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臺灣公路板式橡膠支座類型及性能特點

 在公路橋梁結(jié)構(gòu)中，橋梁支座作為橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的連接點，它的作用是將上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載合理安全的傳遞到下部結(jié)構(gòu)，同時也承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化、混凝土收縮等因素作用下一定范圍內(nèi)的自由變形，以使整個橋梁結(jié)構(gòu)的實際受力情況盡可能的符合設(shè)計計算模式，并保護(hù)梁端、墩臺帽等相關(guān)結(jié)構(gòu)不受損傷。為此要求它必須具有足夠的豎向剛度和彈性，以此來實現(xiàn)其合理安全的傳遞荷載和一定范圍的自由變形，達(dá)到橋梁在荷載作用、自然條件變化(溫度、濕度、地震等)等情況下的使用安全，故成為橋梁安全使用的關(guān)鍵點之一。但其由于在橋梁的成本造價中占有很小的比例，在施工安裝過程中往往不引起高度質(zhì)量重視，造成上部結(jié)構(gòu)施工完成后，在交竣工驗收或運(yùn)營期間橋梁定檢等質(zhì)量檢查過程中發(fā)現(xiàn)支座出現(xiàn)脫空、偏壓、開裂等質(zhì)量問題需更換，其帶來的施工損失或養(yǎng)護(hù)成本數(shù)十倍的增加，為此加強(qiáng)施工過程中支座安裝質(zhì)量控制成為橋梁質(zhì)量控制關(guān)鍵點之一。

1、支座類型。

　　通常板式橡膠支座般可分為非加勁支座和加勁支座兩種。非加勁支座只有一層橡膠構(gòu)成，在水平力的使用下能使橡膠支座能滿足水平位移的需要，但在豎向荷載作用下,支座的垂直壓縮變形過大，橡膠向側(cè)向膨脹，在四周產(chǎn)生較大的凸突，此處橡膠有較大的拉伸變形，而產(chǎn)生應(yīng)力老化，這類支座目前在公路橋梁上基本不用。以下介紹支座為目前普遍使用的加勁橡膠板式支座。

　　按照公路橋梁板式橡膠支座的結(jié)構(gòu)型式分類如下： (1)普通橡膠支座由多層橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成。(2)四氟滑板式支座是在普通板式橡膠支座上按照支座尺寸大小粘附一層厚2-4mm的聚四氟乙烯板而成，除具有普通板式橡膠支座的豎向剛度與彈性壓縮變形及能承受垂直荷載和適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動外，還能利用聚四氟乙烯板與梁底不銹鋼滑板間的低摩擦系數(shù)可使橋梁上部構(gòu)造水平位移不受限制。具體結(jié)構(gòu)形式為：a矩形普通板式橡膠支座(GJZ系列)、圓形普通板式橡膠支座(GYZ系列)、球冠圓板式橡膠支座(TCYB系列) )，適用于小跨度或多跨、大跨度墩頂連續(xù)處(固定支座);b圓形四氟板式橡膠支座(GYZF4系列)、矩形四氟板式橡膠支座(GJZF4系列) 、球冠圓板四氟板式橡膠支座(TCYBF4系列)，適用于橋臺和墩頂伸縮縫位置，也可用于連續(xù)梁頂推、T型梁橫移和大型設(shè)備滑移可作滑塊使用(活動支座)。

　　按照支座材料和適用溫度分為：a.常溫型橡膠支座，采用氯丁橡膠(CR)生產(chǎn)，適用的溫度-25～60℃。b.耐寒型橡膠支座，采用天然橡膠(NR)生產(chǎn)，適用的溫度-40～60℃。

　　其一般代號表示方法：示例1：公路橋梁矩形普通氯丁橡膠支座，短邊尺寸為300mm，長邊尺寸為400mm，厚度為47mm，表示為GJZ300×400×47(CR)。示例2：公路橋梁圓形四氟滑板天然橡膠支座，直徑為300mm，厚度為54mm，表示為：GYZF4 300×54(NR)。

2、性能特點。

　　板式支座本身具有足夠的豎向剛度來滿足較大垂直荷載作用，具有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動，較大的剪切變形以滿足上部構(gòu)造的水平位移，產(chǎn)生較好的防震作用，能減輕動載對上部構(gòu)造與墩臺的沖擊。由于板式橡膠支座具有水平剪切的各向同性，能良好傳遞上部構(gòu)造多的變形。在彎、斜橋的使用中優(yōu)點突出。同時特殊的球冠圓板式橡膠支座還具有在梁端作用力作用時通過球形表面橡膠層調(diào)整受力中心的位置，逐漸將力擴(kuò)散到圓板式橡膠支座的鋼板和橡膠層，使支座受力均勻，尤其適用于斜交橋，立交橋等坡度橋的場所。

　　它與原用的鋼支座相比有明顯的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)簡單，用鋼量少，建筑高度低，安裝、更換方便，有較長的使用期限;能適應(yīng)寬橋、曲線橋、斜橋等上部結(jié)構(gòu)在各方面的變形。另外，當(dāng)各種車輛通過橋梁時，橡膠支座能均勻分布水平力，吸收部分振動，從而延長橋梁壽命。