HBTP调高自调坡系列球形减震支座 |
1.总则
HBTP调高自调坡系列球形减震支座是按照国家标准(桥梁球型支座)(GB/T17955-2009),同时参照其它相关行业规范(双标准、多规范)研发的桥梁标准构件系列产品,属专利(专利种类:实用新型专利证书 专利号:ZL 2011 2 0284084.8)技术成果,通过了省部级科技成果鉴定。该支座是为了解决四个板式橡胶支座实际安装过程中出现被压偏、脱空等问题,是在球形支座的基础上做出的改进,该支座能0-6%的坡度范围内实现无级调整坡度、增高10mm(特殊的另行设计),是具有承载力大,转角大,转动灵活,转动力距与坡度无关等优点,是板式橡胶支座的升级替代产品,应用于各种跨度,各种类型的桥梁,特别适用于曲线桥、斜桥、坡桥等构造复杂的桥梁,更广泛适用于空心板粱和简支箱粱。
2.设计依据
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
《公路桥梁抗震设计细则)(JTG/TB02-01-2008)
《城市桥梁设计准则)(CJJ11-93)
《城市桥梁设计荷载标准)(CJJ77-98)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《铁路桥涵设计基本规范)(TB10002.1-2005)
《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)
《桥梁球型支座》(GB/T17955-2009)
《Structural bearings-Part2:Sliding elements》(ENl337-2:2004)
《Structural bearings-Part5:Pot bearings》(ENl337-5:2005)
《Structural bearings-Part7:Spherical and cylindrical PTFE bearings》(EN1337-7:2004)
3.产品结构及工作原理 |
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该系列支座分为固定支座、横向活动支座、纵向活动支座、双向活动支座四种类型,其主要由:上支座板、钢衬板磨擦付、密封环、承压板、下支座板组成,活动支座增加了不锈钢滑板和改性超高分子滑板。
HBTP系列调高自调坡球形减震支座的水平位移是由下支座板上的不锈钢滑板和钢衬板上的超高分子滑板间的相对滑动来实现的,其转角是由钢衬板摩擦付曲面滑动来实现的。当落梁时,梁体的自重首先由上支座板来承受,上支座板再传递给钢衬板磨擦付,通过其转动来适应坡度的需要,由于球面衬板的转动是万向的,所以不但可以适应纵坡、横坡及综合坡,在0-6%坡度范围内无级调整,而且由于是球面传力,不会出现力的缩颈现象,最后作用在混凝土上的压力是均匀的,因此无论是坡桥还是平桥都不存在压偏和脱空现象。
钢衬板磨擦付间具有适当的磨擦系数,以保证落梁时,支座适应任意方向上的坡度要求。桥梁通车后,由汽车活载造成的粱体挠度转角,由上支座板内的承压板的变形来完成。通常由于上部结构转动中心与支座转动中心不重合,由钢衬板磨擦付与下支座板间产生相对滑动,自动调整压力重心要求。
4.支座代号 |
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5.产品特点
结构新颖
①受力均匀;
②转角大;
③竖向减震缓冲;
④竖向调高;
⑤自动调整横坡、纵坡或综合坡。
材质优良
耐磨材料采用改性超高分子量聚乙烯,提升了支座的耐磨性能、滑动性能和使用寿命;优质材料的采用提高了设计面压,减小了支座的尺寸,减轻了重量,降低了工程造价。
安装方便
附属构件灵活设计,采用套筒及锚固螺栓与墩、梁连接,安装、更换维修方便。
HBTP系列支座通过对优质材料的选用和结构的优化设计(专利技术),大大提升了支座的承载能力.改善了支座的转动性能和滑动性能,满足了支座调高调坡的需求,延长了支座的使用寿命,并且减小了支座的结构尺寸,减轻了重量,降低了成本,同时安装施工方便、更换维护容易,是一款同时满足国内外“双标准、多规范”的新型桥梁构件产品。
6.1HBTP系列调高自调坡球型减震支座不但具备承载能力大、位移量大、传力可靠、转动灵活,能在6%的坡度范围内无级调整坡度和高度等特点,而且同时具备其它同类产品的优点。与同类产品相比具有以下优点:
6.1.1克服了梁体两支点之间的轴缩现象,梁体自由伸缩。该系列支座由下支座板来满足桥梁的位移要求,梁体的受力中心点不随温度及位移的变化而变动,梁体自由伸缩更加灵活,不受任何限制,无形之中延长了桥梁的使用寿命。
