板式橡膠支座的工作原理及構(gòu)造特點(diǎn)

工作原理

橋梁支座的主要作用，是將橋梁結(jié)構(gòu)上的恒載與活載反力傳遞到橋梁的墩臺上去，同時保證支座所要求的位移與轉(zhuǎn)動，以便使結(jié)構(gòu)的實際受力情況與計算的理論圖式相吻合。板式橡膠支座應(yīng)設(shè)計成在垂直方向具有足夠的剛度，從而保證在最大豎向荷載作用下，支座產(chǎn)生較小的變形；在水平方向則應(yīng)具有一定的柔性，以適應(yīng)梁體由于制動力溫度、混凝土的收縮、徐變及荷載作用等引起的水平位移；同時，橡膠支座還應(yīng)適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動。

板式橡膠支座可以設(shè)計成為一端固定，另一端為活動的支座，也可以設(shè)計成不分固定端與活動端的支座，固定支座一般厚度較薄，以滿足支點(diǎn)豎向荷載及梁端自由轉(zhuǎn)動的要求即可，水平位移主要由活動支座的橡膠剪切變形來完成，其橡膠層的厚度則取決于水平位移量的大小。兩端如不分固定、活動的支座，則二者的厚度相同，水平變形由梁兩端的支座同時完成，各承擔(dān)其一半。

構(gòu)造特點(diǎn)

板式橡膠支座通常由若干層橡膠片與鋼板(加筋板)組合而成，各層橡膠與其上、下鋼板經(jīng)加壓硫化牢固地粘結(jié)成為一體，為了防止加勁鋼板的銹蝕，板式橡膠支座上、下面及四周都有橡膠保護(hù)，這種支座在豎向荷載作用下，嵌入橡膠片之間的鋼板將限制橡膠的側(cè)向變形，垂直變形則相應(yīng)減少，從而大大地提高了支座的豎向剛度，此時支座的總變形將為各層橡膠片變形的總和，在水平力的作用下，加勁橡膠支座所產(chǎn)生的水平位移量取決于橡膠片的凈厚。

板式橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)

板式橡膠支座與其它支座相比，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：

（1）構(gòu)造簡單，易于制造，材料來源充沛，價格低廉，有利于大批量生產(chǎn)。

（2）建筑高度低，安裝方便。

（3）適用范圍廣，能適應(yīng)寬橋、曲線橋、斜梁橋及各種立交橋等上部構(gòu)造各向變形的需要。

（4）支座磨耗小，且能分布水平力、吸收部分振動，使墩臺受力緩和、縱向受彎較小。

（5）養(yǎng)護(hù)工作量小，且移動更換方便(只用千斤頂將梁稍許頂升，去除彈性壓縮后即可更換)。

（6）使用年限較長(約30~50年)。

（7）用鋼量省(占鋼支座用鋼量不到10%)。

（8）造價低(為鋼支座的20%~30%）。

板式橡膠支座應(yīng)用時的注意事項

1、為使橡膠支座受力均勻，在安裝時應(yīng)使梁底面和墩臺頂面清潔平整，必要時可在墩臺頂面敷設(shè)一層比例為1:3的水泥砂漿，通常支座板可直接安裝在梁與墩臺之間，但當(dāng)支座比梁肋寬時，尚應(yīng)在支座與梁肋之間襯以鋼墊板，墩臺頂?shù)幕炷林袘?yīng)鋪設(shè)使受力勻稱的支座鋼筋網(wǎng)。

2、普通板式橡膠支座適用于跨度小于30m，位移量較小的橋梁，不同的平面形狀適合于不同的橋跨結(jié)構(gòu)：正交橋梁用矩形支座；曲線橋、斜交橋及圓柱墩橋用圓形支座；坡型橋除選用坡度支座外可選用球冠支座。

四氟板式橡膠支座適用于位移量大的橋梁，它還可用作連續(xù)梁頂推及T型梁橫移的滑塊。矩形、圓形、球冠四氟支座的應(yīng)用分別與矩形、圓形、球冠普通板式支座情況相同。

3、任何情況下不允許兩個或兩個以上支座沿梁中心線在同一支承點(diǎn)并排安裝，在同一根梁上，橫向不得設(shè)置多于兩個支座也不應(yīng)將不同規(guī)格的支座并排安裝，且施工時要確保每個支座均勻受力。

4、支座安裝時，應(yīng)盡量選擇在年平均氣溫時進(jìn)行。同時，必須按照設(shè)計圖紙標(biāo)明的支座中心位置正確就位，并保證支座與上、下部結(jié)構(gòu)之間緊密接觸，不得出現(xiàn)空隙，以前習(xí)慣于在一塊空心板(或箱梁)下設(shè)置四塊支座，根據(jù)平面理論及施工的實際操作，亦可探討對于相鄰的兩塊板梁交差，使一端設(shè)一塊支座而另一端設(shè)兩塊支座，這樣三點(diǎn)成一面更能使梁體與支座充分接觸。

支座安裝應(yīng)盡量水平，當(dāng)必須傾斜安裝時，最大縱坡不宜超過2%，且在設(shè)計時，應(yīng)考慮因傾斜安裝所需增加的剪切變形影響，當(dāng)縱坡大于2%時，應(yīng)采用支座墊塊使支座平置。

5、支座橫向限位是關(guān)系支座正常應(yīng)用的關(guān)鍵，常采用支座與梁體同筋錨固連結(jié)，或采用梁體外的擋墻(塊)；或設(shè)橫向鋼擋塊，角鋼錨固攔擋梁體等形式。

6、四氟板式支座選擇支座承載力時，盡可能與橋梁實際支反力相吻合，不應(yīng)采用比橋梁支點(diǎn)實際反力大得多的支座規(guī)格，因四氟板與不銹鋼板之間摩擦系數(shù)隨著正應(yīng)力增大而減少，若摩擦系數(shù)增大，對橋梁結(jié)構(gòu)受力不利。

7、支座設(shè)置時，必須考慮到安裝、拆除、更換的方便。

8、支座的抗震及防爬，除使支座與梁體錨固連結(jié)外，在支座的平面尺寸、墩臺頂面尺寸設(shè)計時，應(yīng)留有一定的富足寬度。