结构支承
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结构支承
桥梁支座是桥梁的一个组成部分,通常在桥墩和桥面板之间提供一个支撑表面。 轴承的目的是允许受控运动,从而减少所涉及的应力。 运动的可能原因是热膨胀和收缩、蠕变、收缩或由于轴承所用材料的特性而引起的疲劳。 外部运动源包括下方地面的沉降、热膨胀和地震活动。 有几种不同类型的桥梁支座,它们的使用取决于许多不同的因素,包括桥梁跨度、负载条件和性能规格。 最古老的桥梁支座形式只是两个相互叠放的板。 现代桥梁支座的一种常见形式是弹性桥梁支座。 另一种类型的桥梁支座是机械桥梁支座。 机械桥梁轴承有多种类型,例如固定轴承,而固定轴承又包括特定类型,例如摇臂轴承和滚子轴承。 另一种类型的机械轴承是固定轴承,它允许旋转,但不允许其他形式的运动。
历史
最早使用的桥梁支座是 1800 年代初期的平面支座,其中包括滑动支座或滚柱支座。 平面轴承允许在一个方向上进行水平运动,因此可以传递水平载荷。 旋转轴承用于 1800 年代末和 1900 年代初,包括摇臂轴承、转向节轴承和滚珠轴承。 旋转轴承允许在水平和垂直方向上移动。 平面轴承和滚柱轴承均由金属制成。 在 20 世纪中期,开始使用由橡胶制成的变形轴承。 变形支座主要包括弹性支座,这是当今最常用的桥梁支座类型。
桥梁支座的类型
摇臂轴承
摇臂轴承具有允许摇摆的曲面。 随着桥梁的扩展,支座摇摆以允许在水平方向上移动。 摇臂轴承主要由钢制成。 摇臂轴承往往用于公路桥梁。
弹性轴承
弹性桥梁支座是当今最流行的桥梁支座类型。 它们由橡胶制成,没有任何活动部件,因为橡胶本身允许在桥中移动。 弹性轴承可以以低成本制造,并且不需要维护,就像其他形式的具有移动部件且由金属制成的轴承一样。 如果需要,弹性轴承可以用钢加固以使其更坚固。
滑动轴承既有允许水平移动的平面滑动表面,也有允许旋转的球面。 虽然它们以前是用金属制成的,但现在滑动轴承倾向于用聚四氟乙烯制成。
球面轴承
顾名思义,外球面轴承呈球体形状。 这些轴承只允许旋转,并防止在水平和垂直方向上移动。
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桥梁支座的作用
它们是桥梁最重要的组成部分之一。
- 它们将力从桥梁上部结构转移到下部结构。 主要有两种类型的荷载:竖向荷载,例如结构的重量和车辆荷载,以及横向荷载,包括地震和风力。
- 它们允许在桥梁的主梁和墩帽之间进行平移和旋转等运动,以适应热膨胀等运动。
- 氯丁橡胶轴承垫(类似橡胶的结构)是一种特殊类型的桥梁轴承,会因变形而失去能量。
- 它简化了载荷传递机制,从而使分析更容易。