【摘要】：橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位,是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分,但有許多支座由于自身質(zhì)量,以及支座安裝、使用過程中各種不當(dāng)行為導(dǎo)致支座過早的損壞,影響了橋梁的正常使用,需要更換。普通支座更換首先就需要中斷交通,然后頂升梁體,這不僅造成交通不便,而且容易導(dǎo)致梁體及橋面損壞。本文研究了一種便于更換的球型鋼支座,使用這種支座的橋梁,在更換支座過程中不用頂升梁體即可完成更換。通過理論研究、有限元計(jì)算、試驗(yàn)相結(jié)合的方式研究了新型支座性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)提出了新型支座的結(jié)構(gòu)型式和工作機(jī)理,實(shí)現(xiàn)了不用頂升梁體即可完成支座更換的要求,并分析了摩擦自鎖原理,確定支座的自鎖角。(2)建立了支座的有限元模型,研究了新型支座的應(yīng)力、應(yīng)變以及變形。分析了楔形塊角度、摩擦副摩擦系數(shù)及厚度對支座拆卸能力的影響,優(yōu)化了參數(shù)組合。(3)計(jì)算分析了新型支座應(yīng)用于簡支梁橋的更換過程,計(jì)算了橋墩和箱型梁應(yīng)力。(4)制作1:1支座模型,進(jìn)行了支座承載力試驗(yàn),測試支座豎向變形與環(huán)形套箍的應(yīng)力,并與有限元模擬結(jié)果進(jìn)行了對比。(5)試驗(yàn)?zāi)M了支座在壓力作用下的更換過程,測量了拉出與推入楔形塊過程中水平力與豎向位移的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U443
【圖文】：

１．２．１支座的分類逡逑（１）鋼支座逡逑鋼支座形式上有弧形支座、搖軸支座、鉸軸支座和輥軸支座等［２３］，如圖１．１逡逑所示。鋼支座上下板多采用ＺＧ２５號(hào)鋼，連接軸等采用３５號(hào)鋼鍛造而成，鋼支座逡逑多應(yīng)用于中小跨度的結(jié)構(gòu)橋梁以及部分大跨度混凝土梁。逡逑鋼支座由于全部采用鋼構(gòu)件制成，且連接處采用鋼構(gòu)件摩擦提供轉(zhuǎn)動(dòng)，因此逡逑極易因?yàn)殇摌?gòu)件的銹蝕喪失滑動(dòng)功能，嚴(yán)重的可能會(huì)直接銹死，難以維修，需要逡逑更換。部分改進(jìn)的鋼支座在滑動(dòng)摩擦處添加了聚四氟乙烯滑板，大大降低了鋼支逡逑座因?yàn)殇P蝕而喪失功能的概率。逡逑，邋Ｉ邋，邐ｉ逡逑Ｉ邐Ｉ逡逑圖１．１鋼支座７Ｆ意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｔｅｅｌ邋ｂｅａｒｉｎｇ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ逡逑２逡逑

盆式橡膠支座的主要構(gòu)造是：底面鋼盆、橡膠板、聚四氟乙烯滑板、不銹鋼逡逑滑板、橡膠密封圈、中間襯板、上下支座板和錨固螺栓。而且盆式橡膠支座還應(yīng)逡逑設(shè)置支座圍板，用以保證支座水平滑動(dòng)面的清潔，如圖１．３所示。逡逑：（：媝■灥逡逑Ｉ逡逑ａ）盆式橡膠支座示意圖邐ｂ）盆式橡膠支座剖面示意圖逡逑ａ）邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｏｔｔｅｄ邋ｒｕｂｂｅｒ邋ｂｅａｒｉｎｇｓ邋ｂ）邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｏｔｔｅｄ邋ｒｕｂｂｅｒ邋ｂｅａｒｉｎｇｓ逡逑圖１．３盆式橡膠支座結(jié)構(gòu)型式逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｆｏｒｍ邋ｏｆ邋ｂａｓｉｎ邋ｒｕｂｂｅｒ邋ｂｅａｒｉｎｇ逡逑（４）球型支座逡逑球型支座是一種廣泛應(yīng)用于橋梁的支座［２６］，如圖１．４所示。球型支座具有以下逡逑優(yōu)點(diǎn)：球型支座采用上下座板與混凝土接觸，作用到混凝土上的反力比較均勻；逡逑球冠結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得支座轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較小，特別適用于大跨度、大轉(zhuǎn)角的橋梁，且逡逑各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致，適用于曲線橋、寬橋，通過球面?zhèn)髁�，不�?huì)出現(xiàn)力的頸縮現(xiàn)逡逑象？，不采用橡膠等材料承壓，因此支座不存在老化的問題；采用平面滑板結(jié)構(gòu)使逡逑得支座能夠容許大的水平位移，可適用于超大跨度橋梁；球形支座傳力可靠、能逡逑最大限度的發(fā)揮材料的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于重載橋梁，且球型支座的關(guān)鍵部位采用逡逑高強(qiáng)鋼材

１．３．２國內(nèi)現(xiàn)狀逡逑２００３年，天津城建集團(tuán)采用整體頂升的方法，對天津獅子林橋主橋支座進(jìn)行逡逑了整體改造，如圖１．６所示。抬升舊橋的工程總投資為１５３２．３萬元，抬升舊橋工逡逑期為一個(gè)半月，期間斷交工。逡逑豐城贛江大橋是一座跨越贛江干流的特大橋［４５］，全長１２０６ｍ，副孔上部結(jié)構(gòu)逡逑采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。該橋地處豐城市近郊，通車后交通量猛增，在經(jīng)過逡逑長時(shí)間的使用后，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)橋梁支座存在不同程度的損毀，大多需要更換。因逡逑此在斷交的條件下對副孔的２２增（臺(tái)）分別進(jìn)行整體同步頂升，合計(jì)更換支座３３６逡逑塊，該工程２００７年４月１日進(jìn)場，２００７年６月１０日完工，期間造成交通嚴(yán)重不逡逑便。逡逑甬金高速公路澄潭江大橋［４６］某墩箱梁支座在通車一年后發(fā)生病害，無法繼續(xù)逡逑使用

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802045