第二篇梁桥第17次课首页本课主题日期2.5梁桥支座与伸缩缝（1）目的了解支座的构造，掌握支座的选用，序号时间讲授内容15知识回顾2205.1支座的布置35.2支座的类型与构造304305.3板式橡胶支座的选用5总结5重点：重1）支座的布置点2）制作的类型与构造难点方采用课堂讲授，举例示范，利用多媒体课件，将桥梁的结构体系法形象化，加深学生的理解。手段实习实验
第二篇梁桥第 17 次课首页 本课主题 2.5 梁桥支座与伸缩缝（1） 日期 目的 了解支座的构造，掌握支座的选用。 序号 讲授内容 时间 1 知识回顾 5 2 5.1 支座的布置 20 3 5.2 支座的类型与构造 30 4 5.3 板式橡胶支座的选用 30 5 总结 5 重 点 难 点 重点： 1）支座的布置 2）制作的类型与构造 方 法 手 段 采用课堂讲授，举例示范，利用多媒体课件，将桥梁的结构体系 形象化，加深学生的理解。 实 习 实 验
教案正文教学要求：备注1.了解支座的类型和适用范围；2.了解支座的受力计算及设计：3.掌握桥梁设计中支座的选用。5.1概述一、支座的作用：1.把上部结构的各种荷载传递到墩台上：思考：实际工程中的支座与2.适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位（位移和转角）；结构力学中理想化的支座3.使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式，有什么区别？二、按受力特性分类：固定支座：传递竖向力，允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动。活动支座：多向活动支座（纵向、横向均可自由移动）单向活动支座（仅一个方向可自由移动）三、支座的布置1、简支、悬臂梁桥：一端固定，另一端活动。固定支座的布置原则：桥跨结构：使梁的下缘在制动力的作用下受压，例如布置在行车方向的前方。桥墩：使制动力的方向指向桥墩中心，使墩顶工在制动力作用下受压而不受拉。桥台：使制动力的方向指向堤岸，使墩台顶部工受压，并能平衡一部分台后土压力。2、连续梁桥每联只设一个固定支座。为避免梁的活动端伸缩缝过大，固定支座宜置于每联的中间支点上。若墩身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免墩身承受水平力过大。5.2支座的类型和构造一、简易支座采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm，可用于跨径小于10m的板梁桥。二、橡胶支座构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便适应任意方向的变形（宽桥、曲线桥和斜桥）注意：橡胶支座的设计时的橡胶的弹性能消减上、下部结构所受的动力作用，对于抗震十分有利。内力组合采用标准组合，制1、板式橡胶支座作的设计没有采用可靠度适用条件：30m以下中、小桥梁最常用的支座形式之一，主要用于混凝土梁理论。变位机理：不均匀压缩实现转角变位：剪切变形实现水平位移。有加劲层的板式橡胶支座：用薄钢板或钢丝网作加劲层，国内定形产品规格很多，参见《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-93)支承反力：100~10000kN，厚度：14mm（两层钢板）开始形状：矩形、圆形（斜桥或圆柱形墩）2、聚四氟乙烯滑板式橡胶支座—活动支座
教 案 正 文 教学要求： 1.了解支座的类型和适用范围； 2.了解支座的受力计算及设计； 3.掌握桥梁设计中支座的选用。 5.1 概述 一、支座的作用： 1.把上部结构的各种荷载传递到墩台上； 2.适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位（位移和转角）； 3.使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。 二、按受力特性分类： 固定支座：传递竖向力，允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动。 活动支座： 多向活动支座（纵向、横向均可自由移动） 单向活动支座（仅一个方向可自由移动） 三、支座的布置 1、简支、悬臂梁桥：一端固定，另一端活动。 固定支座的布置原则： 桥跨结构：使梁的下缘在制动力的作用下受压，例如布置在行车方向的前方。 桥墩：使制动力的方向指向桥墩中心，使墩顶圬工在制动力作用下受压而不受拉。 桥台：使制动力的方向指向堤岸，使墩台顶部圬工受压，并能平衡一部分台后土压力。 2、连续梁桥 每联只设一个固定支座。 为避免梁的活动端伸缩缝过大，固定支座宜置于每联的中间支点上。 若墩身较高，则应考虑避开，或采取特殊措施，以避免墩身承受水平力过大。 5.2 支座的类型和构造 一、简易支座 采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于 1cm，可用于跨径小于 10m 的 板梁桥。 二、橡胶支座 构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便 适应任意方向的变形（宽桥、曲线桥和斜桥） 橡胶的弹性能消减上、下部结构所受的动力作用，对于抗震十分有利。 