公路橋梁板式橡膠支座的作用有哪些
公路橋梁板式橡膠支座是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要連接部件,主要由橡膠材料與薄鋼板交替層疊硫化而成,憑借其彈性變形和結(jié)構(gòu)特性,在橋梁工程中發(fā)揮著多方面的關(guān)鍵作用,具體如下:
公路橋梁板式橡膠支座是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要連接部件,主要由橡膠材料與薄鋼板交替層疊硫化而成,憑借其彈性變形和結(jié)構(gòu)特性,在橋梁工程中發(fā)揮著多方面的關(guān)鍵作用,具體如下:
一、支撐與傳力功能
承載上部結(jié)構(gòu)荷載:直接承受橋梁上部結(jié)構(gòu)(如梁體、橋面系)的自重及車輛、人群等活荷載,并將荷載均勻傳遞至下部結(jié)構(gòu)(墩臺(tái)、樁基),確保橋梁整體受力平衡。
分散局部應(yīng)力:橡膠材料的彈性可緩沖荷載對(duì)墩臺(tái)的沖擊,避免局部應(yīng)力集中導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂,同時(shí)通過(guò)鋼板增強(qiáng)支座的抗壓剛度,保證荷載傳遞的可靠性。
二、適應(yīng)變形需求
1. 位移適應(yīng)
水平位移補(bǔ)償:當(dāng)橋梁因溫度變化、混凝土收縮徐變或車輛制動(dòng)力產(chǎn)生水平位移時(shí),橡膠支座通過(guò)剪切變形(橡膠層橫向錯(cuò)動(dòng))吸收位移量,允許梁體在順橋向或橫橋向自由移動(dòng),避免結(jié)構(gòu)因位移受阻而產(chǎn)生附加內(nèi)力。
轉(zhuǎn)角適應(yīng):梁體受彎產(chǎn)生轉(zhuǎn)角時(shí)(如跨中荷載作用下梁端上翹),支座上表面與梁底、下表面與墩臺(tái)頂面形成微小傾角,橡膠的彈性壓縮和剪切變形可適應(yīng)這種轉(zhuǎn)角(通常允許轉(zhuǎn)角≤0.02rad),保證梁體轉(zhuǎn)動(dòng)自由。
2. 變形緩沖
車輛駛過(guò)時(shí),支座通過(guò)橡膠的彈性變形吸收梁體的豎向振動(dòng),降低橋面顛簸,提升行車舒適性,同時(shí)減少振動(dòng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞損傷。
三、結(jié)構(gòu)保護(hù)與耐久性提升
隔離振動(dòng)與沖擊:橡膠的彈性可隔離下部結(jié)構(gòu)(如墩臺(tái))與上部梁體之間的振動(dòng)傳遞,尤其在地震、風(fēng)荷載或車輛沖擊作用下,通過(guò)耗能減少結(jié)構(gòu)共振風(fēng)險(xiǎn),提升橋梁抗震性能。
防止剛性接觸磨損:避免梁體與墩臺(tái)直接剛性接觸產(chǎn)生的磨損和噪音,延長(zhǎng)橋梁各部件的使用壽命。
四、簡(jiǎn)化施工與維護(hù)
安裝便捷性:板式橡膠支座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(通常為矩形或圓形),無(wú)需復(fù)雜錨固裝置,可直接鋪設(shè)在墩臺(tái)頂面,通過(guò)梁體自重壓實(shí)固定,降低施工難度和成本。
維護(hù)成本低:橡膠材料耐老化性較好(正常使用壽命 20-30 年),且無(wú)需頻繁潤(rùn)滑或調(diào)整,僅需定期檢查是否有老化、開(kāi)裂或脫空等問(wèn)題,維護(hù)方便。
五、典型應(yīng)用場(chǎng)景
中小跨徑橋梁:適用于跨徑≤30m 的簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋,如城市道路橋梁、鄉(xiāng)村公路橋等,是目前公路橋梁中應(yīng)用最廣泛的支座類型之一。
溫差較大地區(qū):通過(guò)橡膠的彈性變形適應(yīng)溫度變化引起的梁體伸縮,減少溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。