桥梁支座范文

时间:2023-03-17 14:57:08

桥梁支座

桥梁支座范文第1篇

关键词:支座;常见病害;养护;维修

中图分类号: K928 文献标识码: A

引言

桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响到桥梁的结构安全性和耐久性。在我国,目前常见的桥梁支座主要有:简易支座(如油毛毡)、滑板式橡胶支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座等。支座作用主要有三个方面:一是连接桥梁上、下部结构的传力装置,将上部结构的各种荷载可靠地传递到桥梁的下部结构,同时保证桥梁上部结构在支座处能够自由转动或位移,使梁完成必要的自由变形;二是适应由于温度、湿度等环境变化引起的结构胀缩变形;三是阻抗风力地震等引起的结构平移,减轻震动对结构的不利影响。桥梁支座的损坏已成为威胁桥梁安全的重要因素之一,加强对桥梁支座的病害分析及养护维修显得尤为重要。

一、桥梁支座的常见病害

1.1支座型号用错

支座型号用错常见为:支座尺寸型号混淆、圆形与矩形支座混淆使用、矩形支座长度方向放错等。

1.2支座偏位

支座偏位是目前支座安装上存在的最普遍的问题,分为纵向偏位和横向偏位,严重的支座偏位将造成支座不均匀受力,梁体受附加内力过大等病害。

1.3支座破损、开裂

支座破损、开裂病害如桥梁使用的油毛毡破裂、挤出脱落、橡胶板易位;橡胶板支座出现橡胶老化、变质、梁体失去自由伸缩能力,直接导致梁端或墩、台帽混凝土破裂,造成掉角、啃边现象,严重的导致伸缩缝破坏;盆式橡胶支座固定处松动、错位、钢盆外露部分锈蚀,防尘罩破裂。

1.4支座脱空

支座脱空是目前支座安装存在最普遍和严重的质量问题之一。单一支座脱空将造成其他支座受力过大,影响支座的耐久性。此外,可能会使上部结构受力不均,对结构稳定性、安全性造成影响。

1.5支座变形过大

支座变形是指压缩变形和剪切变形,支座压缩变形过大分为两种:支座局部变形变大即支座偏压,进而造成支座破坏;支座整体竖向变形过大,可能对连续梁等上部结构产生极为不利的附加内力,或位移超出设计控制范围,导致结构的破坏;支座剪切变形越大,耐久性越差,从而降低支座使用寿命。

1.6其他病害

(1)板式橡胶支座侧面凹凸不平;

(2)四氟滑板支座脏污、老化,四氟板与橡胶层的脱离使得表面滑动系数不符合要求而产生多大的剪切变形,加剧对支座橡胶层的破坏,降低支座使用寿命,此外还增加对梁体的约束,对结构受力产生不利影响;

(3)盆式橡胶支座与垫板间不平整密贴;

(4)支座垫石不平整、开裂、剥离、破碎等病害。

二、桥梁支座的常见病害产生的原因

桥梁支座出现病害的原因主要有如下几个方面:

(1)支座本身为不合格产品,强度低、承载力不足;

(2)设计方面:对支座的性能了解不够,对设计所需支座的尺寸以多大为宜通常不做验算,使设计支座过早地由于抗压、抗剪不足等方面的原因造成破坏,桥梁支座选择形式、布置方式不合理,支座边缘预留宽度不够,支座垫石的混凝土标号偏低或垫石加强钢筋不足,固定用的螺栓、螺母强度不够等,当梁体出现较大的纵向坡度时,支座调整措施不当,使支座与梁体不能密贴,受力不当而造成破坏;

(3)施工方面:对桥梁支座的重要性认识不足,没有引起足够的重视,吊装工艺中没有防止支座脱空等问题的技术措施和质量控制手段,施工过程控制不严,在安装支座时支座垫石、梁顶面不平整或垫石顶面不是水平面、支座就位不准确、垫石与支座连接不牢、金属支座防腐、防锈处理质量不高,当梁体有纵横坡时,支座上承面(梁底调坡楔块)安放不理想,使支座出现偏压、初始剪切变形等现象;

(4)养护维修方面:滑动面、滚动面不净洁,异物得不到及时清理,固定构件松动加固不及时,因防水装置缺陷使支座或连接面浸水腐蚀,加速老化过程等;

(5)由于桥墩、台产生不均匀沉降、倾斜与上部结构水平位移、上部结构震动变位等直接影响桥梁支座的正常使用;

(6)车辆超载,实际荷载超过设计荷载,使支座产生不可恢复的变形破坏。

三、桥梁支座的养护与维修

3.1支座的检查

要保证桥梁支座能够安全、有效、正常使用,首先要加强桥梁支座的检查工作,支座的检查主要包含以下内容:

(1)支座组件是否完好、清洁,有无断裂、错位、脱空;

(2)活动支座是否灵活,实际位移量是否正常,固定支座的锚销是否完好;

(3)支座垫石是否有裂缝;

(4)简易支座的油毡是否老化、破裂或失效;

(5)支座的剪切位移是否过大;

(6)支座是否产生过大的压缩变形;

(7)支座橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度;

(8)支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;

(9)对四氟滑板橡胶支座,应检查支座是否脏污、老化,支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板;

(10)盆式橡胶支座的固定螺栓是否剪断,螺母是否松动,钢盆外露部分是否锈蚀,防尘罩是否完好。

3.2 支座的日常养护

桥梁支座的日常养护工作内容主要有:

(1)支座各部应保持完整、清洁,每半年至少清扫一次,清除支座周围的油污、垃圾,防止积水、积雪,保证支座正常工作;

(2)滚动支座滚动面上应定期涂油(一般每年一次),在涂油之前,应把滚动面揩擦干净;

(3)对钢支座要进行除锈防腐,支座各部分除铰轴和滚动面外,其余部分均应涂刷油漆保护;

(4)对固定支座应检查锚栓的坚固程度,支承垫板应平整紧密,及时拧紧各部结合螺栓;

(5)各种橡胶支座应经常清扫污水,排除墩、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗,防止因橡胶老化、变质而失去作用。

(6)对盆式橡胶支座应定期进行清扫,并应设置支座防尘罩,防止灰尘落入或雨、雪渗入支座内,支座的外露部分应定期涂红丹防锈漆进行防护。

3.3支座的维修

桥梁支座的各种缺陷和病害,对于较轻微的病害,加强后期的维护、维修可延长支座的使用寿命,对于严重的病害,则必须采取更换支座的措施。

支座如出现以下缺陷或故障不能正常工作时,应及时予以修整或更换:

(1)支座座板翘起、变形、断裂时应予更换,焊缝开裂应予维修;

(2)板式橡胶支座出现脱空或不均匀压缩变形时应予调整;

(3)板式橡胶支座发生过大剪切变形、中间钢板外露、橡胶开裂、老化时应及时更换;

(4)油毡垫层支座失去功能时,应及时更换;

(5)支座垫石破损应及时修补,并使其强度达到设计要求。

调整、更换板式橡胶支座、钢板支座、油毛毡垫层支座时可采用如下方法:在支座旁边的梁底或端隔处设置千斤顶,将梁(板)适当顶起,使支座脱空不受力,然后进行调整或更换。调整完毕或新支座就位后,落梁(板)到使用位置。

需要抬高支座时,可根据抬高量的大小选用下列几种方法:

(1)垫入钢板(50mm以内)或铸钢板(50-100mm);

(2)就地浇筑钢筋混凝土支座垫石,垫石高度按需要设置,一般应大于100mm。

结语

桥梁支座主要作用是将桥跨结构上的恒载与活载反力传递到桥梁的墩台上去,同时它又能保证桥跨结构所要求的位移和转动,以便使结构的实际受力情况能与设计时所采用的计算图式相吻合,因此保证支座的正常使用和完好是一件很重要的工作,必须加强对桥梁支座的养护与维修工作,避免桥梁支座病害的过早发生,确保桥梁安全、延长桥梁的使用寿命。

参考文献:

[1]宋长斌.公路桥梁支座常见病害浅析 [J].青海交通科技,2012.

[2]苏法宏.公路桥梁支座及与常见的病害分析[J].科技情报开发与经济,2006.

桥梁支座范文第2篇

关键词:桥梁支座,安装,技术

中图分类号:U445 文献标识码:A

一、前言

近年来,随着城市基础设施建设的加快,城市快速高架桥、互通立交都在忙碌的建设中,我国桥梁工程取得了飞速发展,为人们的出行提供了快捷便利的交通,为城市的发展带来了活力和动力。作为桥梁工程的核心构件--支座,其施工安装技术也受到工程建设者的重视,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强桥梁支座安装技术质量的控制,对确保居民的切身利益有着重要意义。

二、桥梁支座概述

在桥梁结构中,支座是桥梁上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥墩台上去,同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下的自由变形,以便使结构的实际受力情况符合计算图式,并保护梁端、墩台帽不受损伤。这就要求它具有足够的竖向刚度和弹性,能将桥梁上部结构的全部荷载可靠地传递到墩台上,并同时承受由荷载作用引起的桥跨结构端部的水平位移、转角和变形,减轻和缓解桥墩承受的震动,适应因温度、湿度变化引起的桥跨结构胀缩。

三、工程实例

郑州市中州大道与郑新快速通道立交改扩建工程是郑州至新郑快速通道工程的一部分,也是郑州市的南出口。上跨京广铁路部分为200片预制箱梁组成的先简支后连续箱梁高架桥,采用板式橡胶支座;中州大道与郑新快速通道互通立交部分是现浇连续箱梁,采用球形支座,立交工程共有郑新主线桥、中州主线桥和A、B、C、D匝道桥组成,主线桥最宽34.4米,匝道桥A匝道是弧形成270度的曲线桥。本工程桥梁形式多样,支座类型主要有板式橡胶支座和球型支座。板式橡胶支座为圆形支座;球型钢支座又分为固定支座、单向活动支座和双向活动支座,支座设计竖向承载力由3000至20000十几种。本文将结合工程实例介绍这两支座的安装施工技术,并简单阐述支座在使用过程中的维护和保养。

