抗震球型支座的布置

【抗震球型支座】的布置主要和橋梁的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，支座的布置合理與否將直接影響到支座的受力狀況，通?？拐鹎蛐弯撝ё牟贾脩?yīng)考慮以下基本原則：

   支座必須能可靠的傳遞梁體的垂直和水力；

   支座應(yīng)使由于劉昂提變形所產(chǎn)生的縱、橫向位移和縱、橫向轉(zhuǎn)角（或平面轉(zhuǎn)動）盡可能不受約束；

   支座必須能可靠地傳遞垂直和水力；

  【抗震球型支座】     鐵路橋梁通常必須在沒聯(lián)梁體上設(shè)置一個固定支座，當(dāng)橋梁位于斜坡上，固定支座一般應(yīng)設(shè)置在下?lián)芊较虻臉蚺_上，當(dāng)橋梁位于平坡道上，固定支座一般宜設(shè)置在主要行車方向的前端。

   固定支座宜設(shè)置在具有較大支座反力的地方，聯(lián)長較大的連續(xù)梁體固定支座宜設(shè)置在中間部位的橋墩上，因此此處支座的春之反力較大，且兩側(cè)的自由伸縮長度比較均衡。

【抗震球型支座】   同一橋墩上的幾個支座應(yīng)具有相近的豎向和轉(zhuǎn)動剛度。

   預(yù)應(yīng)力混凝土梁上的支座不應(yīng)對梁體的橫向預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生約束。

   斜橋及橫向易發(fā)生轉(zhuǎn)角的橋梁不易采用搖軸和輥軸等線支座。

   對易發(fā)基不均勻沉陷地區(qū)的橋梁支座，應(yīng)考慮支座高度調(diào)整的可能性。

   總之抗震球型鋼支座的布置原則是既要便于傳遞支座反力，又要使支座能充分適應(yīng)梁體的自由變形。

抗震球型鋼支座的受力性能

【 抗震球型鋼支座】的受力性能

抗震球型鋼支座設(shè)在支座順橋向中間鋼襯板的兩端，當(dāng)支座頂板和中間鋼襯板相對滑動時（力大于0.2P時），抗震球型鋼支座承壓，由此將產(chǎn)生側(cè)向力，該側(cè)向力由用螺栓固定在支座頂板上的側(cè)向鋼擋板承受。當(dāng)達(dá)到一定側(cè)向力后，鋼擋板屈服，球型鋼支座喪失承載力。

    當(dāng)【 抗震球型鋼支座】承壓時，將對側(cè)向鋼擋板產(chǎn)生側(cè)向壓力，由于橡膠的泊松比接近0.5，因此在三項應(yīng)力狀態(tài)下橡膠的側(cè)向應(yīng)力與正應(yīng)力基本一致。該側(cè)向力作用于鋼板上，鋼板又通過螺絲被緊緊壓住，主要螺栓有足夠的強(qiáng)度，側(cè)向鋼板的受力狀態(tài)下就相當(dāng)于下端固結(jié)的懸臂梁。實測鋼板應(yīng)力與理論計算應(yīng)力非常接近。

【 抗震球型鋼支座】 側(cè)向鋼板通過5個M24×2的螺栓壓緊抗震球型鋼支座。在試驗時對中間中間螺栓貼片測定其應(yīng)力。據(jù)分析螺栓所受的壓力理論值約為橡膠側(cè)向力H的2.14倍。實測螺栓拉力與理論計算值也很相近。

    抗震球型鋼支座硬度側(cè)向力鋼板應(yīng)力、位移和橡膠本身的垂直壓縮的影響不大，可忽略不計。

     只要選擇適當(dāng)?shù)膿醢搴穸葔壕o螺栓的大小，即可保證抗震球型鋼支座的承壓應(yīng)力，并可以使側(cè)向鋼擋板在適當(dāng)?shù)膽?yīng)力條件下屈服，喪失承載能力，以達(dá)到消能之目的。后可以通過更換抗震球型鋼支座和側(cè)向鋼擋板來進(jìn)行支座的修復(fù)。

