板式橡胶支座的工作原理及构造特点

板式橡胶支座的工作原理及构造特点

工作原理

桥梁支座的主要作用，是将桥梁结构上的恒载与活载反力传递到桥梁的墩台上去，同时保证支座所要求的位移与转动，以便使结构的实际受力情况与计算的理论图式相吻合。板式橡胶支座应设计成在垂直方向具有足够的刚度，从而保证在最大竖向荷载作用下，支座产生较小的变形；在水平方向则应具有一定的柔性，以适应梁体由于制动力温度、混凝土的收缩、徐变及荷载作用等引起的水平位移；同时，橡胶支座还应适应梁端的转动。

板式橡胶支座可以设计成为一端固定，另一端为活动的支座，也可以设计成不分固定端与活动端的支座板式橡胶支座的工作原理及构造特点，固定支座一般厚度较薄，以满足支点竖向荷载及梁端自由转动的要求即可，水平位移主要由活动支座的橡胶剪切变形来完成，其橡胶层的厚度则取决于水平位移量的大小。两端如不分固定、活动的支座，则二者的厚度相同，水平变形由梁两端的支座同时完成，各承担其一半。

构造特点

板式橡胶支座通常由若干层橡胶片与钢板(加筋板)组合而成，各层橡胶与其上、下钢板经加压硫化牢固地粘结成为一体，为了防止加劲钢板的锈蚀，板式橡胶支座上、下面及四周都有橡胶保护，这种支座在竖向荷载作用下，嵌入橡胶片之间的钢板将限制橡胶的侧向变形，垂直变形则相应减少，从而大大地提高了支座的竖向刚度，此时支座的总变形将为各层橡胶片变形的总和，在水平力的作用下，加劲橡胶支座所产生的水平位移量取决于橡胶片的净厚。

板式橡胶支座的优点

板式橡胶支座与其它支座相比，具有显著的优点：

（1）构造简单，易于制造，材料来源充沛，价格低廉，有利于大批量生产。

（2）建筑高度低，安装方便。

（3）适用范围广，能适应宽桥、曲线桥、斜梁桥及各种立交桥等上部构造各向变形的需要。

（4）支座磨耗小，且能分布水平力、吸收部分振动，使墩台受力缓和、纵向受弯较小。

（5）养护工作量小，且移动更换方便(只用千斤顶将梁稍许顶升，去除弹性压缩后即可更换)。

（6）使用年限较长(约30~50年)。

（7）用钢量省(占钢支座用钢量不到10%)。

（8）造价低(为钢支座的20%~30%）。

板式橡胶支座应用时的注意事项

1、为使橡胶支座受力均匀，在安装时应使梁底面和墩台顶面清洁平整，必要时可在墩台顶面敷设一层比例为1:3的水泥砂浆，通常支座板可直接安装在梁与墩台之间，但当支座比梁肋宽时，尚应在支座与梁肋之间衬以钢垫板，墩台顶的混凝土中应铺设使受力匀称的支座钢筋网。

2、普通板式橡胶支座适用于跨度小于30m，位移量较小的桥梁，不同的平面形状适合于不同的桥跨结构：正交桥梁用矩形支座；曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座；坡型桥除选用坡度支座外可选用球冠支座。

四氟板式橡胶支座适用于位移量大的桥梁，它还可用作连续梁顶推及T型梁横移的滑块。矩形、圆形、球冠四氟支座的应用分别与矩形、圆形、球冠普通板式支座情况相同。

3、任何情况下不允许两个或两个以上支座沿梁中心线在同一支承点并排安装，在同一根梁上，横向不得设置多于两个支座也不应将不同规格的支座并排安装，且施工时要确保每个支座均匀受力。

4、支座安装时，应尽量选择在年平均气温时进行。同时，必须按照设计图纸标明的支座中心位置正确就位，并保证支座与上、下部结构之间紧密接触桥梁板式橡胶支座，不得出现空隙，以前习惯于在一块空心板(或箱梁)下设置四块支座，根据平面理论及施工的实际操作，亦可探讨对于相邻的两块板梁交差，使一端设一块支座而另一端设两块支座，这样三点成一面更能使梁体与支座充分接触。

支座安装应尽量水平，当必须倾斜安装时，最大纵坡不宜超过2%桥梁板式橡胶支座，且在设计时，应考虑因倾斜安装所需增加的剪切变形影响板式橡胶支座的工作原理及构造特点，当纵坡大于2%时，应采用支座垫块使支座平置。

5、支座横向限位是关系支座正常应用的关键，常采用支座与梁体同筋锚固连结，或采用梁体外的挡墙(块)；或设横向钢挡块，角钢锚固拦挡梁体等形式。

6、四氟板式支座选择支座承载力时，尽可能与桥梁实际支反力相吻合，不应采用比桥梁支点实际反力大得多的支座规格，因四氟板与不锈钢板之间摩擦系数随着正应力增大而减少，若摩擦系数增大，对桥梁结构受力不利。

7、支座设置时桥梁板式橡胶支座，必须考虑到安装、拆除、更换的方便。

8、支座的抗震及防爬，除使支座与梁体锚固连结外，在支座的平面尺寸、墩台顶面尺寸设计时，应留有一定的富足宽度。

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