四、普通板式橡胶支座安装

1、预制箱梁时,在对应于橡胶支座的位置,在箱梁底板上需加设一块比支座平面稍大的支承钢板,钢板上焊锚固钢筋与梁体相连接。

2、上跨京广铁路桥采用先简支后连续的办法形成的连续梁,即在相邻两孔的梁端间隙中浇筑湿接头形成连续多跨连续梁。对其板式支座的安装,通常要求先将简支梁吊装安放在临时支座上,再将正式支座安放在正确位置。之后浇筑湿接头混凝土,待混凝土达到强度后拆除临时支座完成体系转换。临时支座可以用混凝土块、硬杂木、钢砂筒等制成。

3、矩形支座短边应与顺桥方向平行安置,以利梁端转动。若需要长边平行于顺桥向,必须通过转角验算。

4、圆形支座各向同性,安装时无需考虑方向性,只需将支座圆心同设计位置中心点重合即可。为防止离心力下使梁体横向移动,可设置横向挡块。

5、斜角支座在斜交桥上安装时,短边应平行于顺桥向,长边应平行于墩台中心线,顺桥向与墩台中心线的斜交夹角应与支座的锐角相符。

6、使用普通板式橡胶支座一般设有固定端与活动端之分;使用等高度过支座时,上部构造的水平位移由同一片梁两端支座的剪切变形共同完成,各承担一半,也可用厚度较小的橡胶支座作固定支座。

7、橡胶支座安装以春秋季节(年平均温度时)进行最佳。

五、球型支座的安装

1.支座安装前,支座垫石混凝土强度等级不低于C40,垫石施工高度应考虑安装、养护和必要时更换支座的方便,垫石顶面四角高差不得大于2mm。凿毛支座垫石表面,清除地脚螺栓孔中的杂物,然后用水将支承垫石表面浸湿。

2.球型支座采用地脚螺栓+套筒螺杆的连接方式,在墩台顶面支承垫石部位需预留孔洞,预留孔直径为套筒直径加60mm,深度为锚栓长度加50mm,预留孔中心及对角线位置偏差不得超过10mm。

3、支座安装前方可拆开包装。检查装箱清单,包括配件清单、产品合格证等,并仔细阅读支座安装说明书。检查支座组装位置是否正确,临时连接是否松动,但不得任意松动支座临时连接。

4.支座安装位置及方向应符合设计要求,同一座桥固定支座和纵向活动支座安装在梁的同一侧,横向活动支座与多向活动支座安装于梁的另外一侧。 安装时用钢楔块楔入支座四角,调平支座,并将支座顶面调至设计标高,同时在支座底面与支承垫石之间留有20~50mm的灌浆空隙。

5.支座纵向中心线与主梁中心线应平行。

6.支座按设计要求安放好后任何时候不得扰动。

7.安装支座除标高符合要求外,还应保持纵横两个方向均水平,其四角高差不得大于2mm。

8.支座上各个部件纵横向必须对中(非活动支座,纵向、多向活动支座需设预偏量),当安装温度与设计温度不同时,对于活动支座,应根据温度计算并调整支座上下座板的预偏量,设置预偏量后上下座板临时锁定,在箱梁砼浇灌后,活动支座的上下座板临时锁定应及时拆除。

9.安装纵向活动支座时,上下导向挡块必须保持平行,交叉角不得大于5分。

10、安装灌浆模板,安装时模板与垫石顶面应采取可靠措施,防止灌浆时发生漏浆。

11、仔细检查支座中心位置及标高,确认无误后,用无收缩高强度灌注材料进行灌浆。

12、灌注支座螺栓孔和支座与支承垫石之间的空隙,见图球型钢支座安装示意图。灌浆时,先将支座各个螺栓孔灌满灌浆料,然后再从支座中心部位向四周灌注,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆料全部灌满为止。灌浆前应初步计算所需浆体体积,灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大的误差,防止中间缺浆。

13、灌浆材料终凝后,拆除模板及四角钢楔块,检查是否漏浆,发生漏浆时应进行补浆,并用同等强度的砂浆对钢垫块留下的空隙进行修补。

14、安装梁部模板时,仔细处理好模板与支座连接部位,防止灌注混凝土时发生漏浆。

15、在梁体安装完毕后,张拉梁体预应力之前,拆除上、下支座板运输用连接螺栓,以防止约束梁体正常运动。然后将支座清理干净并及时安装好支座围护构件。

六、支座的维护

1. 桥梁橡胶支座的维护

支座各部应保持完整、清洁。及时清除支座周围的垃圾杂物,冬季清除积雪和冰块,保证支座正常工作。同时应经常清扫污水,排除墩台、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗。防止因橡胶老化、变质失去作用。

2. 球型钢支座的维护

(一)、检查支座地脚螺栓有无剪断,支座防尘密封裙有无破损。

(二)、 检查支座相对位移是否均匀,逐个记录支座位移量。

(三)、清除支座附近的杂物,擦净不锈钢表面的灰尘。

(四)、松动地脚螺栓,以免螺纹锈死,然后上油紧固。

(五)、校核并定点检查支座高度变化,以便校核支座内聚四氟乙烯的磨损情况。

(六)、定期给支座钢件进行油漆防锈处理(不锈钢滑动面除外)。

七、结束语

桥梁支座安装技术对整个桥梁工程来说是至关重要的,因此,在桥梁工程的后续发展中,要不断提高管理人员素质,加强对桥梁支座安装技术的重视,严格管理体系,促进桥梁工程管理水平的提高。

参考文献

[1]庄军生.桥梁支座[M].北京:中国铁道出版社,2008

[2]席超波.桥梁橡胶支座常见病害分析及双控整体顶升更换支座方法[J].建筑结构,2003(05).

[3]袁明, 新型摩擦副材料在铁路桥梁铰轴钢支座中的应用[J],2005

[4]王心方.对球形支座限定转动力矩的规定是否必要[J].城市道桥 与防洪,2004(3)

桥梁支座范文第3篇

1公路桥梁板式橡胶支座设计

1.1板式橡胶支座的修改完善

公路桥梁板式橡胶支座在我国应用以来已经过多次修订完善。交通部自1988年执行《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》和《公路桥梁板式橡胶支座技术条件》之后,又于1990年了《公路桥梁板式橡胶支座成品力学性能检验规则》,以便确保橡胶支座产品质量。随着公路桥梁建设的高速发展,橡胶支座应用更加广泛。经过试验研究,交通部于1993年再次《公路桥梁板式橡胶支座》行业标准,用以指导广大公路桥梁设计、施工及制作橡胶支座人员正确选择使用。为消除板式橡胶支座应用中发现的问题,提高板式橡胶支座的标准水平,使之与国际接轨,交通部集中各方力量,对以前一系列标准、规则进行了总结,参照外国标准,根据新的公路桥梁设计规范对原行业标准进行修订,于2004年6月1日实施了新的《公路桥梁板式橡胶支座》行业标准JT/T4-2004。随后又根据这个行业标准及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)和《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)的规定,对桥梁板式橡胶支座进行设计和计算,颁布实施了《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T663-2006)中华人民共和国交通行业标准。这套04标准、04规范及06规格系列标准,对桥梁板式橡胶支座设计的基本数据、计算方法及强度、稳定性做出详细规定;对所用全部材料要求、支座力学指标、平面与厚度尺寸偏差、外观质量及内在质量均提出了明确规定;同时提出了对材料和成品支座的试验检测方法;对支座施工安装工艺、质量也提出了要求;这套标准中还通过设计计算编列出《板式橡胶支座规格系列选用参数表》。这样设计者只要计算出相应支座反力、各种作用(力)产生的支座剪切变形及各种因素引起的支座顶面倾角,便可轻而易举地设计出板式橡胶支座或验算按《板式橡胶支座规格系列选用参数表》所选用的支座。生产橡胶支座厂家按照现行公路桥梁板式橡胶支座04及06标准要求完全可以制作出耐久性很高的产品。下述可证明这一点。

1.2板式橡胶支座设计规范标准的安全性分析

这里将桥涵设计规范JTGD62-2004、橡胶支座标准JT/T4-2004和橡胶支座规格系列标准JT/T663-2006中主要设计规定数据、设计结果及检验指标加以分析,来说明设计规定的安全性。①设计规范规定支座使用阶段平均压应力极限值σc为10MPa,支座规格系列选用参数表中最大承压力RCK除以支座有效承压面积Ae(σc=RCK/Ae)后,所得压应力σc均不大于10MPa,而支座力学性能要求表中支座极限抗压强度Ru大于等于70MPa,可见保证系数之大。②设计规范中规定支座橡胶层总厚度大于等于2倍或1.43倍的ΔL/tanα,tanα是支座剪切角正切值的限值,不计制动力时为0.5,计入制动力时为0.7,其倒数即为2或1.43。支座规格系列选用参数表中橡胶层总厚度te均按此规定计算后另加上下钢板的保护层各2.5mm而得到总厚,这里保护层的5mm作为安全储备,橡胶层总厚度越小储备值比例就越大,最多可达20%,最小也有4%。最小橡胶层总厚度是为满足支座剪切角而确定,剪切角的计算没有考虑加劲钢板加入后的支座总厚度,如按支座总厚度来计算剪切角及其正切值,远远小于设计值,查规格系列参数表算得剪切角减少30%~40%,在剪切角试验计算时应引以注意。③支座压缩变形转角正切值,标准中规定tanθ≤0.0033,由规格系列选用参数表可见tanθ均大于此值。设计规范规定θ≤2σcte(1/Ee+1/Eb)/lα,因为式中σc及te均有很大安全储备,所以θ定会满足要求。θ比较式及表中取得的tanθ值均由规范支座竖向压缩变形公式σc,m=RCKte/AeEe+RCKte/AeEb及θlα/2=σc,m两式导得。只要将式中抗压弹性模量Ee用剪变模量Ge代换,即θ≤2σcte(1/5.4GeS2+1/Eb)/lα,即可算得参数表中tanθ值。表中因θ值很小,所以tanθ等于θ。④支座加劲钢板厚度计算及其与橡胶单层厚度关系,由公式ts=KpRCK(tes,u+tes,l)/Aeσs=Kpσc(tes,u+tes,l)/σs,可看出钢板厚度与橡胶层厚度存在比例关系,假定最上层或最下层钢板保护层不计,只有其下或上部橡胶层,这样上式变为ts=Kpσctes/σs,根据规范及标准σc为10MPa,σs为152.75MPa(0.65fsk=0.65×235),故ts=1.3×10tes/152.75=0.0851tes,这说明钢板层厚度为橡胶层厚度的0.0851倍,即橡胶层厚度为钢板厚度的23.5倍。规范规定钢板最小厚度为2mm,此时橡胶层厚度应为47mm,如果橡胶层是最上或最下层也不过23.5mm。支座规格系列标准选用表中按支座不同最大承压力列出有2~5mm钢板厚度及对应的5mm、8mm、11mm、15mm及18mm橡胶层厚度。如果按推导出的比例关系2~5mm厚度钢板对应的橡胶层厚度分别为23.5mm、32.5mm、47.00mm、58.75mm及58.75mm即可,相比系列表中橡胶层厚度较计算厚度减少2.3~3.7倍,可见设计储备系数很大。⑤桥涵设计规范及支座行业标准中均明确规定,当梁底纵坡大于1%时,必须设楔块进行调平处理,而梁底纵坡小于等于1%时,设计支座时应将纵坡影响所增加的厚度计入。现根据公路桥涵设计规范JTGD62-2004,第8.4.22条及条文说明,归结出支座因纵坡增加厚度计算公式为:t''''e=2teRSinα''''/AGGe,式中R为支座反力,α''''为纵坡坡度角。以此供设计者参考。