1、板式橡胶支座 适用条件：30m 以下中、小桥梁最常用的支座形式之一，主要用于混凝土梁 变位机理：不均匀压缩实现转角变位； 剪切变形实现水平位移。 有加劲层的板式橡胶支座: 用薄钢板或钢丝网作加劲层，国内定形产品规格很多，参见《公路桥梁板式橡胶支座》 (JT/T4-93) 支承反力：100~10000kN， 厚度：14mm（两层钢板）开始 形状：矩形、圆形（斜桥或圆柱形墩） 2、聚四氟乙烯滑板式橡胶支座——活动支座 备 注 思考：实际工程中的支座与 结构力学中理想化的支座 有什么区别？ 注意：橡胶支座的设计时的 内力组合采用标准组合，制 作的设计没有采用可靠度 理论
构造：普通板式橡胶支座+聚四氟乙烯板（2~4mm）梁底设不锈钢板（μf=0.06）适用：较大跨度简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续梁桥：顶推施工滑板3、球冠圆板式橡胶支座——改进的圆板式橡胶支座4、盆式橡胶支座盆式橡胶支座是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。盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。活动盆式橡胶支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承压橡胶块、橡胶密封圈、中间支座板、钢紧箍圈、下支座板以及上下支座连接板组成。组合上、中支座板构造或利用上下支座连接板即可形成固定支座。1、变形机理：橡胶板—承压和转动：聚四氟乙烯板和不锈钢板一水平位移注：还可分为：固定、多向活动、单向活动2、与板式橡胶支座相比有哪些特点：（1）变形机理（2）橡胶处于有侧限受压状态=承载能力高（1000kN~50000kN）：（3）聚四氟乙烯板和不锈钢板间摩擦系数小（μ=0.06）一水平位移量大（+40mm~+250mm）：（4）转动灵活—特别适用于大跨径桥梁：四、成品盆式橡胶支座的选配1、成品盆式橡胶支座的系列成品盆式橡胶支座的主要系列有：GPZ、TPZ-1等。其中，GPZ表示由我国交通部中交公路规划设计院设计的系列盆式橡胶支座：TPZ-1则表示我国铁道部科学研要求：参照规范可以自由选究院设计的系列盆式橡胶支座。另外，还有其它科研院所设计的类同系列的盆式橡胶取支座。支座。这些系列支座，适用于各类桥梁及类似受力与变形特性的工程结构，并非有明确的公路、铁路或其它工程结构之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位一般从1000起至50000，最多分为近40个级：并以DX、SX、GD分别表示单向、双向活动支座及固定支座，而GDZ则为抗震型固定支座的代号。2、成品盆式橡胶支座的地区适用性温度和地震两个因素。以确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或抗震措施。3、各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁，当然首先考虑的是其容许转角及水平能承受的推力能否满足要求。一般来说，GPZ、TPZ-1等系列的支座对这两个要求均能满足。若转角和水平推力超出容许范围，则需要改变支座的设计。转角特大，可采用球型支座。关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，即究竞选用何种类型的支座，则需根据桥梁结构图式的要求决定。在一般情况下，固定端选用固定支座，活动端选用活动支座。但若横桥向伸缩值不容忽视的时候，结构图式的固定端就不能单一采用GD类型的支座。这是由于现代桥梁的桥面越来越宽，超过20米已屡见不鲜，这时由温度等因素引
构造：普通板式橡胶支座+聚四氟乙烯板（2~4mm）梁 底设不锈钢板（μf=0.06 ） 适用：较大跨度简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续梁桥； 顶推施工滑板 3、球冠圆板式橡胶支座——改进的圆板式橡胶支座 4、盆式橡胶支座 盆式橡胶支座是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。 盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。活动盆式橡胶支座由上支座板、聚四氟乙烯 板、承压橡胶块、橡胶密封圈、中间支座板、钢紧箍圈、下支座板以及上下支座连接 板组成。组合上、中支座板构造或利用上下支座连接板即可形成固定支座。 1、变形机理： 橡胶板 —— 承压和转动； 聚四氟乙烯板和不锈钢板 —— 水平位移 注： 还可分为：固定、多向活动、单向活动 2、与板式橡胶支座相比有哪些特点： （ 1 ）变形机理 （ 2 ）橡胶处于有侧限受压状态 —— 承载能力高（ 1000kN~50000kN ）； （ 3 ）聚四氟乙烯板和不锈钢板间摩擦系数小（ µ =0.06 ）—— 水平位移量大（ + 40mm~+ 250mm ）； （ 4 ）转动灵活—— 特别适用于大跨径桥梁； 四、成品盆式橡胶支座的选配 １、成品盆式橡胶支座的系列 成品盆式橡胶支座的主要系列有：GPZ、TPZ-1 等。