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橋梁工程概論之墩臺(tái)及支座構(gòu)造

   2005-12-29 中國路橋網(wǎng) 佚名 10450

橋墩


橋墩主要可以分為以下幾類:

1、 重力式橋墩:

是實(shí)體的圬工墩,主要靠自身的重量來平衡外力,從而保證橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)定。主要用c15或c15以上的片石混凝土澆筑,或用漿砌塊石和料石,也可以用混凝土預(yù)制塊砌筑。優(yōu)點(diǎn)是整體剛度大,抗傾覆性能以及承重性能都很好;缺點(diǎn)是自重大,不宜做的過大而使橋梁自重加大。

 

2、 空心式橋墩:

可采用鋼筋混凝土或混凝土。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省材料,減輕橋墩的自重,TRANBBS施工速度快,質(zhì)量好,節(jié)省模板支架;缺點(diǎn)是,抵抗流水沖擊和水中夾帶的泥砂或冰塊沖擊力的能力差,所以不宜在有上述情況的河流中采用。

 

3、 樁式墩:

樁式墩是將鉆孔樁基礎(chǔ)向上延伸作為橋墩的墩身,在樁頂澆筑蓋梁。在墩位上的橫向可以是一根或多根樁,設(shè)置一排樁時(shí)叫排樁墩。優(yōu)點(diǎn)是材料用量經(jīng)濟(jì),施工簡便,適合平原地區(qū)建橋使用;缺點(diǎn)是跨度不宜做的太大,一般小于13m,且在有漂流物和流速過大的河流中不宜采用。

 

4、 柱式墩:

一般由基礎(chǔ)上的承臺(tái)、柱式墩身和蓋梁組成。優(yōu)點(diǎn)是能減輕墩身自重,節(jié)約圬工材料,比較美觀,剛度和強(qiáng)度都較大,在有漂流物和流冰的河流中可以使用。

 

5、 柔性墩:

是在多跨橋的兩端設(shè)置剛性較大的橋臺(tái),中墩均為柔性墩。即墩體的整體剛度很小,在墩頂水平推力的作用下發(fā)生較大的水平位移。優(yōu)點(diǎn)是由于橋墩的水平推力是按各墩的剛度分配的,故分配到每個(gè)柔性墩上的水平推力很小。

 

6、 薄壁墩

主要分為鋼筋混凝土薄壁墩和雙壁墩以及V形墩三類。其共同特點(diǎn)是在橫橋向的長度基本和其他形式的墩相同,但是在縱橋向的長度很小。其優(yōu)點(diǎn)是,可以節(jié)省材料,減輕橋墩的自重,同時(shí)雙壁墩可以增加橋墩的剛度,減小主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩,增加橋梁美觀;V形墩可以間接的減小主梁的跨度,使跨中彎矩減小,同時(shí)又具有拱橋的一些特點(diǎn),更適合大跨度橋的建造。


橋臺(tái)


橋臺(tái)基本上可以分為以下幾類:

1、 重力式橋臺(tái)

也稱實(shí)體式橋臺(tái),主要靠自重來平衡臺(tái)后的土壓力。橋臺(tái)臺(tái)身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造,并采用就地建造的方法。重力式橋臺(tái)的整體性好,剛度大,抗傾覆能力強(qiáng),但是由于橋臺(tái)是實(shí)體,故自重較大。重力式橋臺(tái)依據(jù)橋梁的跨徑、橋臺(tái)高度及地形條件的不同,有多種形式。常用的有U形橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)、八字式荷一字式等。

 

2、 輕型橋臺(tái)

鋼筋混凝土輕型橋臺(tái),是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。主要可分為薄壁輕型橋臺(tái)和支撐梁輕型橋臺(tái)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)自重輕,施工方便。

 

3、 框架式橋臺(tái)

是一種在橫橋向成框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋臺(tái),優(yōu)點(diǎn)是所受的土壓力家小,可用于地基承載力較低、臺(tái)身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造形式有雙柱式、多柱式、墻式、半重力式和雙排式、板凳式等。

 

4、 組合橋臺(tái)

為使橋臺(tái)輕型化,橋臺(tái)本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力,臺(tái)后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受,從而形成了組合橋臺(tái)。優(yōu)點(diǎn)是受力明確,節(jié)省材料。缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜,施工不方便。

 

5、 承拉橋臺(tái)

主要在斜彎橋中使用,主要用來承受由于荷載的偏心作用而使支座受到的拉力。

支座的類形很多,可根據(jù)橋梁跨徑、支點(diǎn)反力和對支座建筑高度的要求等選用常用的支座有以下幾種:

(一) 墊層支座

由油氈、石棉泥或水泥沙漿墊層做成的簡單的支座,10m以下的跨徑簡支板、梁橋,可不設(shè)專門的支座,而將板或梁直接放在上述墊層上。變形性能較差,固定支座除了設(shè)墊層外,還應(yīng)用錨栓將上下部結(jié)構(gòu)相連。

(二) 鑄鋼支座

1、 弧形鋼板支座

又稱切線式支座或線支座。上支座為平板,下支座為弧形鋼板,二者彼此相切而成線接觸的支座。鋼板采用約40~50mm的鑄鋼板或熱扎鋼板,缺點(diǎn)是移動(dòng)時(shí)要克服較大的摩阻力,用鋼量大,加工麻煩,一般用于中小橋梁中。

2、 鑄鋼支座

采用碳素鋼或優(yōu)質(zhì)鋼,經(jīng)過制模、翻砂、鑄造、機(jī)械加工和熱處理等工藝制成的支座。有尺寸大、耗鋼量大,容易銹蝕和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