1.3板式橡胶支座设计图纸问题

①设计人员要按设计规范规定与计算方法,根据实算的桥梁参数,支座竖向承压力、纵向剪切变形及竖向变形倾角等已知条件计算设计支座平面尺寸、橡胶层总厚度、加劲钢板厚度、单层橡胶厚度及支座总厚度等,并验算支座受压稳定性及抗滑稳定性。也可以根据支座所承受的最大承压力,选择支座规格系列表中型号,再进行各项验算。②设计图如图1所示,图中要将尺寸全部标明,支座较少时标出尺寸数字。支座型号、数量较多时,尺寸用符号代替,同时列出支座规格尺寸表,写明型号及图示中各符号所代表的数据。无论橡胶支座和四氟滑板橡胶支座及附件均要列全,以便于施工及检验使用。不可用指出标准规范或厂家提品代替设计。③设计图纸中要加入详细说明。说明支座主要技术要求,所选用材料指标,制作主要工艺控制,检验重点项目内容,支座安装工艺要求及支座成品与安装后的验收。以便于施工人员及监理人员有所遵循。

2板式橡胶支座加工制作

板式橡胶支座的产品质量主要是依靠生产厂家来保证,因为生产厂家多而杂,用户及质量监理人员没能入厂监督检查,仅凭肉眼无法知道支座真实质量,所以这里对板式橡胶支座制作提出几个问题。

2.1生产厂家要严格按照《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-2004)行业标准和工程项目设计图纸进行生产制作,产品必须满足设计图纸和行业标准中的规定与要求。

2.2板式橡胶支座所用材料必须经检验符合标准或设计文件要求,尤其是橡胶材料必须满足不同温度使用要求,寒冷地区必须用天然橡胶(NR),常温地区必须使用氯丁橡胶(CR),二者不可互换,也不可掺混,最小含胶量不得低于重量的55%,聚四氟乙烯板及不锈钢板等质量指标及厚度必须达到标准规定。

2.3橡胶支座制作要严格控制工艺工序质量,从选材、配料、下料裁料、入模填充、保护层设置、加温、加压、硫化时间及排气等全部工艺流程都要严格控制,认真检查,消除一切质量隐患。

2.4橡胶支座出厂质量检验,标准JT/T4-2004中明确规定:每批产品交货前由工厂质检部门进行检验,确认合格后方可出厂,并附有产品质量合格证明文件,写明支座规格、胶种、单层橡胶及钢板厚度、钢板的平面尺寸、钢板层数、橡胶层总厚度等,以便使用单位验收和抽检。对此要求有些产品并无附件,甚者有的厂家明确告知用户哪些是送检品,哪些是安装实用品,这种做法应予坚决制止。

2.5板式橡胶支座和四氟滑板橡胶支座出厂检验还应按标准规定进行:对外形尺寸的宽度、长度及厚度,外观检验名称内容,内在检验名称内容及力学性能的抗压、抗剪模量,极限抗压强度,抗剪粘结性与抗剪老化,转角正切值,水平剪切角,竖向压缩值及摩擦系数都应重点检验。应对力学性能检验结果与设计图纸要求或规格系列选用参数加以比较,如不满足要求,应为不合格产品,不能供应用户。对产品的力学性能检验包含了对材料性能和工艺性能的综合检验,正确揭示支座的承载能力和水平变形与竖向变形的适应能力,即极限抗压强度、转角正切值、水平剪切角等。这些指标不是眼观可以得到的,所以必须检验。

3板式橡胶支座施工安装

板式橡胶支座安装非常简单,但事故很多,有长短边安错的、有位置安错的、有安翻的,即四氟滑板放在下面;板梁下的支座安装后有的可被抽出来;有固定支座与活动支座互相错放的;有的不合格产品照常安装。真是差错百出,应从以下方面控制支座安装质量。

3.1施工安装支座人员要对板式橡胶支座的作用及重要性加强认识,严格按设计图纸和各规范标准要求安装。

3.2施工支座安装人员要认真学习运用《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T4-2004标准、《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》JT/T663-2006标准、《公路工程质量检验评定标准》及《公路桥涵施工技术规范》中规定,进行板式橡胶支座的质量检验及安装。

3.3板式橡胶支座安装时必须有工程技术质检人员和监理人员跟踪检验,不合要求随时返工。这里就有关规范标准要点归纳如下。①支座产品入场质量检验,应当由施工单位主动去做。所用支座应在安装前15~20天进场,立即送样检验,根据用量每种应随机抽取一至三组,每组3块或3对检验件。主要检验项目内容有力学性能:包括极限抗压强度、抗压弹性模量、抗剪弹性模量、竖直转角正切值、水平最大剪切位移值(水平剪切角)、抗滑最小承压力及摩擦系数等七项;内在质量:包括橡胶层总厚度、加劲钢板单片厚度、钢板平面尺寸、橡胶板单层厚度、钢板与橡胶层粘结情况及橡胶层剥离后的技术性能等六项。更详细内容见检验部分。检验结果判定:一组检验件中若有两块(或两对)不能满足要求,则该批支座不合格。若有一块(或一对)支座不满足要求时,则从该批支座中随机再抽取双倍数量对不合格项目进行复检,若仍有一项不合格,则判定本批支座不合格。②对与支座安装质量相关的桥梁墩台帽、垫石顶面或预埋钢板顶面及桥梁底面支座位置在浇筑时要做到平整、清洁、强度不低于设计或C30以上。支座位置标高要求准确无误,在平坡情况下,同一片梁两端各支座下的标高应处于同一平面内。不同支座或同一支座各点高差允许值按标准规范执行。③墩台帽或梁板上设有的楔型垫块要与主体混凝土同时浇筑,避免二次补做,形状尺寸、标高要达到设计要求,不得随意制作或取消。④支座安装要避免出现偏压受力,过大初始剪切变形,梁板、墩台与支座间脱空、接触不紧密及偏歪等现象。具体按以下做法施工。a若墩台帽或垫石顶面不平应垫砂浆找平,砂浆为干硬性,越薄越好,均匀平整,最好在梁板安装前做完,使形成较高强度。b支座纵横中线要与墩台帽(垫石)所放的位置纵横中线对齐,与梁板的支承线、位置中心线对应,因此均要提前放出各构件处位置中心线。c如梁板两端均为橡胶支座,安放时两端支座外的梁板长度应相等。如梁板一端为板式橡胶支座另端为四氟滑板支座时,则先安放橡胶支座端,并按支承线控制位置。而后安放四氟滑板支座。d梁板准确就位后,支座上下应与梁板及墩台帽(垫石)密贴,不密贴应重新吊起垫调后,重新放落,不得撬移梁板,避免支座变形或破坏。e、支座安装后要立即检查,出现问题马上研究处理。包括支座是否漏放,方向是否正确,橡胶支座和四氟滑座型式是否放错,四氟板是否注油;检查橡胶支座水平剪切位移是否大于35°(=0.7);高度压缩值是否满足设计要求;四氟板及不锈钢板有否损坏污染;支座外观有否开裂及加劲钢板间橡胶层外凸是否均匀一致;不锈钢板是否滑出了规定范围。

4板式橡胶支座质量检验试验

4.1板式橡胶支座检验是其质量控制的关键,包括材料、生产过程、成品、安装等。检验由始至终都应有监理人员参与。因此,监理人员要具有橡胶支座方面的技术水平,熟练掌握《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-2004)和《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T663-2006)的要求,恰当运用于工程检验中,合理监督生产厂家、施工单位及工程管理单位相关人员严格并科学地执行标准规范,将板式橡胶支座质量问题解决在各环节中。

4.2监理人员需要了解或检验支座的全部技术质量指标。①材料检验由生产厂家在供应支座时,提供出所用材料的检验报告,监理人员可根据检验报告情况,对某种材料取样检验,主要有橡胶技术指标、聚四氟乙烯板各项指标、不锈钢板等。②如果管理人员或监理人员对橡胶支座生产厂家的管理能力、技术力量、工艺水平、生产设备或自检手段产生质疑时,可组织相关人员赴供货厂家进行工艺设备等检查或对某种产品现场抽样检验。③交竣工资料中应有施工单位与监理共同抽检的板式橡胶支座和四氟滑板支座的检验资料,具体内容如下表。④支座安装后质量检查按《公路工程质量检验评定标准》及标准JT/T4-2004规定及本文所述内容进行。

5结语

5.1板式橡胶支座设计规范中要写明中间橡胶层厚度的计算方法,支座总厚度的计算方法,橡胶弹性体体积模量的检验试验方法。为改善板梁支座受力条件,可研究试验两片板梁共用一块支座板。

