常見的幾種橋梁支座的布設方法

宦 宇 武余波

摘要本文從支座和梁橋的類型和功能方面,簡述常見的幾種橋梁支座的布設方法。

關鍵詞支座橋梁

中圖分類號:U445文獻標識碼:A

支座及支座類型支座是設置在橋梁上、下部結構之間的傳力和連接裝置。其作用是將上部結構的各種荷載傳遞到墩臺上,并適應活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素所產生的位移,使橋梁的實際受力情況符合結構計算圖式。橋梁支座按其容許變位方式分為固定支座與活動支座,活動支座又可分為單向活動支座與多向活動支座(圖1)。

1 常見幾種橋梁支座的布設方法的簡述

1.1 簡支梁橋

簡支梁橋在理論上一端設固定支座,另一端設活動支座,鐵路橋梁由于橋寬較小,支座橫向變位很小,一般只需要布設單向活動支座。而對于公路T形梁橋,由于其橋面較寬,因此要考慮支座可能發生的橫向移動,支座布設如圖2。

對于小跨徑(小于10m)的簡支梁橋或簡支板橋,一般不需專門設置支座結構,而是采用幾層毛氈做成簡易墊層,然后直接將梁或板安裝在簡易墊層上面即可。隨著橋梁結構體系的發展和新型支座材料的出現,現在多采用無加勁的板式橡膠支座。

對于大跨徑(通常為30~40m)預制裝配式簡支肋梁橋,通常采用矩形平面的板式橡膠支座。支座在安裝時,應盡量選擇在年平均氣溫時進行,必須保證支座準確安裝就位?；顒又ё€應設防塵罩。如果支座比梁肋寬,就應在支座與梁之間布設鋼墊板。通常支座無須與墩臺或支撐墊石固定,在水平荷載較大時,為防止支座滑動,可借助支座頂面、底面上的定位孔來固定。

1.2 單跨或雙跨斜橋

斜橋的支座布設與簡支梁橋結構相類似,支座類型多為圓形平面的板式橡膠支座,但為了避免支座位移方向與斜橋的橋墩或橋臺相垂直,支座安裝時應使位移方向與行車道中心線平行。根據對斜橋中各角點受力情況的分析來看,斜板橋上鈍角處反力較大,而銳角處反力較小。當斜交角與斜橋的寬跨比都較大時,銳角便有向上翹起的趨勢。此時,應考慮設置拉力支座。

1.3 連續直梁橋

連續梁橋的支座布設與單跨簡支梁橋結構相似,但值得注意的是連續梁橋的支座布置時每聯只設一個固定支座。一般宜將固定支座設置在橋長中間部位的橋墩上,以使其兩側的自由伸縮的長度較均勻(圖3)。若該部位墩身較高時,則應考慮避開,以防止墩身承受的水平力過大,橋墩與橋臺上布設活動橡膠支座;若中間部位墩身相對矮壯時,則應采用定向或固定支座。

1.4曲線連續梁橋

曲線連續梁橋的支座布置會直接影響到梁的內力分布,同時,支座布設時應充分考慮曲梁的縱、橫向可能產生的自由轉動和移動,通常宜采用球形支座。由于曲梁的溫度伸縮變形沿梁的割線方向,而曲梁由于混凝土收縮、徐變產生的梁體變形則沿梁的切線方向,因此曲線連續梁橋支座通常采用多向活動支座。

2 結論

總之,橋梁支座的布置主要和橋梁的結構形式有關,支座布置不當會降低支座的使用壽命,因此在支座布置時,應遵循以下原則:(1)當橋梁位于坡道上時,固定支座應布設在較低一端,抵消一部分由于豎向荷載產生的梁下緣拉力;連續橋梁一般應設在下坡方向的橋臺上。(2)當橋梁位于平坡上時固定支座的布設,簡支梁橋宜設在主要行車方向的前端;連續梁橋宜設在主要行車方向的前端橋臺上。(3)當連續梁橋較長時,固定支座宜設在每一聯梁的中間支點上。當位于山谷區時,固定支座宜設在相對矮壯的橋墩上,并盡量向中間墩設置。(4)固定支座宜設在具有較大支座反力的地方。(5)固定支座應避開不良地質的橋墩。(6)墩頂橫梁的橫向剛度較小時,應設置橫向宜轉動的橋梁支座。(7)在同一橋墩上的幾個支座應具有相近的轉動剛度。(8)對于斜橋及橫向易發生變形的橋梁,不宜采用輥軸和搖軸等線支座。(9)在地震區要滿足橋梁防震、減震的需要。(10)寬橋、彎橋,應根據全橋總布置圖、線形、橋梁受力等情況綜合布設。