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人行桥上如何来确定GYZ 300*66板式橡胶支座安装高度

GYZ 300*66板式橡胶支座安装高度

GYZ 300*66板式橡胶支座的高度由橡胶层厚度和加劲钢板厚度            两部分组成,应分别考虑计算。 假设本算例中支座水平放置,且不考 虑混凝土收缩与徐变的影响。温差t∆=36 ℃引起的温度变形,由主梁两端均摊,则 图7.10 计算长度示意图 每一支座的水平位移为:g∆0035.0)2.05.19(36102 1 215=+×××=′⋅∆⋅′=∆−ltgαm=0.35 cm  laC  l19.5 mla C  l llaˊ式中:  l′——构件计算长度,la ll′+=′,见图7.10。因此,不计制动力时,∆,gl∆=35.022×=∆≥getcm=0.70cm。  为了计算制动力引起的水平位移Fbk∆,首先要确定一个支座上的制动力标准值。由于计算跨径为19.5m,故纵向折减系数bkFζ′取1.0,由于该桥桥面净宽为7.0m,按二车道设计,故车道折减系数ζ取1.0。车道荷载制动力按同向行驶时的车道荷载(不计冲击力)计算,故计算制动力时按一个车道计算,一个车道上由车道荷载产生的制动力为在加载长度上 的车道荷载标准值的总重力的10%,故本算例的制动力为:  21.33%10)5.1785.19875.7(%10)(=×+×=×+=′kkbk plqFKN 由于小于公路Ⅱ级汽车荷载制动力最低限值90KN,故bk F′bkF′取90KN计算。由于本例中有五根T梁,每根T梁设2个支座,共有10个支座,且假设桥墩为刚性墩,各支座抗推刚 度相,因此制动力可平均分配,因此一个支座的制动力为:因此,计入制动力时,橡胶厚度t的最小值为:e61.018 .02.0100.1210 97.035 .027.063 =×××××− = − ∆≥ b aebkg ellGFtcm 式中:  eG——1.0Mpa。  此外,从保证受压稳定考虑,矩形板式橡胶支座的橡胶厚度应满足:  etcmltlcmaea6.35 1851010188.1==≤≤==  由上述分析可知,按计入制动力和不计入制动力计算的橡胶厚度最大值为0.70cm,小于1.8cm,因此橡胶层总厚度的最小值取1.8cm。由于定型产品中,对于平面尺寸为18cm×25cm的板式橡胶支座中,只有2cm,2.5cm,3.0cm,3.5cm四种型号,暂取2cm。  etetet选择加劲钢板,《桥规》(JTG D62)规定单层加劲钢板厚度应按下式计算: s elesuesckPsAttRKtσ) (,,+=   且单层加劲钢板厚度不小于2mm。在本例题中:为应力校正系数,取1.3; cmPK3231917=×=eA2;、为一块加劲钢板上、下橡胶层厚度,参照《桥梁附属构 造与支座》中定型产品规格中间橡胶层厚度均取5mm;uest,lest,sσ为加劲钢板轴向拉应力限值,取钢材屈服强度的0.65倍,取钢材的屈服强度为340MPa,因此,22134065.0=×=sσMPa; 为支座压力标准值,将上述各项代入的计算公式得:  ckRst60.01022110323)55(109.3293.16 43=×××+×××=−stmm  由于计算的60.0=stmm<2mm,故取2mm。按GYZ 300*66板式橡胶支座的构造规定,加劲板上、下保护层不应小于2.5mm,取2.5mm,中间橡胶层厚度有5mm,8mm,11mm三种,取5mm。故可布置4层钢板;此时,橡胶厚度st205325.02=×+×=etmm,与取用值一致。加劲板总厚度824=×=Σstmm,故支座高度28820=+=hmm。 (3)支座偏转情况验算 支座的平均压缩变形mc,δ为:
 b ee ckeeeckmcEAtREAtR+= ,δ 式中,、、含义同前;为橡胶体积模量,取2000MPa,为支座抗压弹性模量,可按下式计算:  ckReteAbEeE97 .8) 1917(5.0219 17)(20000=+×××=+= baesballtllS49.43497.80.14.54.522=××==SGEeeMPa 
将上述各值代入mc,δ计算式,得  573.010200019.017.0201090.3291049.43419.017.0201090.3296 363,=×××××+×××××=m cmm 在恒载、车道荷载和人群荷载作用下,主梁挠曲在支座顶面引起的倾角应按结构力学方法计算,则有:   恒载产生的转角          00250.01019877.0245.1907.16247 3 31=×××==Bglθ(Rad)  车道均布荷载产生的转角   B lqmkc2432= θ(略去m的变化) 0006169.010 19877.0245.19875.7504.07 3=××××=(Rad) 车道集中荷载产生的转角   B lpmkc1623= θ=001075.010 19877.0165.195.178504.07 2=××××(Rad) 人群荷载产生转角        B lPmrc24304= θ(略去m的变化) 00022.010 19877.0245.1975.000.362.07 3=×××××=(Rad) 因此,转角(Rad)0044.04321=+++θθθθ,44.00044.02 2002=×=′θa lmm,小 于mc,δ,支座不会落空。  此外,为了限制竖向压缩变形《桥规》(JTG D62)规定mc,δ不得大于0.07,由于 etmmmmtm ce573.04.12007.007.0,=>=×=δ,因此mc,δ

满足:≤′2 θa lmc,δet07.0≤条件, 验算通过。板式橡胶支座抗滑稳定性验算  为保证GYZ 300*66板式橡胶支座和墩台顶面或主梁底面不产生滑移,需对其抗滑稳定性进行验算,验算时应对无汽车荷载和有汽车荷载(支反力最小)两种情况分别进行验算。  仅有结构自重作用时:  1.471573.0=×=GKRµkN 82.8205.320.018.0100.14.1. .4.13=×××××=∆e lgetAGKN  可见,>GKRµe l getAG∆. .4.1,这说明,在自重作用下,支座不会滑动。 计入制动力时:   ()5.0,0,0,0×++=pk qkgkckRRRR(相当于车道荷载最小反力)  ()6.2345.05.447.110157=×++=KN  故有: 38.706.2343.0=×=ckRµKN,  而:82.170.920 5.320.018.0100.14.14.13=+×××××=+∆bkelg eFtAG KN,小于38.70=ckRµKN。因此,制动力作用下GYZ 300*66板式橡胶支座不会滑动。