5.2为了更好地执行应用《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-2004)和《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T663-2006)交通行业标准,提高板式橡胶支座的质量水平,这两个标准的适用范围可广泛用于公路桥梁板式橡胶支座的设计、生产制作、施工安装、质量检验及养护管理中,避免标准单一为支座生产制作所用。

5.3设计规范与设计图纸及板式橡胶支座规格系列选用表中的某些技术指标,在板式橡胶支座标准中及公路工程质量检验评定标准与公路桥涵施工技术规范中没有规定,本文对此做以补充,期望能对板式橡胶支座的质量提高起到一定作用。这些项目有支座橡胶层总厚、加劲钢板单层厚度、支座水平剪变位移量、支座抗滑最小承压力及橡胶体体积模量。

5.4目前对梁板桥的板式橡胶支座安装方法,规范没有详细做出,本文所述几点以供试用,还有是否可先将支座在墩台(垫石)上提前按标准安好,然后在安装梁板。

桥梁支座范文第4篇

【关键词】桥梁支座;设计;选配;布置;病害

一、支座设计计算(以板式橡胶支座为例)

1、确定支座的尺寸。支座尺寸包括支座平面面积与支座高度两部分数据的确定。

支座平面面积可以这样计算:

其中Nmax为最大的支点反力;A为橡胶支座的平面面积;为支座的平均许用应力。

支座高度由橡胶高度与钢板高度两部分构成,橡胶高度由支座所要提供的剪切变形量(它将决定纵向位移量)来确定,而且要符合规范中要求总高度小于等于支座沿桥纵向长度的1/5的规定。钢板高度即为约束橡胶片各层薄钢片的厚度之和。

2、验算支座偏转与压缩变形。桥跨结构在支座处会产生转角,支座通过不均匀压缩来提供这种转动能力,同时支座与桥跨结构之间不能有“脱空”现象发生,支座的平均压缩量越大这种转动能力就越强,这就要求在转角一定的条件下,支座要保证一个最小的平均压缩量s,s可以这样求得:

其中,E为橡胶支座的弹性模量;为橡胶层的总高度。

此外,规范还规定了支座平均压缩量的最大值不应超过橡胶总厚的5%。

3、验算支座抗滑。支座要想发挥起作用,必须要保证其处于设计的位置,在水平力作用下在支座与桥跨结构的接触面上以及支座与墩台的接触面上不能出现相对滑动,这种保证来自于支座与混凝土之间要有足够的摩擦力,摩擦力的大小可以通过压力与摩擦因数再考虑一定的经验系数来确定。

二、板式橡胶支座选配

板式橡胶支座已经形成系列,如无特殊要求则不必自行设计,只需根据设计需要直接选择合适的规格进行配备即可,下面将介绍选配支座的具体步骤。

1、初选支座平面尺寸。根据容许应力法的计算法则,支座必须能够提供足够大的反力,据此确定支座吨位;同时,考虑到上部结构横桥向尺寸的限制,确定支座的宽度,进而确定支座沿桥纵向尺寸。

2、初选支座高度。支座高度应根据支座水平位移设计值、支座承担水平力设计值、支座许可的的最大压缩变形等条件来确定,以上条件可通过下面方法获得。

支座水平位移设计值,根据主梁的计算温差可算得主梁的设计变形量,对于简支梁桥来说,这即为两端支座所要共同提供的水平位移,此水平位移由两端支座均摊,则每个取其二分之一。支座所承担水平力主要来自汽车制动力,其设计值取每跨上汽车制动力设计值均摊到该跨每个支座上的部分。支座许可的最大压缩变形应不超过橡胶层总共厚度的5%,支座的压缩变形主要是橡胶的弹性压缩变形。

此外,还要对支座的偏转能力与抗滑移能力进行验算,其方法与设计阶段相同,这里不再赘述。

三、支座的合理布置

桥梁的结构体系不同,桥梁的宽度不同,都将影响桥梁支座的布置情况,桥梁支座的布置应该兼顾沿桥方向与垂直于桥梁方向对变形的要求。

对简支桥梁(装配式空心板或T形梁桥),通常做成“浮动体系”,可以选用板式橡胶支座来达到这一目的。为了使所有墩台平均分担桥跨结构传来的水平力,需要把固定支座安装在桥台上,每个桥墩上布置一组活动支座,一组固定支座。当遇到高墩时,应尽量减小其所受的水平作用力,而把相邻两跨的活动支座都布置在高墩上。

对连续梁桥,通常情况下是这样的,每一个连续单元中只布置一个固定支座,其他桥墩位置均布置活动支座。有些时候,支座还有可能出现拉力,此时应设置承拉支座。当连续梁与桥墩固定连接时,不需要设置支座,但桥墩的设计要有一定的柔性,以满足桥梁纵向位移的要求。

对悬臂梁桥,锚固孔主座布置要求一侧固定,一侧活动。牛腿处的支座可设置一个固定支座和一个活动支座,也可以都做成固定的。

对于斜桥,布置支座时应尽可能使支座允许的位移方向与行车道中线保持一致,以免支座受到过大侧向剪力而破坏,或者使桥梁产生过大附加内力而威胁桥梁安全。对于弯桥,布置支座时应尽可能使支座允许位移方向与行车道径向或切向保持一致。

四、支座病害分析

目前橡胶支座在桥梁工程中得到广泛应用,但是支座适用寿命普遍偏低是一个一直困扰人们的问题,支座在设计使用期限内出现许多病害。这些病害来源是多方面的,既有支座所选橡胶材料不耐老化的先天缺陷因素,也有支座选取、布置不合理,施工不规范、不专业,养护不到位等人为因素。

板式橡胶支座中橡胶老化、变质使得梁体不能自由伸缩,直接导致梁端或墩、台帽混凝土破裂,造成掉角、啃边现象,橡胶板易位,严重的还可能导致伸缩缝破坏。现在的橡胶生产企业林立,其企业规模与技术水平也是参差不齐,难免有些企业会为追求利益而故意降低生产标准,使得出场产品达不到应有的设计强度与承载能力,可想而知这样的支座一旦被用于桥梁工程之中,出现问题是难免的。有些桥梁设计单位设计人员水平较低,对于桥梁支座选择形式并不了解、对于桥梁支座的布置方式不合理,或者由于疏忽大意,所选用支座垫石混凝土标号偏低,支座边缘预留宽度不够,或垫石加强筋不足,固定用的螺栓、螺母强度不够等,这些均会导致桥梁支座病害的发生。在施工过程中也可能出现各种各样的问题,由于各种原因造成支座安装不水平,支座位置偏离受力中心超过许可范围,安装时支座与上下部贴合不够紧密,使用时出现支座脱空现象。养护维修方面,滑动面、滚动面不净洁,异物得不到及时清理,固定件松动加固不及时,因防水装置缺陷使支座或连接面浸水腐蚀,加速老化过程等。

五、结束语

桥梁的使用能否达到设计时所预想的效果,与桥梁支座选取是否合适,支座安放位置是否恰当,支座能否正常稳定的发挥其功效密切相关。能否准确获得支座在使用中所要承担的荷载,以及支座位移量是否能准确估算,直接关系到桥梁支座的适用寿命。对于外形特殊的桥梁(宽桥、斜桥、弯桥等),支座的受力情况变化繁复,容易出现意想不到的情况,要从多个方面进行分析。在确定支座的位移量时,应综合考虑温度效应、桥跨结构挠曲变形、基础不均匀沉降等因素,并在设计计算中以安全系数的形式体现。

参考文献

[1]公路桥涵设计规范(合订本)[S].北京:人民交通出版社,1995.

[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版,2001.

[3]贾朝霞.道路与桥梁工程概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2010 .

[4]饶德宏.桥梁支座的设计和施工[J].公路.1988(03).

桥梁支座范文第5篇

【关键词】桥梁;橡胶支座;试验分析;竖向变形

随着我国城市基础设施建设步伐的加快,大跨径桥梁工程数量日益增加,对橡胶支座的要求也越来越高。传统的板式橡胶支座由于具有一定的缺陷性,已无法满足当前桥梁建设的需要。盆式橡胶支座作为一种新型的桥梁支座,具有结构合理、承载力大、转动灵活、制造方便、造价低和缓冲性能好等优点,是一种适宜于大跨度桥梁使用的较理想的支座,目前在城市桥梁建设中得到广泛的应用。但盆式橡胶支座的发展应用仍处于起步阶段,有必要加强桥梁盆式橡胶支座的试验分析。根据相关规定,盆式橡胶支座的试验内容应包括:荷载作用下的支座竖向压缩变形、盆环径向变形、残余变形和试验摩阻系数的测定。本文通过分析桥梁盆式橡胶支座的试验过程,希望对往后的研究工作有所帮助。

1.竖向压缩的试验方法

行标要求加载试验前需对试验支座预压三次,试验时检验荷载以10个相等的增量加载,然后逐级加载至检验荷载后,卸载至初始压力,此时一个加载程序完毕,一块支座需往复加载三次,按照这样的规定,一块支座需要3h~4h,耗时长。笔者通过对大量支座的三次加载竖向压缩值进行分析,由于橡胶块弹粘性体的特性,发现三次的竖向压缩值基本接近,有呈逐渐变小趋势,且三次的平均值与采用第一次结果计算的竖向变形相差在0.1%以内,结果完全可以满足要求。因此,三次加载完全可以减少为加载一次,用一次的结果来代替三年次的平均值。三次的结果及趋势如表1,图1所示。

表1 盆式橡胶支座竖向压缩变形三次结果比较

图1 竖向变形三次结果趋势图

2.荷载——变形曲线的关系

行标要求,实测荷载)竖向压缩变形曲线或荷载)盆环径向变形曲线应成线性关系,如成非线性关系,则该支座为不合格,因此属于线性粘弹性体,而其中对线性关系的相关系数则没有进行明确的规定,实际工作中较难把握。从大量试验来看,盆式橡胶支座荷载)变形曲线相关性较强,一般在0.980左右,因此应当对线性关系的相关系数进行明确,可以定为相关系数不小于0.95,以便于检测控制。支座竖向压缩变形相关性如表2所示。

