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橡胶

板式橡胶支座的设计计算及选定方法

板式橡胶支座的设计

板式橡胶支座设计计算:橡胶支座的弹性模量与支座的形状系数S(支座的承压面积与自由表面积之比)有关,其计算公式为:S = 式中:a——板式橡胶支座短边尺寸; b——板式橡胶支座长边尺寸; t——中间层橡胶片厚度形状系数不同,支座的平均容许承压应力也不同。此外,抗压强度也和所用的加劲钢板厚度有关。中层橡胶厚度相近的支座,加劲钢板厚的,其抗压强度就高,反之则低。各种桥梁因其结构形式不一,所选择的支座型式、规格尺寸也就不同。为方便各使用单位选择,现将国内建筑得较多的中小跨径的混凝土桥梁,按其跨度、荷载的不同,经计算后分别列表于下,供设计时参考。预应力空心板(上海市政工程设计院的通用图编号001-003-001~001~003-019)桥梁宽度≥净7米(不包括人行道),支点反力值(设计值)如表5,每块板端头下面要放4块支座。支座容许承压应力按9.81Mpa计算,则板式橡胶支座的设计反力值为:支座面积(长×宽)×容许压应力。

板式橡胶支座选用示例设计条件

结构形式:40米装配式预应力混凝土简支梁
温度变化:±35℃
混凝土徐变系数:Фt=2
混凝土线膨胀系数:αt=0.00001
混凝土干燥收缩折减系数(考虑预制后两个月安装):β=0.462
一根主梁预应力钢束总压力:Py=5388(KN)
跨中断面面积:Ah=8361(cm2)
主梁最大支点反力:Nmax=1137(KN)
主梁恒载支点反力:Nmin=726(KN)
桥面纵坡:i=1.0%
汽车制动力设每片梁为:T=16.5(KN)
B.支座最大位移量计算
由于温度变化产生位移量
Δlt = ±Δt•αt•l = ±35×0.00001×40000 = ±14mm
由于混凝土干燥收缩产生位移量
Δla = -Δt•αt•l•β= 10×0.00001×40000×0.462 = -1.85mm
由于混凝土徐变产生位移量  
Δlc = -  •Фt•β•l = -  ×2×0.462×40000 = -7.22mm
由于桥面纵坡影响产生水平位移量
Δli = (式中:Ф——主梁纵向倾角,A——支座面积)
由于汽车制动力而产生水平位移量
Δli = (式中:T——汽车制动力)
C.橡胶支座尺寸选择
平面尺寸选择已知主梁最大支点反力Nmax =1137(KN),查JT/T4-1993交通部行业标准“规格系列”,平面尺寸300×350mm规格支座,承载力N=1050KN。但因支座承载力允许提高10%,则承载力最大可达1050×1.1=1155(KN),故认为平面尺寸la×lb = 300×350mm规格支座是可以满足要求的。因预应力混凝土T梁马蹄宽为40cm,考虑两边各留2.5cm余量,则橡胶支座横桥向尺寸可选为lb =350mm,又因顺桥向尺寸必须小于横桥向尺寸,故选用la =300mm ,认为均满足要求。