6.1.2使用寿命长。该系列支座产生位移的滑动付外增加了防尘圈,起到防尘、除尘的作用,且在滑移状态下灰尘不易被带入摩擦付,而造成划伤或刮痕,减少了因此而使摩擦付间的磨损量增大和摩擦系数提高的可能性,从而延长了其使用寿命。
6.1.3该系列支座的活动与固定支座可配合使用,其固定支座有自动调整压力中心的功能,使支座在满足桥梁转角的同时,避免了梁体上部结构转动中心与支座转动中心不重合而产生的弯矩,改变墩台受力状态。
6.2与板式支座相比具有以下突出优点:
6.2.1通过球面传力,不会出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀,避免了压偏和脱空现象。
6.2.2自动调整坡度。通过钢衬板磨擦付相对转动,来实现桥梁的坡度要求,转动力矩小,而且转动力矩只与球面间的摩擦系数有关,与支座转角大小无关。因此特别适用于坡度设置和大转角要求的曲线桥、斜桥及坡桥等,可实现因施工误差坡度的无级调整以及高度的调整。
6.2.3落梁时的转角由球面转角来适应,通车后出于汽车通过形成的活动载荷造成的转角由承压橡胶板的变形来满足,活载转角对支座无磨耗。
6.2.4使用寿命长。承压橡胶板密封于钢盆内,隔绝空气,消防了橡胶老化对支座转动性能的影响,使用了耐老化性能强的钢件和聚四氟乙烯板,提高了支座的整体使用寿命。
6.2.5该系列支座可通过地脚螺栓与梁体、墩台联接,也可采用焊接,将支座与梁体,墩台的预埋钢板间断焊接,施工安装方便,可快速施工。
6.2.6简支箱梁、空心板梁四个支座,其中一个支座脱空现象经常出现。在出现脱空现象时,首先调整支座高度,将支座调高时支座的上座板就会慢慢与粱底面密贴,支座能万向转动来适应梁底的坡度,从而达到支座全部受力,使梁底下的四个支座同时受力,解决了脱空现象。
6.3竖向承载力
本系列支座根据设计需求,竖向承载力分为11个等级:
0.4MN、O.6MN、0.8MN、 1.0MN、1.25MN、1.5MN、1.75MN、2.0MN、2.5MN、3.0MN、3.5MN
6.4水平承载力
固定型支座各向、单向活动型支座非滑动方向的设计水平承载力为支座竖向承载力的10%;
单向活动型支座滑动方向、双向活动型支座各向的设计水平承载力为支座竖向承载力的5%;
6.5设计转角θ(rad)
本系列支座的设计转角不小于:±0.02rad。支座自调坡转动角度范围为0-0.06rad,适合纵坡、横坡、综合坡。
6.6设计位移
横向活动型支座横桥向的位移量和双向活动型支座横桥向的位移量为±15mm;
纵向活动型支座和双向活动型支座的顺桥向位移量分为±30mm,±50mm,±100mm,±150mm,±200mm。
6.7温度适用范围
本系列支座温度适用范围常温型为-25℃~+60℃;耐寒型为-40℃~+60℃。
6.8摩擦系数μ
本系列支座设计摩擦系数:常温(-25~60℃)N ≤0.03低温(-40~60℃)U≤0.06
6.9梁底坡度选用支座转角型号
因该系列支座0~0.06rad范围内无级调坡,在该范围内的纵坡、横坡、综合坡都适用。
6.10混凝土强度等级
采用本支座时,梁体混凝土强度等级不宜低于C50,支承垫石混凝土强度等级不低于C40。
注:若项目有特殊需求,本系列支座以上各技术性能参数均可进行定制设计。
7.支座布置原则
HBTP系列调高自调坡球型减震支座类型可分为固定型(GD)、横向活动型(HX)、纵向活动型(ZX)和双向活动型(SX)四类。根
据横桥向两个支座中心距的大小,主要桥型的支座布置方式示意如下图,仅供设计时参考:
梁底预埋件的布置方法,要求梁底增加支座预埋件,便于支座安装。
三跨连续梁(横桥向支座中心距≥4m)支座布置示意如下图所示: |
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8.安装工艺细则
8.1总则
采用本系列支座时,垫石顶面四角高差不得大于2mm,考虑到安装养护和必要时更换支座的方便,垫石高度不宜低于500mm。
本系列支座采用套筒和锚固螺栓与主梁及墩、台连接。为确保支座准确就位安装,减少对墩台顶面受力钢筋的干扰,建议在墩、台顶面的支承垫石部位设置预留锚栓孔,预留孔的尺寸详见支座安装图(表),预留孔中心距离及对角线位置偏差不得超过5mm。
与支座相邻的桥墩或桥台顶面垫石混凝土中需增设至少4层网状钢筋,布筋范围须大于支座底钢板平面尺寸。网状钢筋推荐采用φ12mm钢筋,网格为100mm×lOOmm,间距为60mm~80mm。预留孔处的网状钢筋断开,在孔边增设相同直径的补强钢筋。
网状钢筋布置示意见图3、图4: |
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