表2 盆式支座竖向压缩变形线性相关性

3.残余变形

盆式橡胶支座的残余变形主要由其中橡胶板的粘弹行为产生,在一定温度和应力作用下,橡胶发生蠕变,在外力除去后,除去普弹性和高弹性部分,由于橡胶的粘性流动从而留下不可恢复的永久变形。残余变形的试验存在如下问题值得探讨。

3.1 加载次数对残余变形的影响

由于盆式支座加载前需预压三次,后按程序分级加载到检验荷载后,卸载至初始压力,测定残余变形,一个支座需往复加载三次。盆式支座的残余变形主要由其中橡胶板的蠕变产生,残余变形由于预压次数的增加,变形值逐渐变小直至趋于稳定。因此,预压和加载的次数对残余变形值有较大的影响。不同加载次数时的残余变形值如表3所示。

表3 不同加载次数时的残余变形 %

3.2 残余变形的取值

由于残余变形要加载三次,而行标中对于残余变形的取值未作明确规定,一些单位的做法是取三年次的最大值,然而按照残余变形的定义以及现场盆式支座长期受压的实际特性,笔者认为取三次残余变形之和更为合理。在实际工作中,三次残余变形值之和超过总变形量5%的比例还是比较多的。

3.3 对于残余变形超过总变形量5%的情况

行标中规定,如残余变形超过总变形量的5%,则重复试验,若残余变形不消失或有增长趋势,则认为该支座不合格,笔者根据大量试验结果认为,由于橡胶体的残余变形值需要随着试验次数的增加,逐渐趋小直至稳定,而达到稳定的加载次数一般需要六次左右,因此如果前三年次的残余变形超过总变形量5%,则第四次试验一般仍然存在残余变形,仍为不合格,无需再进行试验。残余变形随着试验次数增加的发展趋势如表4所示。

表4 不同加载次数时的残余变形 mm

3.4 检验荷载

行标中要求在竖向设计荷载作用下,支座残余变形不得超过总变形量的5%,而行标残余变形的检验荷载却是支座设计承载力的1.5倍,并不是在设计荷载情况下的残余变形值。由于橡胶高聚物属于粘弹性体,粘性流动,也就是说不可恢复变形与应力、时间成正比,与橡胶的本体粘度成反比,因此由于检验荷载的取值不同,所测得的残余变形也不尽相同,行标中用1.5倍设计荷载情况下的残余变形代替设计荷载下的残余变形是不准确的。

4.试验的加载速率

由于橡胶体属于高聚物,高聚物的力学性能与温度和力的作用速率有关,而行标中用正常形变速率下测试数据代替现场受梁板瞬间持久力作用的场合下,对于检测数据的准确性还值得研究。

5.结语

桥梁盆式橡胶支座具有承载力高、耐磨性强、抗震减震效果好的特点,是我国桥梁建设中优先选择的支座,对促进我国的桥梁建设具有重要意义。加强桥梁盆式橡胶支座试验过程的研究力度,能够进一步完善支座的检测技术和检测方法,同时提高盆式橡胶支座检测准确性,为控制和保证我国桥梁支座的产品质量提高保障。

参考文献:

[1] 臧晓秋;李学斌;李东昇;裴荟蓉. 三向测力盆式橡胶支座的设计及试验研究[J].铁道建筑.2012年第04期.

桥梁支座范文第6篇

关键词:板式橡胶支座;病害;剪切破坏;变形;防治措施

中图分类号:O47文献标识码: A

支座作为桥梁的“五大件”,在减小主梁与墩台之间的摩擦力方面起着十分重要的作用。板式橡胶支座是桥梁上下部的连接点, 承受着车辆荷载的反复作用, 同时由于暴露在大自然中, 受到环境温度等的影响,再加上不良的施工环境及支座本身的质量问题, 使支座过早地出现大量的病害。

一、板式橡胶支座病害原因分析:

1.1 设计方面原因

(1)设计荷载过低 ,由于设计时没有充分考虑到车流量的增加和超载车辆的数量,支座设计时按照正常承载力水平进行设计,支座承载能力的富余量不足,导致支座的设计荷载不能满足现实中车辆运行时所需要的荷载要求,致使支座长期处于超载运行状态之下,支座较早的出现了破坏。

(2)对板式橡胶支座的性能了解不够, 对设计所需板式橡胶支座的尺寸以多大为宜通常不做验算,使设计支座过早地由于抗压、抗剪不足等方面的原因造成损害。

(3)当梁体出现较大的纵向坡度时, 支座调整措施不当, 使支座与梁体不能密贴, 受力不当而造成破坏。

1.2 制造与施工的原因

(1)桥梁支座的制造对于原材料和结构均有严格的规定, 钢板的厚度、钢板的层数、橡胶的厚度、品种等全部有明确的规定。而一些不具备生产条件和检测手段的企业或者手工作坊, 在制造过程中, 没有严格的工艺规程和生产配方, 粗制滥造, 给产品质量带来隐患, 给工程造成损失。

(2)由于施工期间不能严格保证施工质量,导致支座垫石存在一定高差,当支座安装完成以后,梁底的支座不能保证同时受力,高差小时可能引起支座受力大小不均,如果高差过大,可能导致个别支座出现脱空现象,而有些支座出现受力过大等现象。由于个别支座出现脱空现象时,受力的支座所承受的竖向力是设计荷载的 2 倍,这就造成了设计荷载明显不能满足实际运行状况时的荷载,致使支座的寿命大大缩短。如果支座垫石的表面混凝土平整度不高,当支座安装完成以后,在长期的运行期间,会导致支座过早的出现变形。

1.3 安装及养护的原因

(1)支座垫石表面不平整, 使支座安放后局部出现脱空, 表面受力不均匀。支座垫石顶面标高控制的不好, 使一片梁底4个支座受力不均匀, 尤其一端安置的两个支座, 支座偏压严重, 支座表面异常鼓出或出现局部脱空。垫石表面的浮砂、油污未清理干净, 沾上油污后使支座过早地出现老化现象。梁体有纵、横坡时, 支座上承面( 梁底调坡楔块) 安放不理想, 使支座出现偏压、初始剪切变形等现象的发生。

(2)由于支座在墩台顶部,处于比较高的位置,所以检测和养护都非常不便,从而导致在平时的桥梁养护中忽略对支座的养护或对支座的养护不到位。如果桥梁的伸缩缝的橡胶止水带破坏,导致支座处的梁体有渗水现象,支座被水浸湿,从而导致支座出现老化现象;一旦混有油脂的雨水将支座浸湿,支座老化的速度会进一步加快,如果养护不及时,不能及时切断水源,支座破坏的速度会越来越快。如果同一片梁底下的支座有一个发生了破坏,另外一个支座也将很快破坏。

二、板式橡胶支座破坏的预防

2.1 做好设计工作

在设计时加强对现实状况的考察,及时准确的预测未来交通量的大小和增长情况,并留有足够的安全储备,保证在桥梁运行期间不会出现支座过早出现破坏的现象发生。在新桥的设计过程中,要根据桥梁自身特点选择合适的支座类型,以免支座因受力特点不同而出现过早破坏。

2.2 做好施工工作

(1)支座进场需提品合格证和出厂证明, 产品合格证书中应有支座技术性能指标。支座进场前需按批次、单元进行规定频率的抽样检验, 各项性能指标均应满足JT/T4―2004的要求。

(2)施工前,要针对产生支座脱空的原因,认真制定防治支座脱空问题的技术措施和质量控制措施,从梁板预制、垫石施工、支座安装、梁板安装等各工序入手,清除产生支座脱空的因素,并在施工工艺中明确,同时,要认真做好技术交底工作,使各级管理及施工操作人员都了解和掌握,在施工过程中要严格检查,控制过程,发现问题,及时处理。

(3)要严格控制盖梁及墩台帽施工质量,其坡度、标高、表面平整必须达到标准要求。垫石施工要精细,垫石除达到要求的强度外,顶面标高控制要非常严格,且顶面平整密实,没有偏斜现象。

(4)支座在顺桥向和横桥向的方向、位置应准确,安装时应进行检查核对,避免反置。当顺桥向有纵坡导致两相邻墩台的高程不同时,支座安装对高程的控制应符合设计规定,且同一片梁在考虑坡度后其相邻墩垫石顶面高程的相对误差不得超过3mm。

(5)梁、板吊装时,就位应准确且底面应与支座密贴,否则应将梁、板吊起,重新调整就位安装;安装不得采用撬棍移动梁、板的方式进行就位。

2.3 做好养护工作

(1)定期对支座进行检查, 发现支座存在的问题, 做好观测记录。对发现的一些问题及时进行处理如支座处积水、支座表面油污、支座表面局部脱空现象等。对严重影响桥梁正常使用的支座及时予以更换处理。

(2)养护部门要进一步加强对支座的养护,不能因为支座的位置特殊就疏于养护或放弃养护,而要做到及时养护,有问题早发现,早解决,及时更换老化、变形和破坏的支座,不留安全隐患。

三、总结

对于桥梁支座,在分析其破坏原因时,应综合考虑影响其正常使用的各种因素,从而才能正确地制定其相应地病害处理措施在桥梁支座的日常维修养护中,要及时地发现病害并及时地处理,最大程度地减少由于桥梁支座的病害而给桥梁主体结构造成的损害。

参考文献:

[1]JT/T4-2004,公路桥梁板式橡胶支座

[2]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范

[3]JTG H11-2004,公路桥涵养护规范[S]

[4]黄跃平,胥明,周明华.公路桥梁板式橡胶支座设计理念与局部总应变验算[J].土木工程学报,2008,(6)

桥梁支座范文第7篇

关键词:支座;脱空;偏位;处置措施

中图分类号:U446.1文献标示码:B

支座主要是将上部构造恒载和活载传递给墩台,同时承受由荷载引起的结构端部水平位移、转角等变形,适应温度、湿度等环境变化引起的结构胀缩变形,及阻抗风力、地震波等引起的结构平移,减轻震动对结构的不利影响,是桥梁结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,需给予足够重视。