其中，GPZ 表示由我国交 通部中交公路规划设计院设计的系列盆式橡胶支座；TPZ-1 则表示我国铁道部科学研 究院设计的系列盆式橡胶支座。另外，还有其它科研院所设计的类同系列的盆式橡胶 支座。这些系列支座，适用于各类桥梁及类似受力与变形特性的工程结构，并非有明 确的公路、铁路或其它工程结构之分。各种系列的盆式橡胶支座吨位一般从 1000 起至 50000，最多分为近 40 个级；并以 DX、SX、GD 分别表示单向 、双向活动支座及固 定支座，而 GDZ 则为抗震型固定支座的代号。 ２、成品盆式橡胶支座的地区适用性 温度和地震两个因素。以确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或抗 震措施。 3、各种类型成品盆式橡胶支座的合理选配 盆式橡胶支座能否适用于所设计的桥梁，当然首先考虑的是其容许转角及水平 能承受的推力能否满足要求。一般来说，GPZ、TPZ-1 等系列的支座对这两个要求均 能满足。若转角和水平推力超出容许范围，则需要改变支座的设计。转角特大，可采 用球型支座。 关于在桥梁设计中支座如何合理选用问题，即究竟选用何种类型的支座，则需根据桥 梁结构图式的要求决定。 在一般情况下，固定端选用固定支座，活动端选用活动支座。 但若横桥向伸缩值不容忽视的时候，结构图式的固定端就不能单一采用 GD 类型的支 座。这是由于现代桥梁的桥面越来越宽，超过 20 米已屡见不鲜，这时由温度等因素引 要求：参照规范可以自由选 取支座
起的横桥向伸、缩量便不可忽略了，有的可达到中等跨径桥梁纵向的伸缩量。为保证梁不发生纵向位移，又能满足多梁式宽桥的横桥向位移，这时可将单方向活动支座转过90°横置梁下，使其顺桥向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支座的作用。4、成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支点反力之和及墩台上设置的支座数目来计算。合适的支座一般为：最大反力不超过支座容许承载力的5%，最小反力不低于容许承载力的80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的滑移性能，因为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比，如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增大。支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如计算得到一个支座的最大反力为4100，最小反力为3700，那就选用承载力为4000的支座，这是因为4000支座的允许支反力变化范围是3200～4200，不要从更安全的角度考虑加大支座的承载力而选用5000的支座。因为5000支座最低合适的承载力是4000，而最小支反力3700已小于此值，故不适宜选用。虽然我们规定最大反力，不超过容许承载力的5%，但支座实际的安全系数一般在5以上。第21次课尾页桥梁的支座一般特点，布置：橡胶支座的选用。内容小结思考题与作认真阅读教材中的案例，南京长江二桥北汉桥业1.《桥梁工程》，姚玲森，人民交通出版社：（教材）《桥梁工程》，范立础，人民交通出版社：1参考资料《桥梁工程》，邵旭东，人民交通出版社；4.项海帆院士报告，欧美桥梁发展现状教学后记
起的横桥向伸、缩量便不可忽略了，有的可达到中等跨径桥梁纵向的伸缩量。 为保证梁不发生纵向位移，又能满足多梁式宽桥的横桥向位移，这时可将单方向活动 支座转过 90°横置梁下，使其顺桥向起固定支座的作用下，而横桥向则起活动支座的 作用。 4、成品盆式橡胶支座承载能力的合理选择 支座承载力大小的选择，应根据桥梁恒载、活载的支点反力之和及墩台上设置的支 座数目来计算。合适的支座一般为：最大反力不超过支座容许承载力的 5%，最小反力 不低于容许承载力的 80%。规定最小反力的目的是保证支座具有良好的滑移性能，因 为聚四氟乙烯板的磨擦系数与压力成反比，如果低于规定的数值，则磨擦系数将会增 大。 支座选配时，一般不必过多担心支座的安全储备，比如计算得到一个支座的最大反力 为 4100，最小反力为 3700，那就选用承载力为 4000 的支座，这是因为 4000 支座的允 许支反力变化范围是 3200～4200 ，不要从更安全的角度考虑加大支座的承载力而选 用 5000 的支座。因为 5000 支座最低合适的承载力是 4000，而最小支反力 3700 已小 于此值，故不适宜选用。虽然我们规定最大反力，不超过容许承载力的 5%，但支座实 际的安全系数一般在 5 以上。 第 21 次课尾页 内容小结 桥梁的支座一般特点，布置；橡胶支座的选用。 思考题与作 业 认真阅读教材中的案例，南京长江二桥北汊桥 参考资料 1.《桥梁工程》，姚玲森，人民交通出版社；（教材） 2.《桥梁工程》，范立础，人民交通出版社； 3.《桥梁工程》，邵旭东，人民交通出版社； 4.项海帆院士报告，欧美桥梁发展现状， 教学后记