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第七章 桥梁支座、墩台与基础 本章内容 第一节 桥梁支座 第二节 桥墩和墩台 第三节 桥梁基础 第一节 桥梁支座 一、支座的作用和要求 位置：支座（bearing）设置在桥梁的上部结构与墩台之间 作用：是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并能够适应活载、温度变化、混凝士收缩与徐变等因素所产生的变位（位移和转角），使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。 分类：桥梁支座按其变位的可能性分为固定支座（fixedbearing）与活动支座（movablebearing）。 固定支座传递竖向力和水平力，上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动； 活动支座则只传递竖向力，上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。活动支座又可分为单向活动支座（仅提供纵向的自由移动）和双向活动支座（纵向、横向均可自由移动）。 桥梁支座型式多样，其性能的优劣根据支座上述功能的完善程度来判断。 可分为简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座以及特种支座（如减震支座、拉力支座等）。 支座型式和规格的选用，要考虑的因素包括桥梁跨径、支点反力（reaction）、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、减震的需要。 桥梁支座的布置方式：主要根据桥梁的结构型式及桥梁的宽度确定。 简支梁桥一端没固定支座，另一端设活动支座。 铁路桥梁由于桥宽较小，支座横向变位很小，一般只需设置单向（纵向）活动支座。 公路T形梁桥由于桥面较宽，因而要考虑支座横桥向移动的可能性，支座布置如图7.2所示。即在固定墩上设置一个固定支座，相邻的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在活动墩上设置一个纵向活动支座（与固定支座相对应），其余均设置双向活动支座。 连续梁桥每联（由两伸缩缝之间的若干跨组成）只设一个固定支座。 为避免梁的活动端伸缩量过大，固定支座宜布置在每联长度的靠中间支点处。但若该处墩身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免该墩顶承受过大的水平力（这导致墩底弯矩过大）。其支座布置如图7.3所示。 曲线连续梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布，同时，支座的布置应使其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动和移动的可能性。 宜采用球面支座，且为多向活动支座。 曲线箱梁中间常设单支点支座，仅在一联范围内的梁的端部（或桥台上）设置双支座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线外侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。图7.4为曲梁支座布置的示意图。 当桥梁位于坡道上时，固定支座应设在较低一端，以使梁体在竖向荷载沿坡道方向分力的作用下受压，以便能抵消一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力；当桥梁位于平坡上时，固定支座宜设在主要行车方向的前端。 桥梁的使用效果，与支座能否准确地发挥其功能有着密切的关系，因此在安放支座时，应使成桥后的上部结构的支点位置与下部结构的支座中线对中，但绝对的对中是很难做到的，因此要注意使可能的偏心在允许的范围内，不致影响支座的正常工作。 正确地确定支座所承受的荷载和活动支座的位移量是支座设计的基础。 固定支座除承受竖向压力外，还必须能承受水平力，其中包括可能产生的制动力、风力、活动支座的摩阻力、主梁弹性挠曲对支座的拉力等。 这些水平力总是应当偏大地取用，且要求支座应牢固锚固或销结于上下部结构中。 对于弯桥、斜桥和宽桥，支座的受力比较复杂，需要从三个坐标方向去研究，即使是在同一支座位置，不同的部位在受力上可能会有很大的差别。 位移量的计算要考虑各种可能出现的上况，对温度产生的位移，要有足够的估计。 桥梁的挠曲、基础的不均匀沉降都会产生纵向位移。 对于高桥墩，墩顶位移可通过活动支座上的挡块加以限制。 由于一些不可估计的因素，通常计算的位移量宜乘以1.3左右的安全系数。 梁桥支座的支承面一般是水平的。 二、支座的类型与构造 1．简易支座 简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构。 垫层可用油毛毡、石棉板或铅板等做成，利用这些材料比较柔软又具有一定强度的特性来适应梁端比较微小的转动与伸缩变形的要求并承受支反力。 固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固。锚钉预埋在墩台帽内。 简易支座仅适于跨度10m以下的公路桥和4m以下的铁路板桥。 由于这种支座自由伸缩性差，为避免主梁端部和墩台顶部混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设钢筋网加强。 2．钢支座 钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来实现支座的位移和转动功能的。它的特点是承载能力强，能适应桥梁的位移和转动的需要，目前仍应用于铁路桥梁。 钢支座常用的有铸钢支座和新型钢支座。 (1)铸钢支座 铸钢支座采用碳素钢或优质钢经过制模、翻砂、铸造、热处理、机械加工和表面处理制成，是一种传统型式的支座。 视跨度与荷载的大小，钢支座有平板支座、弧形支座、摇轴支座、辊轴支座等几种型式。 各类支座基本上都由可以相