1 桥梁支座类型及适用范围

桥梁支座按其使用功能的不同,可分为固定支座和滑动支座两大类,固定支座是将桥梁结构固定在墩台上并传递竖向应力和水平力,允许桥跨转动但限制位移;活动支座只传递竖向应力,保证在温差、混凝土收缩以及荷载作用于桥跨时能自由转动和平移。按支座材料和构造又分为钢制作、橡胶支座、其他类型支座等。

钢支座使用过程中由于铸件锈蚀容易导致支座锈死,从而影响其使用性能,应用范围较小;橡胶支座由于其性能可靠、结构简单、安装和更换方便,使用寿命长、造价低等优点应用较为广泛。主要有:

(1)板式橡胶支座。构造简单、加工制作容易、用钢量少、成本低廉,安装方便,适用于标准跨径20m以内的中小跨径梁、板桥,适用反力一般2000kn以下。

(2) 盆式橡胶支座。由钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座,具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点,适用于支座承载力为1000KN以上的大跨径桥梁,也适用于城市、林区、矿区的桥梁。

(3)球型橡胶支座。传力可靠、转动灵活既具备盆式橡胶支座承载能力大、容许支座位移大等优点,又能适应支座大转角的需要。目前广泛应用于国内独柱支承的连续弯板结构、独柱支承的连续弯箱梁结构、双柱支承的连续T梁结构及大跨度斜拉桥中。

2 支座病害及成因分析

2.1支座脱空

支座脱空主要表现为底面局部脱空、顶部完全脱空、局部脱空及支座的缺失。多数是由于墩台顶支座垫石标高控制不当或梁体预制时梁端三角楔型块不平或垫石强度过低,受压后垫石破碎或施工过程中温度选择不当,安装时气温过高或过低,后期梁体伸缩过大导致支座出现难以恢复的纵向一侧较明显的半脱空等因素造成。支座脱空后失去支撑作用,将直接改变上部结构受力状态,最直接表现为上部构造受力不均,从而造成其他支座受力过大,对结构产生不利影响,影响支座的耐久性。

2.2 支座偏位

支座偏位分为纵向偏位和横向偏位,严重的支座偏位将引起支座不均匀受力,引起梁体受力附加内力过大等病害。产生的原因主要是支座或垫石放样不精确。

2.3 支座变形异常

在使用过程中,橡胶支座依靠橡胶的压缩变形来承受上部竖向荷载,以橡胶的剪切变形来承受上部水平荷载影响,以橡胶的不均匀压缩变形来适应上部梁体转动,变形过大可对连续梁等上部构造产生附加内力,与下部构造竖向位移叠加后总位移可能超出设计控制范围,导致结构的破坏,长时间过大变形将加速橡胶老化,降低支座使用寿命。过大的变形产生原因主要有:

(1) 同一梁体个别支座完全脱空导致其他支座受力过大而引起初始变形过大;

(2) 安装温差较大,随环境温度变化、混凝土胀缩、徐变和汽车制动力的作用引起过大剪切变形;

(3) 桥梁纵坡设计过大导致纵向剪切变形过大。

2.4 支座开裂

支座橡胶开裂通常以斜裂缝居多,并伴有水平裂缝,裂缝一般短而严密,并直接影响着支座的支承效果。产生开裂的原因主要包括施工中支座受力不均匀,桥梁通行后车辆长期严重超载使实际荷载大大超出设计量,墩台顶有混凝土或砂土等杂物残留,限制了支座的正常变形,此外,支座本身的质量问题也常导致开裂的发生。

2.5 其他病害

(1)支座极限抗压强度不够安装质量较差引起支座破裂和侧面波纹状凹凸;

(2)施工过程处理不当造成支座非正常约束。

(3) 设计方面:支座设计原则上应考虑支座的过早损坏和使用寿命,保证梁体纵横向的变形要求,减少附加内力。就支座承载能力而言,支座反力大于200 kN的基本都选择采用盆式支座,在设计上保证了支座受力范围的合理性。

5 支座病害处置措施

支座病害处置对应不同病害有不同处置方法,但应综合考虑病害情况、结构形式和处理条件等因素合理选择处理方案,主要可以从施工、设计、后期运营管理三方面来进行:

5.1 施工方面

施工前认真制定防治支座脱空问题的技术措施和质量控制措施,严格工序,认真做好技术交底工作,施工过程中严格检查发现问题及时处理,主要做到:

(1)严格垫石施工精度,除达到强度要求外顶面标格控制,确保顶面平整密实无偏斜;

(2)支座垫石调平,如梁底空间高度满足支座厚度,只需调平垫石,超出支座厚度部分加塞钢板调整,钢板层数不应超过2层;如梁底空间高度不满足支座厚度,要将垫石凿除至所需高速,垫石顶面勇环氧树脂砂浆抹平;

(3)梁底钢板调平,如梁底预埋钢板底面不水平,要根据预埋钢板倾斜度制作楔形钢板,保证梁底钢板水平。

5.2 设计方面

支座在使用一定时间后,均存在着不同程度的损伤与变形,主要表现为橡胶老化、抗压弹性模量降低和剪切变形等,严重影响了桥梁的正常使用,而许多桥梁设计图纸中,通常仅仅对支座的规格提出了要求,而对所选支座内部结构和承载力和形状系数没有具体要求;另外许多桥梁设计图纸中,橡胶支座的布置存在问题,桥梁支座有固定支座和活动支座,活动支座有单向活动支座和双向活动支座之分,实际中桥梁的纵坡和横坡没有进行调整,让支座直接放置,这将造成落梁后橡胶支座初始变形过大,造成支座局部超载,影响支座使用功能的发挥和承载能力的下降。因此设计中可考虑支座的材料特性和结构构造,提高支座耐久性;优化支点位置的构造尺寸,充分考虑支座更换的可操作性。

5.3 后期运营管理方面

加强对桥梁橡胶支座病害的检查,对支座病害做到早发现、早处置,把握橡胶支座病害处置的最佳时间;加强橡胶支座的日常养护工作,及时涂油保养,延缓支座橡胶的老化和钢板的锈蚀,对于较轻微的病害加强后期维护,对于严重病害采取更换支座方式,支座更换通常需要顶梁,工程量较大,有时受施工空间、结构等条件限制,根据现场条件一般可采取设置临时承重结构作为平台;利用原有墩台作为基础加设支撑作为平台;超薄千斤顶;利用相邻跨作为支撑在桥面起吊T梁等方式实施桥梁支座跟换;对于脱空病害,可采用灌注环氧砂浆等进行填充密实,提高支座受力的均匀性;对于桥梁个别支座出现严重质量问题,但又难以实施更换时,可以考虑与上述方法结合,在原支座边增设所需规格支座,改善梁体和原支座的受力性能。

6 结 语

桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,随着我国高速公路建设的不断发展,越来越多的支座应用于桥梁建设,由于对公路桥梁养护管理不善、大型重型车辆与日俱增、原有桥梁设计荷载偏低等原因,致使桥梁产生各种早期病害,为确保桥梁支座能够安全、有效正常使用,加强桥梁支座病害分析及养护维修加固显得尤为重要,作为管养单位在日常工作中应严格按照“预防为主,防治结合”的原则,积极探索先进养护技术和科学管理手段,有效确保桥梁安全,延长桥梁使用寿命。

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桥梁支座范文第8篇

关键词:桥梁支座;病害;处治

中图分类号:K928文献标识码: A

一、板式橡胶支座病害成因

(一)板式支座本身的原因

支座本身质量不合格。桥梁支座中如存在不合格支座和翻新支座,其材质不均匀会产生集中应力使橡胶耐疲劳程度变差。直接影响桥梁的使用寿命和结构安全。

(二)板式支座安装存在问题

1、安装方向不正确。

2、没有按照各种型号支座的适用条件来进行安装。

3、板式滑动支座滑动面处理不到位。在滑动支座安装过程中,滑动支座的表面少涂硅脂油、不涂硅脂油或涂硅脂而被污染,导致滑动支座与梁体之间摩擦力增大,梁体的位移对滑动支座产生的巨大内力无法消除,导致滑板支座剪切破坏。

(三)支座支承面平整度、高差控制不到位

桥梁一般设置支座垫石作为支座的支承面,支座垫石顶面平整度及四角高差要求比较高,顶而高程误差±5mm,四角高差不大于2mm。工人在一般在施工利用水平尺进行平整度控制,水平尺只能控制两端,另两端控制不到位。加上水平尺的精度不够,支承面的平整度和高差难以达到施工规范要求的精度。支座安装后,由于支座支承面平整度、高差控制不到位,使梁体下单个支座或多个支座受力不均衡,出现支座局部脱空现象发生,导致支座被压实的部位变形超出规定值,加速了支座橡胶的老化。

(四)预制梁安装时未采取消除应力措施

在各种桥梁中尤其以互通立交中主线桥和各匝道桥的纵横坡和线形变化最大,橡胶支座安装落梁后,由于桥梁横纵坡的影响,梁底与支座面不能完全接触。桥梁投入运营后,车辆反复对梁板的冲击,梁板将冲击传递到支座上,由于梁板与支座不能完全接触,导致梁板与支座接触处应力增大,形成剪切破坏。

(五)桥梁横纵向连接或伸缩缝未完成,就进行开放交通

在桥梁横纵向连接未完成时,就在桥梁行驶载重车辆,个别梁板下支座单独受力,而非桥梁支座集体受力,导致支座过载受压破坏。

现桥梁伸缩缝施工基本上在桥面铺装完成后,伸缩缝施工前,为了方便施工在伸缩缝槽内填筑石子等半刚性材料。载重运输车辆通过时,半刚性材料会使梁板与支座的摩擦系数增加,导致支座剪力增加,支座受剪切破坏或出现位移。

