橋梁支座應(yīng)當(dāng)怎樣選型？
橋梁支座的主要功能是將上部結(jié)構(gòu)反力可靠地傳遞給墩臺(tái)，并同時(shí)完成梁體結(jié)構(gòu)受力所需的變形(水平位移及轉(zhuǎn)角)。與其它類型的橋梁支座相比較，橡膠支座具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易、用鋼量少、造價(jià)低、安裝方便、吸震效果好、工作性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。中小跨徑公路橋梁一般采用板式橡膠支座，板式橡膠支座制作材料不同、規(guī)格多樣、功能各異，給橋梁設(shè)計(jì)者選型帶來一定的難度。
板式支座
常規(guī)型板式阻尼橡膠支座適用于抗震設(shè)防烈度為6度及以下地區(qū)的橋梁，抗震型板式阻尼橡膠支座適用于抗震設(shè)防烈度為7度地區(qū)的橋梁；根據(jù)位移功能分為固定型、滑動(dòng)型兩種結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)型通常設(shè)置在邊墩或橋臺(tái)上。
調(diào)坡型板式阻尼橡膠支座適用于匝道、彎道及坡度較大的橋梁，要求該橋梁的所有支座均為調(diào)坡型。
橋梁設(shè)計(jì)者如果選型不當(dāng)，將會(huì)帶來諸多問題，如支座承載力不夠或富余太多、支座太厚或太薄導(dǎo)致變形量太大或不足、選材不當(dāng)引起橡膠過早老化等。這些問題將直接導(dǎo)致各種橋梁病害的發(fā)生，使支座過早破壞而不得不提前更換，其帶來的高額維修費(fèi)用和不良社會(huì)影響不言而喻。所以，從數(shù)以千計(jì)的規(guī)格型號(hào)中選擇合適的橋梁板式橡膠支座是設(shè)計(jì)支座的關(guān)鍵。
支座布置原則
支座的布置合理與否將直接影響到支座的受力狀況，通常本系列支座的布置應(yīng)考慮以下基本原則：
支座必須能可靠地傳遞梁體的垂直和水平反力，又要使由于梁體變形所產(chǎn)生的縱、橫向位移及縱、橫向轉(zhuǎn)角（或平面轉(zhuǎn)動(dòng)）不受約束；
簡(jiǎn)支梁所有支座均采用固定型支座；
多跨連續(xù)梁中墩設(shè)置固定型支座、邊墩或橋臺(tái)設(shè)置滑動(dòng)型支座，對(duì)于聯(lián)長較大的可將距橋梁中心較遠(yuǎn)的中墩設(shè)置滑動(dòng)型支座；
大坡度橋梁設(shè)置自調(diào)坡型支座，要求同一橋梁支座均為自調(diào)坡型支座，不得與其它類型支座混合使用；
了解各種橡膠材料特性
常用的橡膠材料有：天然橡膠(NR)、氯丁橡膠(CR)和三元乙丙橡膠。三種材料各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。
天然橡膠：具有較高的拉伸強(qiáng)度、優(yōu)異的彈性、良好的耐磨耗性和耐低溫性等多項(xiàng)優(yōu)良性能，是綜合性能較好的膠種。但它的耐老化性能，特別是耐臭氧老化及抗紫外線老化性能較差。
氯丁橡膠：具有優(yōu)良的耐天候老化和良好的耐臭氧老化性(抗臭氧老化性能比天然橡膠高12倍以上)，拉伸強(qiáng)度較高，彈性良好，抗腐蝕性良好，并且具有一定的耐油性。是國內(nèi)外橋梁橡膠支座普遍采用的主體材料，但其耐低溫性能較差，這限制了其在北方寒冷地區(qū)的使用。
