《桥梁支座的设计》课件

桥梁支座的设计桥梁支座是连接桥梁上部构造和桥梁下部构造的关键构件它们在整个桥梁结构中起着承载和传力的重要作用合理的支座设计能够确保桥梁稳定运营和使用寿命桥梁支座的作用承重功能支座承担了桥梁上部结构的全部重量，将其传递到下部结构变形允许支座允许桥梁上部结构在温度变化、荷载变化等因素下发生一定程度的变形力的传递支座将上部结构的各种力（重力、惯性力、风力等）传递到下部结构支座的分类固定支座滚动支座12固定支座固定在桥台或墩身上,滚动支座允许沿一个方向的水不允许任何移动主要用于承平位移,承载竖向和水平纵向荷受竖向荷载载滑动支座导向支座34滑动支座允许沿两个正交方向导向支座只允许沿一个方向的的水平位移,承载竖向和水平荷水平位移,主要用于梁桥的伸缩载缝处支座选型因素荷载分析结构特性工程条件安装和维护充分了解桥梁所承受的各类永根据桥梁的跨度、桥型、材料考虑施工场地、养护要求、气选用便于安装、检查和维护的久荷载和临时荷载,以确定支座等特点,选择适合的支座类型和候条件等因素,选择符合实际情支座,确保其长期稳定可靠运的荷载承载能力需求尺寸况的支座行支座容许变形量支座类型最大容许变形量承压型支座竖向位移≤10mm，水平位移≤5mm滚动型支座竖向位移≤10mm，水平位移≤2∼3%桥梁伸缩量滑动型支座竖向位移≤10mm，水平位移≤2∼3%桥梁伸缩量不同类型的支座对于位移的容许量是有所不同的支座的选型需要根据桥梁所在的地理环境、荷载情况等诸多因素综合考虑过大的变形会导致结构稳定性下降,因此支座的变形量必须控制在合理范围内承压型支座承压型支座是最常见的支座类型之一它由下部混凝土台座和上部钢制或铸钢压板组成承压型支座可以承受重大压力,支承上部结构的重量它结构简单,制造和安装相对容易,使用广泛承压型支座的主要优点包括荷载承载能力强、变形量小、使用寿命长但它不能抵抗水平或倾斜力,需要搭配滑动或滚动机构才能实现自由运动滚动型支座滚动型支座通过滚柱的滚动变形来实现水平和竖向的相对运动它具有良好的导向和位置约束性能,能有效减小支座刚度,提高结构抗震性能滚动支座常用于隔震和减震系统中,可以满足结构在水平和竖向的自由运动需求其结构简单、成本较低,维护也较容易,是桥梁支座常见的一种类型滑动型支座结构特点组成部件安装要求滑动型支座通过滑动面相对滑动来消除热胀滑动型支座由滑动面、导向装置和承压装置滑动型支座安装时需特别注意滑动面的平整冷缩等变形,可自由产生大的水平位移广等部件组成,设计时需考虑各部件的协调工度和润滑情况,确保支座能顺畅滑动,延长使泛应用于大型桥梁中作用寿命支座的受力分析竖向力1支座承受来自上部结构的重力载荷水平力2支座承受来自温度变化和地震作用的水平力摩擦力3滚动或滑动支座产生的摩擦阻力偏心力4受力点与支座几何中心不重合产生的偏心力准确分析支座的各种受力载荷是设计支座的基础通过合理的受力分析,可以确定支座所承受的各种作用力及其大小,为后续的支座选型和尺寸设计奠定基础承压型支座的设计材料选择