二、板式支座病害处治措施

根据支座病害的形成原因,进行支座病害防范。

(一)加强支座本身质量控制

现阶段生产厂家使用低价竞销抢占市场的恶性价格竞争,极大地降低了产品质量,严重地干扰了市场营销秩序。当今国际橡胶支座技术与工艺快速发展,我国橡胶支座的生产企业和各级质检行政部门应该对抽查结果和总体质量水平感到形势的严峻性和责任重大。强化质量意识,落实橡胶支座生产许可证考核必备条件。告别疯狂的价格大战,实施质量竞争和创新竞争战略,用设计创新和工艺创新来提高我国橡胶支座的质量和信誉度。

(二)板式支座附属构件的检查

对完成的支座垫石的强度、平整度,四角高差进行严格的测量。施工中一般支座垫石的混凝土标号都较高,足以保证支座垫石的强度。在施工支座垫石时,利用两把水平尺交叉控制平整度。支座垫石在测量时尽量多测量几处进行相互校核。为了避免人为和机械的误差,优先选用测量精确度比较高的电子水准仪。支座附件中上下钢板在选择时,必须平整,厚度均一,不宜变形。

(三)加强支座安装质量的控制

支座安装前,仔细核对支座的型号并做出明显的记号。并根据设计的要求在支座垫石上测放出支座的轮廓线,安装时以轮廓线为控制线,利于支座位置精确定位,也不会搞混支座的安装方向。

滑动支座的滑动面若被污染,可利用沾有少量汽油的纱布将被污染滑动面上的硅脂油擦拭干净后,放置3min待汽油挥发后,用新的硅脂油均匀涂抹。严禁利用油代替硅脂油。

(四)板式支座与支座垫石、梁板之间空隙处理

支座安装后,与支座垫石之间存在空隙,若支座垫石表面平整度超出允许误差,可利用角磨机将支座垫石高处进行打磨,由于支座垫石在制作过程中测量控制比较严,打磨工作量不大。若支座垫石成盆地状利用环氧砂浆将支座垫石进行顶面调平后二次安装支座。

由于桥梁纵横坡及梁体地面为平面的影响,其中尤以城市道路立交的线形复杂纵横坡变化快,导致预制梁板和支座安装时经常出现空隙现象,可采用三种办法处理:

第一种将梁底与支座接触处做成倾斜面,该方法在现浇桥梁运用比较多,但在预制安装梁中运用不多,预制时由于支座位置难以确确定,以及桥梁的纵坡在变化,预制梁底与支座接触处倾斜面坡度难于控制,加上要在预制梁底板开孔,施工难度比较大。

第二种办法是在梁底与支座之间夹加填充物,以保证梁体与填充物,填充物与支座能够完全接触密贴。一般采用加垫钢板来消除空隙,使支座同梁体之间接触密贴。

第三种办法是使用在圆板橡胶支座的基础上改制成的一种楔状坡形支座。斜坡的角度依据桥梁的纵横坡而制造,大大方便了桥梁的设计与施工,并有效的解除了粱、支座、墩台三者之间的脱空现象,有不受桥梁纵横坡角度限制之优点。并对方案进行优化和比较,确定一种可靠的工艺来进行统一处理。

(五)消除或减小支座所受应力的措施

1、对支座设计应力合理取值

根据现行规范、JTG D62―2004和JT/T4―2004(及JT/T4―93[5])判定支座极限抗压强度满足要求时,表明支座有7倍安全储备。支座极限抗压强度试验表明,尽管支座检测试验力达到70MPa时中间层钢板未断裂,但此时支座钢板已进入塑性变形阶段,支座内部橡胶与钢板的结合部位已发生剥离,钢板的塑性变形可达 20% ~30% 。普通橡胶支座疲劳应力 (σT)关系表达式为

圆形

矩形

式中 :E为支座的弹性模量 ;S为支座的形状系数 ;Ta为胶层的撕裂能 ;D为支座的直径 ;L为支座的边长。

普通橡胶支座的疲劳应力 (σT) 临界值与剪切模量和形状系数紧密关联。当普通橡胶支座的压应力大于疲劳应力临界值时,并在周期性载荷下即将萌生裂纹并扩展。外部裂纹常萌生于胶层外鼓部位的表面,内部裂纹常萌生于胶层与钢板的结合部,图1为支座极限抗压强度试验后其内部损伤状态。

图1 支座内部损伤图

图 2 为1985年-2014年我国交通部行业标准关于许用应力取值的变化。规范JTJ023―85[6]中规定:当S>8时,许用应力[σ]=10 N/mm2;当5≤S≤8 时,许用应力[σ]=7.0~9.0 N/mm2。JT/T4―93中规定:许用应力[σ]=12.5 N/mm2

(圆形),许用应力[σ]=10N/mm2(矩形)。修订后的现行标准JT/T4―2014和现行桥涵设计规范JTG D62―2014规定:橡胶支座的许用应力取10N/mm2。

图2 许用应力规定的变化

由图2可见,当支座形状系数小于8时,部分规格橡胶支座的设计应力已接近甚至大于支座的疲劳应力临界限值。此时,在长期载荷和周期载荷的作用下,橡胶支座的表面和内部均有可能萌生裂纹。

2、梁板安装时采用二次落梁

由于梁板的体积与重量较大,不能达到设计中的理想状态,安装过程中,需要多次调整。经常采用先控制一端按照端头线位置落下支座,然后再对另一端进行位置调整,在此过程中,有可能导致支座轻微挪动、梁底与支座刮擦等现象发生,落梁后支座变形会较一般时偏大,如不二次落梁支座的变形是不可以逆的,运营期会使变形越来越大。

二次落梁是一次落梁后将梁板垂直提起后,将支座调整到最佳状态后落梁,使其达到最佳状态(与梁板的支点重合)。梁板安装一般采用架桥机和大型吊车进行架设。在架桥机施工时,可在梁的固定端垫放专用橡胶支垫或者枕木,在滑动支座端放置临时支座,一般采用沙桶作为临时支座,在梁板落在准确位置后进行二次落梁,将橡胶支垫或者枕木从梁端取出,后稳稳放在支座上。

3、梁板架设完成后,及时对各个梁板湿接缝、湿接头、中横梁、端横梁等进行横纵连接,使其成为一个整体。在梁板端头利用铺设长钢板解决单个支座集中受力问题。桥梁施工时,一般在桥梁旁边设有便道,利用便道进行运输。在一些桥梁旁边不能设置便道时,或者进行桥面系施工时在伸缩缝处可以利用钢板等设施将桥梁端头处进行铺设,避免支座单点受力,减小支座在桥梁运营前变形量。

4、选择合适的伸缩缝槽内的填充材料。伸缩缝未工前,在伸缩缝位置,黑色下填充一些弹性材料,模拟伸缩缝的特性,可以使梁板自由的滑动,减小支座所受剪应力和位移。

三、其他方面措施

板式橡胶支座病害出现的原因是多方面的,桥梁工程的每一个环节的不足都可能导致支座病害。因此,支座病害的防治也应当从多个环节加强管理。

(一)设计环节

公路桥梁板式橡胶支座病害的预防应从设计环节开始。针对板式橡胶支座在使用过程中表现出的设计缺陷,要求设计人员在支座设计选型过程中在重视竖向承载力验算的同时,也应该严格地验算水平承载力、剪切变形和转角,尤其是支座变形验算需得到极大的重视。对于在使用中出现的实际转角超出相应规格支座允许转角的情况,应进行单独设计,而不能直接选用。支座设计时应在上下表面设置承压钢板,使支座与梁体均匀接触,消除梁体和墩顶混凝土表面不平整所带来的不利影响。

(二)工程施工环节

当前国内生产板式橡胶支座的厂家众多,在支座的选用环节上应当严格管理。支座的质量直接影响着其以后使用过程中的可靠性和寿命,应严格选用质量过关和信誉良好的厂家生产的产品,杜绝质量存在缺陷的支座进入工程施工中。除板式橡胶支座设计和选型、加工质量符合相关技术标准以外,正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。板式橡胶支座施工中,在安装前首先要做足前期的准备工作,其次要重点对施工环节进行质量控制;施工过程中应加强管理,选择专业化施工队伍,签订详细合同,保证支座安装定位准确,支座受力均匀。

(三)运营管理对策

定期检查和维护保养可以及时有效地防止病害的出现和恶化,一旦发现可能导致病害发生的不利因素应及时进行修补与更换。板式橡胶支座的工作环境应尽量清洁,检查中应注意清除支座周围的污水、积雪、冰块及其他杂物,尤其是要避免支座接触油脂及其他对橡胶有腐蚀性的物质,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗,防止因橡胶老化、腐蚀而失去作用。此外,车辆超载现象的日益严重,相关部门加大对路桥通行车辆的管理,应严格限制运营车辆荷载等级,禁止超过桥梁设计荷载等级的车辆上桥。

四、结语

桥梁支座直接关系到桥梁结构安全,影响到桥梁抗震效果和行车的舒适度。一旦支座出现病害,更换支座的成本较高。为了解决支座可能出现的病害,预防优于后期的处理。

参考文献:

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[2]熊涛,王海城,高飞,谢应爽.橡胶支座病害成因分析及养护措施浅析[J].内蒙古科技与经济,2013,13:80-81.

[3]徐树良,李海波,杜延廷.浅谈桥梁支座病害成因分析及防治措施[J].中国城市经济,2010,09:171.

