(一)支座的作用以及对支座的要求
按照梁式桥受力的要求,钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥在桥跨结构和墩台之间均须设置支座,其主要作用是:①将上部结构的支承反力(包括永久作用和可变作用引起的竖向力和水平力)传递到桥梁墩台;②保证结构在可变作用、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式,如图12.1.1所示。

图12.1.1 简支梁的静力图式
桥梁支座按其容许变位方式分为固定支座与活动支座,活动支座又分为单向活动支座与多向活动支座,如图12.1.2、图12.1.3所示。

图12.1.2 支座平面图示
a)固定支座 b)单向活动支座 c)多向活动支座

图12.1.3 支座立面图示
a)固定支座 b)活动支座
(二)支座的类型
1.支座按其容许变形的可能性分类
(1)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,即除竖向约束外,顺桥向、横桥向均有水平约束。
(2)单向活动支座。传递竖向力,允许上部结构在支座处能自由转动和一个方向水平移动,即除竖向约束外顺桥向(或横桥向)有一水平约束。
(3)多向活动支座。与单向活动支座的区别是顺桥向、横桥向均可水平移动,即只有竖向有约束。
2.支座按所用材料分类
(1)钢支座。支座通过钢的接触面传力,变位主要通过钢和钢的滚动实现。有平板支座、弧形支座、摇轴支座和辊轴支座等。
(2)聚四氟乙烯支座。这是滑动支座,以聚四氟乙烯板和不锈钢板作为支座的相对滑动面。
(3)橡胶支座。有板式橡胶支座、盆式橡胶支座、四氟乙烯橡胶支座等。(https://www.daowen.com)
(4)混凝土支座(混凝土铰支座)。
(5)铅支座。传力部分由硬铅构成。
目前,我国的混凝土桥主要采用板式橡胶支座和盆式橡胶支座。
3.支座的布置
桥梁支座的布置方式,主要根据桥梁的结构形式及桥梁的宽度确定。
简支梁桥的理论上一端设固定支座,另一端设活动支座。固定支座的布置,应根据以下原则确定:
(1)对桥跨结构而言,最好使得梁的下缘在制动力的作用下受压,例如固定支座在行车方向的前方。

图12.1.4 简支梁支座布置
(2)对桥墩而言,最好让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。
(3)对桥台而言,最好让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。
公路T形截面梁桥由于桥面较宽,支座活动方向不仅要考虑纵向活动的可能,还要考虑支座横向移动的可能,简支梁支座布置如图12.1.4所示(图中箭头所指表示支座活动方向,无箭头者表示不能活动)。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),其余均设置多向活动支座。
对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,如图12.1.5所示,一般在每一联设置一个固定支座,并宜将固定支座设置在靠近温度中心,以使全梁的纵向变形分散在梁的两端,其余墩(台)上均设置活动支座。在设置固定支座的桥墩(台)上,一般采用一个固定支座,其余为横桥向的单向活动支座;在设置活动支座的所有桥墩(台)上,一般沿设置固定支座的一侧,均布置顺桥向的单向活动支座,其余均为双向活动支座。
对于多跨连续体系梁桥,设置固定支座和活动支座的个数应综合温度及地震影响共同考虑。若固定支座设置得较少,则温度引起的上、下部结构次内力就相应较小,但是地震引起的水平惯性力及车辆制动力就只能由设置固定支座的个别墩柱承担,可能造成该墩受力过大,反之亦然。
对于具有坡度的桥梁,为了避免整个桥跨结构下滑,破坏伸缩缝装置,影响车辆的行驶,通常在设置支座的梁底面,增设局部的楔形构造,如图12.1.6所示。这样,结构的恒荷载完全由支座的垂直反力平衡,没有下滑力并确保支座水平。

图12.1.5 连续梁支座布置

图12.1.6 坡桥楔形垫块
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