桥梁支座及其作用、特点、要求和分类.doc

√桥梁支座及其作用、特点、要求和分类 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。 就支座的安装位置而言，虽然在使用中可以进行更换，但更换的成本费用、技术性以及困难性均很大，桥梁中大部分支座可谓是永久性的安装，支座寿命应该与桥梁的寿命相吻合，否则会对桥梁的使用造成不良的后果。尽管在桥梁的成本造价中支座成本仅占很小的比例，但作用远远超过其成本，为此，支座就成为桥梁建设和使用的重要材料之一。 近年来在桥梁支座使用过程中，支座出现了各种各样的质量问题和质量隐患，究其原因可分为产品质量、施工质量和设计选型三方面。板式橡胶支座的产品质量、施工质量和设计选型关系到橡胶支座的使用寿命，需要生产方、施工方和设计方的紧密配合，任何一方出现问题都将严重影响橡胶支座的使用寿命。 桥梁支座按照其结构可分为3大类：一是桥梁板式橡胶支座；二是盆式支座；三是球形支座。 此外，还可按其功能、用途、特性、发展阶段等等。 桥梁盆式橡胶支座的典型事故 案例分析与防治 周明华 东南大学土木工程学院 南京 210096 摘要：盆式橡胶支座与板式橡胶支座相比，具有承载力大，橡胶层在钢盆内不易老化，使用寿命长等突出优点，而在大跨度公路和铁路桥梁以及市政桥梁中得以广泛应用。但在实际桥梁中发现应用不当，也经常会出现病害和质量事故。本文通过实际工程中的盆式支座病害和事故案例分析，提出了相应的防治措施。 关键词：盆式橡胶支座、支座安装连接板、支座布置、支座转角、钢盆开裂、梁体滑移、病害和事故案例、防治措施。 1、应用概述： 盆式橡胶支座在我国公路与铁路桥梁上应用已有近30年历史，最早在上世纪70年代京包和京唐铁路的铁路大桥上应用；90年代在京九铁路上推广应用抗震盆式支座；1998年在南京长江二桥的北汊桥5跨连续箱梁(90m+3×165m+90m)上应用大吨位盆式支座，最大设计承载力达到6500吨，是当时国内设计承载力最大的盆式支座。由于盆式支座具有承载力大，其橡胶层在钢盆内不易老化，维护保养简单，使用寿命长，特别适用于大跨度桥梁等突出优点，所以近十多年来，在全国高速公路上的桥梁、铁路桥梁和城市市政桥梁中得以大量推广应用。在长江、黄河、珠江、黄浦江等所建成的跨江特大桥上使用的几乎都是盆式支座。为了规范使用，上世纪90年代初和90年代末，铁道部和交通部相继出台了“盆式橡胶支座产品标准”，这对盆式支座的推广应用起了有力的促进作用。 然而随着盆式支座的大量推广应用，近几年也相继出现了不少盆式支座安装质量事故和产品质量事故。通过事故案例分析，其事故原因有支座设计布置和选用不当、施工安装技术不到位和产品质量存在缺陷等多种因素所致，这些事故案例已引起专家们的密切关注。 2、典型事故案例与分析 2.1案例一、2002年青岛某市政桥梁，在建设中发现箱梁安装后盆式支座的钢盆竖向开裂，图1所示。出现钢盆开裂事故并不是个别现象，桥梁养护检查中发现已通车的桥梁中也不少。 案例分析： 2.1.1钢盆铸造质量低劣，盆壁内部有缺陷；使用材料不当，应该是铸钢，而有的厂家采用的是铸铁，铸铁容易开裂； 2.1.2支座垫石不平整和梁底支承接触面不平整，导致受力不均匀，局部应力集中，而使钢盆竖向开裂。 2.2案例二、2004年某现浇七跨50m预应力砼连续箱梁，采用移动支架施工，第一联跨落梁时，箱梁在活动盆式支座上出现滑移，1小时后最大横向滑移量达46cm，导致严重事故，见图2所示。 案例分析： 2.2.1设计原因： ①支座布置不合理，见图3所示。七跨50m现浇预应力砼连续箱梁桥的两端设计有伸缩缝，紧靠伸缩缝位置的第一联跨布置的4个支座都是多向活动支座是不合理的。由于采用移动支架施工时，其施工顺序是从伸缩缝处的第一联跨开始，依次向跨中推进施工，当第一联跨箱梁落梁时，落在4个多向活动支座上，由于未设临时支座等于一根简支梁落在4个球上面，使箱梁成悬浮状态。此时支座已不以承受竖向力控制，而是由支座接触面水平摩擦力来控制。由于活动支座的摩擦系数很小，实测为0.005。50m跨箱梁的理论自重为1600吨，平均每个支座反力为400吨。而每个支座的摩擦力为400×0.005=2吨，4个支座合起来为8吨，靠8吨的摩擦力支承160