桥梁支座范文第9篇

配方制作的橡胶桥梁分别通过了铁道部、交通部检测,并获得了两部颁发的质量认证,经过实际应

用与考察,也获得了用户的好评。

关键词:支座;橡胶;配方;设计

中图分类号: S611文献标识码: A

引言:国外从50年代末开始使用橡胶支座,至60年代已有许多国家采用。我国于1965年在上海枫泾及广东、肇庆公路桥安装使用了板式橡胶支座。铁道部门根据使用要求,经过进一步测定性能后,于1969年在安徽固镇、京包线也开始使用橡胶支座。近年来,公路、铁路橡胶支座以其工作性能可靠、结构简单、材料来源充足、加工制造容易、造价低、用钢量少以及吸收部分振动、减少活载对桥梁结构和墩台的冲击作用等优点,不仅在中小跨径公路、城市桥梁及铁路桥梁上得到了广泛的应用,而且在大跨径的桥梁上也得到大量应用。有关设计计算数据已分别列入公路和铁路桥梁设计规范,并制订了产品系列规格和产品标准,是铸钢支座的替代产品。橡胶桥梁支座是由不同厚度的橡胶层和加劲钢板平行交替叠加组成。由于加劲钢板的约束,使橡胶层侧向膨胀受到限制,从而提高了橡胶支座抗压强度,使它在承载荷重时有所需的强度,而在受剪时仍然保持柔性,以适应桥梁冷热变化及外力所引起的水平移动,同时在不同载荷下高度变化甚微。支座加劲钢板与橡胶层完全包覆在橡胶中,使橡胶支座获得长期的耐天候老化作用,同时橡胶包覆层还起到弥补桥梁下表面和桥墩凹凸不平的作用等。在使用中,要求橡胶层材料具有较强的抗拉强度、优良的耐环境老化(热氧、臭氧、低温、外照射等)性能、较好的抗压缩永久变形能力、与钢板良好的粘合及耐剥离性能。现以天然橡胶支座胶料配方设计为例,介绍橡胶桥梁支座的胶层配方设计的原则及设计过程(以下“制品”均指橡胶支座)。

1配方设计

1. 1生胶的选择

根据产品的综合性能要求,生胶选定性能优良

的国标1#天然胶。

1. 2防护体系的选择

按照制品的要求,该产品应具有优良的耐热氧、耐臭氧、耐天候老化能力,因此,防护体系应采用物理防老化剂加化学防老化剂协同防护。化学防老化剂选择优良的抗氧化剂RD及抗臭氧剂4010协同进行,总量在2份~3份为宜。物理防老化剂选择适应温度范围较宽的混合蜡,用量在0. 5份~1份。

1. 3补强填充体系的选择

根据天然橡胶的特性及制品力学性能的要求,

同时兼顾胶料金属骨架材料的粘合要求,补强剂的

品种选择炭黑,用量选定40份。另外,为满足粘合的

要求,另填充10份氧化铁红。

1. 4软化体系的选择

根据天然橡胶的特点及加工性能的要求,同时兼顾低温使用对脆性温度的要求,软化剂品种选择松焦油,用量在5份~7份为宜。硫化体系的选择要综合考虑以下几点:

a)天然橡胶本身硫化体系的要求;

b)制品物理力学性能的要求;

c)胶料与金属骨架粘合性能的要求;

d)厚制品硫化工艺性能的要求。

根据天然橡胶本身硫化特点,一般宜选用常规硫化体系,硫磺的常规用量为2. 5份~3份,考虑到与骨架材料的粘合需求,可适量增加用量;兼顾到厚制品硫化工艺的要求,促进剂选用迟效促进剂CZ,以平衡整个硫化体系;氧化锌选定常规用量5份,而硬脂酸的易喷出性使其必定对橡胶与金属骨架材料的粘合有负作用,适当减少用量,选定0. 5份。综合各方面的要求,该产品的硫化体系应按下列配方进行变量试验:氧化锌5份,硬脂酸0. 5份,硫磺2份~4. 5份,促进剂CZ与硫磺配合使用。根据上述思路,拟定如表1有代表性的配方进行试验

表1不同的配方组成(重量份)

2试验

2.1试验仪器

拉力试验机;硬度计;厚度计;切片机;脆性温度

仪;老化箱;硫化仪;压力试验机。

2. 2试验结果(见表2)

表2不同配方试验结果

3分析与讨论

a)试验结果表明,橡胶强伸性能满足要求。

b)从胶料与金属骨架材料粘接强度来看, 3#、4#符合标准要求。

c)从热氧、臭氧老化来看,均符合性能要求。

d)从脆性温度来看,均符合性能要求。

e)从以上分析得出, 3#、4#是合格配方。综合物理性能、加工性能及成本情况,最优配方是4#。

4成品制作

a)胶料的制备根据4#配方在密炼机里进行混炼。

b)用此配方制作制品时,必须清除附着在加劲钢板骨架材料表面的油、锈、水、污等。

c)在加劲钢板骨架材料表面涂刷胶粘剂时,西德技术生产的胶粘剂、美国技术生产的开姆洛克胶粘剂CH250和CH220及国产胶粘剂列可钠-1均有很强的适应性。应选择成本最低的列可钠-1。

d)按照上述优选配方4#,我们选定硫化条件进行了成品试验,同时考察了生产工艺性能,表明成品制作顺利,工艺性能良好,满足批量生产要求。

e)产品分别送到铁道部、交通部进行检验,均通过两部认证,并取得合格证。

5结论

桥梁支座范文第10篇

关键词:异形梁桥;空间有限元分析;支座布置;结构受力分析

:Profiled bridge structure stress relative complex, the reaction distribution is not uniform. In this paper the bridge structure profile, by using the finite element software simulation analysis, this paper discusses the changing law of a reaction, and to sum up the bearing arrangement, the matters needing attention for the future similar projects designed to provide the reference.

: Profiled bridge, Space finite element analysis, Bearing arrangement, Structure stress analysis

中图分类号:U443文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

随着城市建设日新月异的发展,城市立交桥已成为现代化城市不可缺少的一部分,为了满足力学和美学的双重要求,为了使桥梁结构更好的适应线路的平面布置,使立交桥中主线与匝道更好的衔接,异形桥应运而生。

异形桥,通常采用单箱多室截面形式,整体性能好、抗弯扭耦合性能佳、建筑高度小、平面形状不规则能适应复杂的桥形变化等优点。异形桥因其平面形状不规则,故其结构受力相对比较复杂,为此本文将应用有限元软件midas civil,运用梁格理论,对异形桥的支座反力的变化规律进行分析研究。

常规桥支座设置原则

常规桥支座的设置一般应遵循的基本原则:

支座布置时要真实反映结构的支承条件,无论桥梁纵、横坡的大小,支座都应水平布置。

支座布置时须考虑对上、下部结构的受力特点,保证力的顺利传递而不产生约束。

若梁体下布置多个支座,则根据需要布置固定支座、单向活动支座和多向活动支座。各个支座间应应较均匀的分配各方向的支座反力,能通过其变形释放大部分二次力,同时对结构的约束应尽量减少,避免产生不必要的赘余力。

梁桥一般应在每一联的中跨桥墩或桥台上设置一个固定支座,其它墩台均设置活动支座。固定支座的位置是确定桥跨上部结构伸缩量为零的基准点,其位置的确定合理与否,直接影响着桥梁结构的经济性与合理性。

对于弯、斜、宽以及异形桥,支座的受力相对复杂,在每个方向上都应有约束的安全储备,以确保其中某个支座失效时,结构不至于在此方向上失稳。

对于任何情况下,在同一支承线上都希望沿一定方向布置支座。对于主梁布置较密的结构,在支承部分设置横梁以减少支座数量。为了克服支座的负反力,可采用以下措施:对于箱梁桥,采用单支座;采用平衡重(砼等压重);改变支点位置或使用撑架等。

工程背景

主桥构造及设计参数

本文依托某市的立交桥跨径为45m的预应力混凝土异形箱梁桥,具有一定代表性。该桥宽由标准断面的13m变化至分叉处9m+12.4m, 梁高为2.5m。异形箱梁桥平面布置形式拟采用为“人”字形(图1-a)或“裤衩”形(图1-b)的结构布置形式。支座布置形式为,左端为双支座,右端每侧双支座。

(a)

(b)

异形桥变宽箱梁的构造形式

异形桥支座布置研究

异形桥结构布置对支反力的影响

在承载能力极限状态(砼的收缩和徐变考虑10年)作用下,异形箱梁采用方案一(左端单箱双室的“裤衩”形)、方案二(左端单箱双室的“人”字形)、方案三(左端单箱四室的“裤衩”形)和方案四(左端单箱四室的“人”字形)的结构布置形式对其支座反力影响如图3及表1所示。

支座反力图

由图3及表1可知,四种方案的支反力分布规律一致,即异形箱梁的两侧边腹板附近的支反力较大,而中腹板附近的支反力相对较小。其中,方案一、二与方案三、四相比,竖向支反力最大相差1772 kN,相对较小;但纵向和横向的支反力最大相差1672kN,相对较大;方案一和方案二相比支反力均相对较大,方案三、四亦如此。故异形梁采用“人”字形支反力相对较好,但采用单箱几室还要综合考虑。

支座间距的确定

将支座布置形式变为,左端为三支座,右端每侧双支座。在承载能力极限状态(砼的收缩和徐变考虑10年)作用下,就上述四种方案再次进行建模计算分析,其支反力对比结果如表2和表3所示。

各方案支反力对比

各方案支反力对比

各方案支反力对比

由表2、3可知,左端布置支座多少对右端影响很小,但左端布置支座越多,产生水平推力就越大,故异形梁在抗倾覆的前提下,尽量少布置支座,进而减小水平推力的产生。

预应力钢束的布置

在正常使用极限状态(砼的收缩和徐变考虑10年)作用下,异形箱梁采用上述四种结构布置形式对其左边腹板、右边腹板、中腹板的挠度和应力影响如表4所示。

各方案最大竖向位移对比

由表4可知,同一种截面形式,采用“人”字形或“裤衩”形的结构布置形式,对结构的挠度影响甚微,但四种方案的挠度都是左腹板的最大、中腹板的次之,右腹板的最小。异形桥在弯扭耦合的作用下,曲率半径较大侧挠度最大,曲率半径较大侧挠度最小,故在布置预应力钢束时,要采取非对称布置,这样有利于结构的内力分布,进而可以减小各支反力之间的较大偏差。

结 语

异形桥布置支座时,要考虑结构的布置形式及稳定性和预应力钢束的布置形式的综合性影响。异形桥分岔前的梁端处,若桥宽不大,应设两个支座,且固定支座设在桥梁梁肋曲率半径较大侧;若桥宽较大,每一支承横断面可设3~4个支座,固定支座应设在横梁中间,这样可以减小赘余力的产生。在岔道处应增设支座,端横梁转折处不设支座;在满足稳定性的前提下,支座间距应尽量减小且均匀,这样支反力大小也就相对均匀。此外,预应力钢束采用非对称布置,可使其各支反力的分配更加均匀。

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