1选用耐磨、抗压的材料尺寸计算2根据受力分析确定几何尺寸变形控制3限制支座在预期荷载下的变形疲劳寿命4确保支座在使用期限内不会疲劳失效承压型支座设计的核心在于选用优质材料、合理的几何尺寸和结构形式,同时控制其在预期荷载下的变形和疲劳寿命,确保承受荷载的能力和使用寿命滚动型支座的设计选材滚动支座通常采用优质钢材,确保刚度和耐磨性形状设计根据桥梁类型和荷载选择合适的圆柱体、球体等形状几何尺寸通过力学分析确定支座的直径、高度等关键尺寸参数表面处理对支座表面进行抛光、镀层等处理,提高耐磨性滑动型支座的设计材料选择1滑动支座通常由金属材料制成,如不锈钢或铜合金,以确保良好的耐磨性和耐腐蚀性结构设计2采用具有低摩擦系数的设计,如滚珠或聚四氟乙烯垫层,以减小受力时的摩擦阻力荷载计算3需充分考虑桥梁的自重、活荷载、温度变化等因素,确定支座的承载能力和变形要求支座制造工艺模具制作注浇成型表面处理质量控制支座的模具是关键设备,需要使用高强度混凝土或钢材等材支座表面需要进行抛光、防腐每个制造环节都要进行严格的精准设计和制造,确保支座的料,通过注浇成型工艺制造支等处理,以提高耐久性和美观质量检查,确保支座的尺寸、尺寸、形状和性能符合要求座主体要确保钢筋、预应力性特殊要求的支座还需要进材质、强度等指标都符合设计钢筋等内部构件的正确布置行精细加工和调试要求支座安装施工基础预埋1在基础上预埋支座安装用的螺栓和销钉支座就位2将支座放置于预埋件上并固定灌浆密实3采用无收缩灌浆料填充支座底部空隙调整就位4检查支座是否水平就位并作微调安全检查5完成现场安装检查并验收合格支座安装是确保桥梁结构正常运行的关键步骤需要按照设计要求依次完成基础预埋、支座就位、灌浆密实、调整就位和安全检查等工序确保支座安装质量是确保桥梁使用寿命的前提支座检查与维护定期检查完善养护对支座进行定期巡检,观察支座外及时清理支座表面污垢,防止腐观是否完整、是否有异常变形或蚀定期涂抹防锈漆,保护支座免损坏受环境侵害意外处理技术培训一旦发现支座损坏,应立即采取应定期对管养人员进行专业技术培急措施,如加固支承、控制交通等,训,提高检查、维修、更换支座的确保桥梁安全专业水平支座设计实例1本实例介绍一栋长约150米的桥梁的支座设计该桥梁采用钢筋混凝土结构,总共使用4个支座支座的选型和配置根据桥梁的特点和负载情况进行了优化设计,以确保桥梁在各种环境下都能平稳运行通过详细的荷载分析和几何尺寸计算,我们选用了合适的承压型支座作为桥梁的主要支撑这种支座能有效承担垂直荷载,同时允许一定的水平位移,确保桥梁承受温度变化和结构沉降时不会产生过大的应力支座设计实例2本例介绍一个悬索桥支座的设计该桥主跨长400米，主索直径150mm，中间跨度120米采用锻造合金钢制成的滑动支座，支座尺寸为300x300x80mm设计时需考虑桥梁的伸缩变形和支座承载能力支座与桥梁构件通过高强螺栓连接，强度满足抗剪切和抗拉强度要求支座还需设置限位装置以防止脱离滑动面采用高分子材料，摩擦系数小于