(三) 新型鋼支座

1、 不銹鋼或合金鋼支座

2、 滑板鋼支座

3、 球面支座

又稱點(diǎn)支座,為適應(yīng)橋梁多方面轉(zhuǎn)動(dòng)的要求,將支座上、下兩部分的接觸面分別做成曲率半徑相同的凸、凹的球面支座。

(四) 鋼筋混凝土支座

1、 擺柱式支座

活動(dòng)部分由鋼筋混凝土擺柱構(gòu)成的活動(dòng)支座。外形和活動(dòng)機(jī)理與割邊的單輥軸鋼支座相同,但在構(gòu)造上則用矩形截面的鋼筋混凝土短柱來代替輥軸的中間部分,輥軸的頂部和底部為弧形鋼板,常用于跨徑大于20m的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。

2、 混凝土鉸

通過縮小混凝土截面來降低截面剛度,因此能產(chǎn)生少量轉(zhuǎn)動(dòng)而能承受足夠的軸力的一種簡化支座。

(五) 板式橡膠支座

由幾層橡膠片和嵌在其間的各類加勁物構(gòu)成或僅由一塊橡膠板構(gòu)成的支座。外形有長方形、梯形、圓形等。

(六) 盆式橡膠支座

橡膠塊緊密地放置在鋼盆里的大噸位橡膠支座。由于橡膠塊受到三向壓力作用,因此使支座的極限承載能力有所加強(qiáng)。

(七) 拉力支座

又稱負(fù)反力支座,可以同時(shí)承受正負(fù)反力的支座。分為拉力鉸支座和拉力連桿支座兩類,前者又分為固定式和活動(dòng)式。固定式鉸支的上搖座錨于梁端,下?lián)u座錨于墩頂或橋臺(tái),之間用鋼銷連接而成;活動(dòng)式的下?lián)u座錨于墩頂或臺(tái)頂?shù)姆腊螇K間,并在座下加輥軸,使其即能受拉,又能沿縱向移動(dòng)。

(八) 減震支座

附設(shè)有減震器而具有減震和抗震功能的支座。減震器分為油壓減振器和橡膠減振器,減震器的機(jī)理主要是利用液體介質(zhì)的粘滯性或橡膠的彈性所產(chǎn)生的阻尼力來減小地震力的影響。


支座構(gòu)造


(一)墊層支座:由油氈、石棉泥或水泥沙漿墊層做成的簡單的支座,10m以下的跨徑簡支板、梁橋,可不設(shè)專門的支座,而將板或梁直接放在上述墊層上。變形性能較差,固定支座除了設(shè)墊層外,還應(yīng)用錨栓將上下部結(jié)構(gòu)相連。

(二)鑄鋼支座

1、 弧形鋼板支座:又稱切線式支座或線支座。上支座為平板,下支座為弧形鋼板,二者彼此相切而成線接觸的支座。鋼板采用約40~50mm的鑄鋼板或熱扎鋼板,缺點(diǎn)是移動(dòng)時(shí)要克服較大的摩阻力,用鋼量大,加工麻煩,一般用于中小橋梁中。

2、 鑄鋼支座:采用碳素鋼或優(yōu)質(zhì)鋼,經(jīng)過制模、翻砂、鑄造、機(jī)械加工和熱處理等工藝制成的支座。有尺寸大、耗鋼量大,容易銹蝕和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

(三) 新型鋼支座

1、 不銹鋼或合金鋼支座
2、 滑板鋼支座
3、 球面支座:又稱點(diǎn)支座,為適應(yīng)橋梁多方面轉(zhuǎn)動(dòng)的要求,將支座上、下兩部分的接觸面分別做成曲率半徑相同的凸、凹的球面支座。

(四) 鋼筋混凝土支座

1、 擺柱式支座:活動(dòng)部分由鋼筋混凝土擺柱構(gòu)成的活動(dòng)支座。外形和活動(dòng)機(jī)理與割邊的單輥軸鋼支座相同,但在構(gòu)造上則用矩形截面的鋼筋混凝土短柱來代替輥軸的中間部分,輥軸的頂部和底部為弧形鋼板,常用于跨徑大于20m的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。
2、 混凝土鉸:通過縮小混凝土截面來降低截面剛度,因此能產(chǎn)生少量轉(zhuǎn)動(dòng)而能承受足夠的軸力的一種簡化支座。

(五) 板式橡膠支座:由幾層橡膠片和嵌在其間的各類加勁物構(gòu)成或僅由一塊橡膠板構(gòu)成的支座。外形有長方形、梯形、圓形等。

(六) 盆式橡膠支座:橡膠塊緊密地放置在鋼盆里的大噸位橡膠支座。由于橡膠塊受到三向壓力作用,因此使支座的極限承載能力有所加強(qiáng)。

(七) 拉力支座:又稱負(fù)反力支座,可以同時(shí)承受正負(fù)反力的支座。分為拉力鉸支座和拉力連桿支座兩類,前者又分為固定式和活動(dòng)式。固定式鉸支的上搖座錨于梁端,下?lián)u座錨于墩頂或橋臺(tái),之間用鋼銷連接而成;活動(dòng)式的下?lián)u座錨于墩頂或臺(tái)頂?shù)姆腊螇K間,并在座下加輥軸,使其即能受拉,又能沿縱向移動(dòng)

(八) 減震支座:附設(shè)有減震器而具有減震和抗震功能的支座。減震器分為油壓減振器和橡膠減振器,減震器的機(jī)理主要是利用液體介質(zhì)的粘滯性或橡膠的彈性所產(chǎn)生的阻尼力來減小地震力的影響。




 
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