橡胶支座的工作原理和结构特点

2018年08月03日

 普通板式板式橡胶支座的工作的原理及结构特点

      桥梁支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台, 并同时能适应梁部结构的变形(位移和转角)。根据这些性能要求, 板式橡胶支座在垂直方向应具有足够的刚度,从而保证在最大竖向荷载作用下支座产生较小的压缩变形,一般要求支座的最大压缩变形不得超过橡胶厚度的15%。橡胶支座在水平方向则应具有一定柔性,以适应车辆制动力、温度、混凝土收缩和徐变及活载作用下梁体的水平位移。同时,支座的厚度要能适应梁体转角的需要。

      板式橡胶支座一般分为非加劲支座和加劲支座两种。非加劲支座只有一层橡胶构成,在水平力作用下支座能满足水平位移的需要,但在竖向荷载作用下,支座的垂直压缩变形δ过大,橡胶向侧向膨胀,在四周产生较大的凸突,此处橡胶有较大的拉伸变形,而产生应力老化。这类支座在荷载较大的桥梁上很少采用。为了既可承受较大的垂直荷载,又能满足支座水平位移量的要求,通常可用若干层橡胶片(厚度分别为5.8.11、15 mm等)和薄钢板(厚度分别为 2.3.45mm等)为刚性加劲物组合而成(加劲物也可用帆布、钢丝网或钢筋)。各层橡胶与钢板之间经涂胶粘剂加压硫化牢固地粘结成为一体。支座在竖直荷载作用下,嵌人橡胶片之间的钢板将约束橡胶的侧向膨胀,从而使垂直变形δ2相应减少,可大大提高支座的竖向刚度。 ,此时支座的竖向总变形δ2将为各层薄橡胶片变形的总和。加劲钢板在阻尼橡胶层侧向膨胀的同时,对支座的抗剪刚度几乎没什么影响,加劲橡胶支座在水平力H作用下的位移量△2与 相同厚度的不加劲橡胶支座的位移量△1大致相同。支座的水平位量△仅与支座橡胶的净厚有关。 此外为防止加劲钢板的锈蚀,在板式橡胶支座的上、下面及四周均应有橡胶保护层。图4--1 板式橡胶支座在承压、承剪和转动时的应力分布状态。

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                                                图4-1      板式橡胶支座的应力状态

      加劲板式橡胶支座的构造见图4- 2。 板式橡胶支座钢支座相比具有下列优点:

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      (1)橡胶支座构造简单、加工制造方便、成本低廉、节约钢板。        (2)橡胶支座工作性能可靠,具有良好的弹性阻尼,可减少动载对桥跨结构及墩台的冲击作 用,改善桥梁受力性能。

      (3)橡胶支座几乎不需要经常性的养护,减少养护工作量。

      (4)橡胶支座水平动力阻尼特性,可改善桥梁的整体抗震性能。 板式橡胶支座的适用反力一般为2 MN以下较为合理。 大于 2 MN的支座采用盆式橡胶支座较为经济。

来源:衡水恒东桥梁配件有限公司
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