0.10支座设计实例3多样化支座设计安装施工要求定期检查维护支座设计需要考虑多方面因素,包括承载能支座的正确安装是确保桥梁结构稳定运行的支座在使用过程中会产生磨损和变形,因此力、变形限制、地震作用等通过3D建模关键施工人员需要遵守严格的安装规程,需要定期检查并及时维护维护工作包括清可以更准确地模拟支座在复杂条件下的受力保证支座的精确定位和可靠固定洁、润滑、校正等,确保支座处于良好状情况态设计规范及参考文献设计规范参考文献本课程主要参考了《公路桥涵设计通用规范》和《公路钢筋混凝•王延明,张守成.公路桥梁支座设计[M].人民交通出版社,土及预应力混凝土桥涵设计规范》等国家标准这些规范为桥梁

2015.支座的选型和设计提供了明确的技术要求•陈建华等.桥梁支座设计与施工[M].人民交通出版社,

2018.•董承义等.桥梁工程[M].高等教育出版社,

2016.•中华人民共和国交通运输部.公路桥涵设计通用规范[S].

2015.课程总结桥梁支座的重要性设计原则与标准桥梁支座是桥梁结构的关键部支座设计需遵循稳定性、可靠件,决定了桥梁的安全性和使用性、耐久性和经济性的原则,符寿命合相关设计标准主要支座类型设计计算与工艺介绍了承压型、滚动型和滑动型详细讲解了各类支座的受力计三大类支座的特点及应用场景算、材料选择和制造工艺等技术要点问题讨论现在是时候与大家一起探讨一些关于桥梁支座设计的关键问题了我们可以就支座选型的重要因素、支座变形的许可值、不同类型支座的设计要点等方面展开深入的交流和讨论同时也欢迎大家提出自己在实际工程中遇到的具体问题,希望大家积极参与,为提高桥梁支座设计的水平贡献力量测试题1以下哪项不属于桥梁支座的主要功能A.承受上部梁体的垂直荷载B.允许横向移动C.提高整体结构的刚度D.提供足够的耐久性正确答案是C桥梁支座的主要功能包括承受垂直荷载、允许横向移动以及提供足够的耐久性,但提高整体结构的刚度并不属于支座的主要功能测试题2下列哪种形式的桥梁支座不允许发生水平位移A.滑动型支座B.滚动型支座C.承压型支座D.所有以上形式的支座都允许水平位移正确答案是C.承压型支座承压型支座通过受力面上的压力来传递荷载,所以不允许发生水平位移而滑动型和滚动型支座都允许一定程度的水平位移测试题3某桥梁主梁长度为50m,跨度为45m,采用AASHTOⅠ型梁为主梁形式请问其支座应采用何种类型支座的允许倾斜角度应该设计多大测试题4下列关于桥梁支座的说法中,正确的是BA.支座的作用是将荷载传至上部结构B.支座能够吸收桥梁上部结构的移动和变形C.支座的主要材质是钢筋混凝土D.支座没有容许变形的功能测试题5下列与桥梁支座设计相关的论述中,哪一项是正确的A.承压型支座主要用于处理刚性结构的水平荷载B.滚动型支座可以承受大的水平力,但不能承受垂直力C.滑动型支座可以承受大的垂直荷载,但不能承受水平力D.承压型支座通常采用缓冲材料,以减小冲击荷载的影响测试题6假设一座桥梁长度为100米,每隔25米设置一个支座请问这座桥梁一共需要几个支座A.4个支座B.5个支座C.6个支座D.7个支座测试题7根据桥梁支座的选型因素,下列哪些不属于考虑的因素？A.温度变化B.荷载作用效应C.施工工艺D.历史建设记录正确答案:D.历史建设记录不是桥梁支座选型的主要考虑因素支座选型应根据温度变化、荷载作用以及施工工艺等参数来确定测试题8某桥梁中支座的总承载力为80吨，其中60%的作用力由竖向荷载承担，40%的作用力由水平荷载承担试计算该支座竖向和水平的承载力根据题目提供的信息，支座的总承载力为80吨其中60%的作用力由竖向荷载承担，40%的作用力由水平荷载承担我们可以计算出，竖向承载力为80吨x60%=48吨，水平承载力为80吨x40%=32吨因此，该支座的竖向承载力为48吨，水平承载力为32吨测试题9某桥梁采用简支桥形式,跨径为40m,承载设计荷载为公路一级,请计算该桥梁需要采用什么类型的支座,并简要说明支座的设计要点提示:结合支座分类和设计因素进行分析,对承压型、滚动型或滑动型支座进行设计思路的阐述测试题

101.桥梁支座的主要作用是什么a承受上部桥梁结构的荷载并将其传递到下部结构中b实现上下部结构的相对运动c同时满足a和b的要求正确答案是c

2.一般而言,承压型支座与滚动型支座容许的变形量比较,承压型支座的变形量a更大b更小c相同正确答案是b,承压型支座的变形量更小。