抗震球型鋼支座具有良好的阻尼效果

【抗震球型鋼支座】是20世紀(jì)80年代末在美國研制而成，并在主要用于房屋建筑結(jié)構(gòu)上?？拐鹎蛐弯撝ё谋举|(zhì)也是摩擦阻尼支座，但它是依靠兩個曲面的摩擦來實現(xiàn)支座的正常功能。支座的下支座板是一個較大的凹球面，時支座中心部分的抗震球型鋼支座。

  沿下支座板的凹球面發(fā)生擺動位移，利用一個簡單的鐘擺機(jī)理延長下部結(jié)構(gòu)的自振周期，以減小力的作用，同時在時，擺動球面板沿下支座擺動時，球面板的標(biāo)高發(fā)生變化，是上部結(jié)構(gòu)抬高，通過勢能做功，達(dá)到消耗能的目的。

 支座的擺動球面板在后，將通過上部結(jié)構(gòu)的自重自動復(fù)位。支座可以在任何方向滑動，其尺寸主要由設(shè)計位移控制。

【抗震球型鋼支座】已經(jīng)用于房屋結(jié)構(gòu)和一些橋梁結(jié)構(gòu)上，但由于抗震球型鋼支座在發(fā)生支座位移時，都伴隨著支座高度的變化，因此在大跨長聯(lián)連續(xù)梁上使用，由于支座在好各個橋墩上的溫度位移各不相同，會引起各支點的標(biāo)高變化不一，產(chǎn)生支座的附加應(yīng)力。目前蘇通長江大橋上采用了抗震球型鋼支座。

【抗震球型鋼支座】 鉛芯橡膠支座是一種板式橡膠支座的基礎(chǔ)上，在支座中心放入鉛棒，以改善橡膠支座的阻尼性能的一種抗震支座。鉛芯橡膠支座承受結(jié)構(gòu)的重量及水平力，是鉛芯產(chǎn)生滯后阻尼的塑性變形，并通過橡膠提供水平恢復(fù)力。

【抗震球型鋼支座】金屬鉛在環(huán)境溫度下處于熱工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生塑性變形后，鉛能逐漸恢復(fù)原有的力學(xué)性能。當(dāng)板式橡膠支座的鋼板和橡膠把鉛芯緊緊的約束住后，迫使全部鉛芯在支座發(fā)生剪切來變形時，產(chǎn)生塑性剪切變形，其結(jié)果改變了支座的滯回曲線，是支座具有良好的阻尼效果。

調(diào)高支座用抗震球型鋼支座材料的選擇

調(diào)高支座用【抗震球型鋼支座】材料的選擇

調(diào)高支座用抗震球型鋼支座應(yīng)具備以下特征，鋼支座能通過液態(tài)方式有液壓泵注入抗震球型鋼支座的底部，頂升承壓鋼板，是支座升高，壓注的鑄鋼應(yīng)自動固話，承壓載體的一部分；壓注橡膠固化后應(yīng)具有一定的抗壓強(qiáng)度和伸長率；抗震球型鋼支座應(yīng)具有良好的工藝性能；在壓注過程中橡膠具有較好的流動性，在壓注完成后，橡膠應(yīng)在1~2小時之內(nèi)自然固化；壓注橡膠價格合理，以降低調(diào)高的成本。

【抗震球型鋼支座】目前國外采用硅橡膠作為壓注材料。硅橡膠是各種硅氧烷縮聚而成的一種有機(jī)彈性聚合物。

    硅橡膠由于分子結(jié)構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu)，因而具有一系列極為優(yōu)異的性能，是一種既耐高溫又耐寒的合成橡膠，工作溫度可







達(dá)-100℃-300℃，并具有十分優(yōu)異的耐臭氧老化、耐熱老化和耐天候老化的性能。但硅橡膠的抗張強(qiáng)度僅為2~10Mpa，扯斷伸長率僅為150~200%，且硅橡膠價格極貴，約為天然橡膠及合成橡膠的10~27倍，為聚氨酯橡膠的4.5倍，因此有必要選用一種滿足填充要求、【抗震球型鋼支座】強(qiáng)度較高、價格相對便宜的替代橡膠，經(jīng)比選可考慮采用聚氨酯橡膠。