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臺灣橡膠支座設(shè)計計算標準
橡膠支座設(shè)計計算(1)確定承壓面積 Ae=Rck/σe; 式中,Ae為加勁鋼板的有效承壓面積;Rck為支座壓力,汽車何載應計入沖擊系數(shù)。 式中te為支座橡膠層總厚度,公路規(guī)范要求其不能大大于支座短邊長度的0.2;△l為由上部結(jié)構(gòu)溫度變化、混凝土收縮和徐變等作用引起的剪切變形和縱向力(當計入制動力包括制動力)產(chǎn)生的支座剪切變形,以及橡膠支座直接設(shè)置于不大于1%縱坡的梁底面下,在支座頂面由支座承壓力順縱坡方向分力產(chǎn)生的剪切變形;△t為支座在橫橋向平行于不大于2%的墩臺帽橫坡或蓋梁橫坡上設(shè)置,由支座承壓力平行于橫坡方向分力產(chǎn)生的剪切變形。
(2)確定豎向平均壓縮變形。
板式橡膠支座主梁受荷載撓曲等因素的影響,表面將產(chǎn)生不均勻壓縮變形,則其平均壓縮變形。 δE+m=RCK te/teEe+RCK te/teEb 根據(jù)下式計算:δE+m=Nmax te/EA 式中:δE+m為支座豎向平均壓縮變形;Nmax 為支座的最大設(shè)計范例彈模;E為橡膠支座的彈性模量,其值與支座的形狀系數(shù)有關(guān)。
(3)確定加勁鋼板:ts=Kp RCK(tes,u+tes,l)/Ae σs;式中ts為支座加勁鋼板厚度;Kp為應力校正系數(shù),取1.3;tes,u、tes,l為一塊加勁鋼板上、下橡膠層厚度;σs為加勁鋼板軸向拉應里限值。
抗滑穩(wěn)定性的設(shè)計橡膠支座一般直接設(shè)置在墩臺和梁底之間,在其受到梁體傳來的水平力后,則支座與下面的墊石及上面的梁底間要有足夠大的摩擦力,以保證支座不滑走,即: 無活載作用時,應滿足:?滋RGK≥1.4GeAg △t/te 有活載作用時,應滿足:?滋RCK ≥1.4GeAg △t/te+ Fbk 式中,?滋為摩擦系數(shù),橡膠支座與砼表面的摩阻系數(shù)取0.3,與鋼板的摩阻系數(shù)取0.2;RGK為由結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力;RCK為由結(jié)構(gòu)自重和汽車活載(計入沖擊系數(shù))引起的最小支座反力;GeAg △t/te為溫度變化等因素因為支座最大剪切變形時的相應水平力;Fbk為由活載引起的制動力分在一個支座上的水平力; Ag為支座平面毛面積。就抗滑而言,橡膠支座與砼表面的摩阻系數(shù)大于它與鋼板間的摩阻系數(shù),則橡膠支座不設(shè)鋼板,其抗滑穩(wěn)定性會更好;就局部抗壓而言,梁體混凝土的強度大于橡膠支座的抗壓強度,無須再在墊石或梁底面埋設(shè)鋼板。
隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，交通運輸量也與日俱增，道路和橋梁由于運量的壓力的過大，出現(xiàn)了不同程度的損壞現(xiàn)象，嚴重影響了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。本文針對這一現(xiàn)象，重點探討橋梁橡膠支座的設(shè)計要點問題，做好橋梁橡膠支座的設(shè)計，可以有效的保證橋梁橡膠支座的設(shè)計選型合理及加工質(zhì)量符合技術(shù)標準，在一定程度上大大提高了橋梁的耐久性，降低了橋梁在承擔運輸工作中的支座維修費用。
