ，则：

橡胶片的总厚度为：4 1.120.25 4.9e t =?+?=cm

支座总厚度：50.4 6.9cm e h t =+?=。

3 验算支座的偏转

支座的平均压缩变形δ为：

42313240.049/()9.910m 9.910cm 0.40.35465.9810e e Nt abE δ--?==

=?=???? 按规范要求应满足0.07e t δ≤，即

229.910cm 0.07 4.934.310cm --?≤?=?，满足要求。

梁端转角θ为：设恒载时主梁处于水平状态,已知公路—I 级荷载作用下梁端转角为：

31616 2.98 5.021*******

f rad l θ-?===?? 验算偏转情况应满足： 232,359.910 5.02108.7810cm 22c m a δθ

---=?≥=??=?符合规范要求。 4 验算支座的稳定性

按《公预规》8.4.3条规定，按下式验算支座抗滑稳定性：

计入汽车制动力时：

1.4l CK e g

bk e

R G A F t μ?≥+ 不计入汽车制动力时： 1.4l gK e g e

R G A t μ?≥ 式中：Gk R ——在结构重力作用下的支座反力标准值；

e G ——橡胶支座的剪切模量，取 1.2MPa e G =；

bk F ——由汽车荷载引起的制动力标准值，取8.25kN bk F =； u ——橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数，取0.3μ=； ck R ——结构自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值（计入冲击系数）

引起的支座反力；

g A ——支座平面毛面积，240351400cm g A =?=。 由规范查得 1326ck R kN =，392Gk R kN =

计入汽车制动力时：

0.1941.4 1.40.1214008.2517.562kN 4.9

l e g bk e G A F t ?+=???+= 0.31326397.8kN ck R μ<=?=

不计入汽车制动力时：

0.1940.3392117.6kN 1.4 1.40.1214009.3124.9

l Gk e g e R G A kN t μ?=?=>=???= 均满足规范要求，支座不会发生相对滑动。