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普通的雙球(曲)面支座存在不可避免的缺陷:
? 正常工況均采用同一組摩擦副,設(shè)計(jì)參數(shù)混淆,不能同時(shí)較好地滿足
兩種工況下的需求。
? 在正常工況下,橋梁發(fā)生正常位移不但要克服支座摩擦副的摩擦阻力,同時(shí)也要
克服梁體自重在支座球面上的分力,而且這個(gè)分力還比較大。因此,橋梁的正常位移受到較大影響;
? 支座豎向高度頻繁改變,對(duì)靜定結(jié)構(gòu)的橋身產(chǎn)生次內(nèi)力,長(zhǎng)期作用對(duì)橋梁必將產(chǎn)
生較大的疲勞損傷等影響;
? 支座摩擦副長(zhǎng)期受到偏載作用力,能否達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命是無(wú)法通過試驗(yàn)取得驗(yàn)
證的。
球鉸支座
產(chǎn)品特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)新穎:獨(dú)特的轉(zhuǎn)動(dòng)條結(jié)構(gòu)提升了支座的轉(zhuǎn)動(dòng)及受力性能;包覆不銹鋼的球冠轉(zhuǎn)動(dòng)面提升了支座的轉(zhuǎn)動(dòng)性能。
球型支座所承受的外力
支座作為連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,它承受了由上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向力,水平力和彎距,在設(shè)計(jì)過程中則分別體現(xiàn)為各種荷載的設(shè)計(jì)值。對(duì)于球型支座而言,水平力和彎距是由于橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),受到支座的制約而產(chǎn)生。因此,可以認(rèn)為水平力是由于支座各部分相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于滑動(dòng)摩擦或滾動(dòng)摩擦的存在而產(chǎn)生。AASHTO規(guī)定水平力設(shè)計(jì)值為:
uuHP?? (14.6.3.1-1)
其中Hu為水平荷載設(shè)計(jì)值,Pu為豎向荷載設(shè)計(jì)值,μ為摩擦系數(shù)。公式的編號(hào)采用規(guī)范中的編號(hào),下同。
彎距設(shè)計(jì)值Mu是由于沿著PTFE曲板的摩擦力(其方向與曲面相切)對(duì)曲面球心的積分產(chǎn)生。AASHTO規(guī)定Mu取值為:(1)當(dāng)支座沒有水平滑動(dòng)構(gòu)件組時(shí)
uuMPR?? (14.6.3.2-1)
(2)當(dāng)支座采用水平滑動(dòng)構(gòu)件組時(shí)
2uuMPR?? (14.6.3.2-2)
其中R是球形滑移面的半徑。
(1)采用球型支座時(shí),橋梁梁體及墩臺(tái)部位的混凝土標(biāo)號(hào)不得低于C35,特殊情況需征得設(shè)計(jì)單位同意。
(2)球型支座位移調(diào)整過程中,如果是安裝支座及地腳螺栓則需要如下的方法:在下支座板四角鋼楔塊調(diào)整支座水平,并使下支座板底面高出橋墩頂面,找正支座縱、橫橋向中線位置,使之符合設(shè)計(jì)要求,用環(huán)氧砂漿灌注地腳螺栓孔及支座底面墊層。
(3)必要時(shí)支座與梁體及墩臺(tái)也可采用和預(yù)埋鋼板焊接的連接方式。當(dāng)支座與梁體及墩臺(tái)采用焊接連接時(shí),應(yīng)先將支座準(zhǔn)確定位,用間斷焊接將上、下支座板與梁體及墩臺(tái)預(yù)埋鋼板焊接,焊接時(shí)應(yīng)防止傷害支座及混凝土。
(4)支座安裝高度應(yīng)符合設(shè)計(jì),要保證支座支承平面的水平及平整,支座支承平面四角高差不得大于2mm。
(5)球形支座上下連接板在梁體安裝完成后予以拆除,以防約束梁體的正常轉(zhuǎn)動(dòng),然后及時(shí)安裝滑動(dòng)支座的橡膠防塵罩。
(6)球鉸支座出廠時(shí),已由生產(chǎn)廠家將支座調(diào)平,并擰緊連接螺栓以防支座在安裝過程中轉(zhuǎn)動(dòng)和傾覆。支座可根據(jù)設(shè)計(jì)需要預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)角及位移,但用戶應(yīng)在訂貨時(shí)提出轉(zhuǎn)角及位移量的要求,由生產(chǎn)廠家在裝配時(shí)預(yù)先調(diào)整好。
因此,球型支座位移調(diào)整時(shí)需要考慮如上的安裝技巧,這對(duì)于后期的橋梁養(yǎng)護(hù)工作具有重要的意義。