橋梁支座具有連接上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu),保持橋跨結(jié)構(gòu)的整體性的作用;同時(shí)能將上部結(jié)構(gòu)所受的荷載傳遞給下部結(jié)構(gòu),使橋跨結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況與設(shè)計(jì)的計(jì)算圖式相符。因而對(duì)橋梁支座的研究在橋梁建設(shè)中有著非常重要的作用。
1 橋梁支座的種類及其特征
橋梁支座在其發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了各種不同的類型,主要包括以下幾類。
(1)簡(jiǎn)易支座。主要是由草席、麻繩墊等松軟材料制作而成,通過(guò)這些材料剪切變形來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的位移,具有成本較低、制作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),主要適用于一些小跨徑的橋梁。
(2)鋼支座。普通鋼支座主要由鑄鋼材料制成,可分為平板支座、弧形支座、搖軸支座以及輥軸支座等,這類支座具有承載能力、剛度均較大等優(yōu)點(diǎn),適用于大型橋梁,但同時(shí)其也具有構(gòu)造尺寸大、易生銹、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。因而目前對(duì)新型鋼支座的研究越來(lái)越多,新型鋼支座采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼鑄造,并縮小了支座尺寸,并將轉(zhuǎn)動(dòng)部分鍍鉻、用耐候鋼制造或封閉在油箱內(nèi),從而可以有效防止其生銹,延長(zhǎng)其使用壽命。
(3)橡膠支座。隨著橡膠制作工業(yè)的快速發(fā)展,橡膠支座因其造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、結(jié)構(gòu)高度低、節(jié)省鋼材等特點(diǎn),因而在橋梁工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用;但其也有些不足,如橡膠容易老化,需經(jīng)常進(jìn)行更換。目前主要有板式橡膠支座、盆式橡膠支座、球形橡膠支座以及鉛芯板式橡膠支座等形式,其中板式支座主要適用于反力小于的中小跨徑的公、鐵橋梁中;盆式橡膠支座則可適用于一些支座反力較大的大跨徑橋梁,球形橡膠支座是在盆式橡膠支座的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展起來(lái)的,主要適用于彎橋和一些跨度較大的橋,在提供較大支座反力的同時(shí)能夠允許產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)角。
(4)特殊橋梁支座。隨著橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展,對(duì)支座的要求也越來(lái)越高,因而在一些特殊場(chǎng)合也就需要使用一些特殊的支座,如抗拉支座、抗震支座等�？估ё饕峭ㄟ^(guò)在支座中心埋設(shè)一根拉力螺栓或預(yù)應(yīng)力鋼筋,將梁底和支座墊石相連,由拉力螺栓或預(yù)應(yīng)力鋼筋承受拉力,抗震支座設(shè)計(jì)的主要是從剛性和柔性兩方面進(jìn)行的,其中多以柔性抗震體系為主,滑動(dòng)摩擦體系、橡膠類減震類體系以及鋼耗能體系等抗震支座的研究技術(shù)較為成熟,這些抗震支座體系的主要工作原理是通過(guò)調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率比和阻尼比來(lái)降低結(jié)構(gòu)的響應(yīng),起到抗震的效果。
2 橋梁支座的發(fā)展現(xiàn)狀
在古代的橋梁中由于受到技術(shù)條件的限制,基本都是采用了簡(jiǎn)易支座。
在19世紀(jì)中期,隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展,因而在早期的鐵路橋梁中大多采用鋼支座,但是由于在使用的過(guò)程中容易因鑄件的銹蝕導(dǎo)致支座的凍死,從而會(huì)影響其使用性能。
橡膠支座的出現(xiàn)則是隨著橡膠工業(yè)的不斷發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的,在20世紀(jì)50年代,橡膠支座在國(guó)外就得到了廣泛的應(yīng)用,由于我國(guó)的工業(yè)、制造業(yè)相對(duì)比較落后,直至上世紀(jì)70年代才開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)比較常用的是盆式橡膠支座,主要有TPZ、GPZ、QPZ型,現(xiàn)在仍是大跨度橋梁中最主要的支座形式。
隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展和為滿足某些特殊功能的需要(如抗拉壓、抗震等),對(duì)一些新型支座的研究也是成為了工程界的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題,如抗拉壓支座以及抗震支座等,其中對(duì)抗震支座的研究更為廣泛,如防錯(cuò)動(dòng)平板支座、LRB鉛芯橡膠支座、SMA抗震支座等。