三元乙丙橡膠：是一種高分子材料，具有優(yōu)異的耐老化及耐高、低溫性能，在-55℃下仍有屈撓性，在100℃下能長期工作。此外，其抗沖擊性好，吸水性小，耐酸堿化學(xué)腐蝕性好。主要缺點(diǎn)是與金屬粘結(jié)性能較低，但這一缺點(diǎn)正在逐步得到改善。
結(jié)合上述三種橡膠材料的主要優(yōu)缺點(diǎn)，選用橡膠支座材料時(shí)，主要應(yīng)考慮橋位所在地區(qū)的氣溫條件。一般來說，氣溫在-25~+60℃地區(qū)可選用氯丁橡膠支座，我國長江以南廣大地區(qū)普遍適合這種情況；-40~+60℃地區(qū)可選用三元乙丙橡膠支座或天然橡膠支座。此外，對(duì)于高緯度、高海拔地區(qū)，如當(dāng)?shù)刈贤饩�輻射強(qiáng)烈或空氣中臭氧含量較高時(shí)，應(yīng)避免選用天然橡膠支座。
選定支座外觀形狀
橋梁板式橡膠支座按形狀可分為矩形板式橡膠支座、圓形板式橡膠支座、球冠圓板式橡膠支座、坡形橡膠支座等。由于圓形橡膠支座機(jī)械性能在平面上的各向同性，更適用于彎、坡、斜、寬橋梁及其它多向變位的橋梁；矩形橡膠支座長短邊抗剪剛度的大小差別決定其更適用于以縱橋向變位為主的單向變位橋梁，此時(shí)，應(yīng)將支座短邊順橋向擺放，以盡量減小支座對(duì)橋梁縱向變位的約束，將梁體變位對(duì)墩臺(tái)產(chǎn)生的水平力減至最小。
球冠圓板橡膠支座是在圓形板式橡膠支座的基礎(chǔ)上變化而成，其中間層橡膠和鋼板布置與圓形板式橡膠支座完全相同，而在支座頂面用純橡膠制成球形表面，球面中心橡膠最大厚度為4－13mm，球面邊緣15mm，以適應(yīng)3％到5％縱橫坡下，梁與支座接觸面的中心趨于圓形板式橡膠支座的中心。梁端反力通過球面表面橡膠逐漸擴(kuò)散傳至下面幾層鋼板和橡膠層。實(shí)際采用時(shí)，也可根據(jù)不同坡度需要調(diào)整球冠半徑。由于其能適應(yīng)較大的橋梁坡度，不用專門設(shè)置梁靴，極大地方便了設(shè)計(jì)和施工，一度被認(rèn)為是圓形板式橡膠支座的成功改進(jìn)，在各種布置復(fù)雜、縱橫坡較大的立交橋及高架橋上多有采用。
與圓形板式支座到球冠圓板式橡膠支座的改進(jìn)嘗試一樣，矩形板式橡膠支座也作了許多改進(jìn)嘗試，以期能適應(yīng)各種橋梁縱坡的情形，坡形板式橡膠支座就是在這種情形下產(chǎn)生的。其斜坡的角度依據(jù)橋梁的縱橫坡而制造，安裝時(shí)無須準(zhǔn)備楔塊或?qū)α旱鬃鱿鄳?yīng)處理，方便了橋梁的設(shè)計(jì)與施工。
但是，隨著球冠及坡形支座越來越多地被采用，其在實(shí)用中暴露出來的缺陷也日益明顯。新橋梁通用規(guī)范中明確指出，‘公路橋涵中不宜使用帶球冠的板式橡膠支座或坡形的板式橡膠支座’。所以，在設(shè)計(jì)中對(duì)這兩種支座應(yīng)慎用�！豆窐蚝迨较鹉z支座》中還規(guī)定，‘支座的四氟滑板不得設(shè)置在支座底面，與四氟滑板接確的不銹鋼板也不能設(shè)置在橋梁墩、臺(tái)墊石上’，這也就徹底否定了聚四氟乙稀球冠板式橡膠支座的設(shè)計(jì)理念。
