长大桥梁减隔震支座关键技术介绍

介绍了双曲面球型减隔震支座的结构、特点、关键技术以及应用情况.双曲面球型减隔震支座主要由上座板、中座板、下座板、上球面不锈钢滑板、下球面不锈钢滑板、上四氟滑板、下四氟滑板、抗剪螺栓及防尘密封裙等几部分组成.双曲面球型减隔震支座的减隔震原理是,当地震发生且横向力超过给定值时,抗剪螺栓被剪断,支座的横向限位约束被解除,大半径球面摩擦副横向即可自由滑动,从而地震产生的能量在动能和势能之间反复转换.同时,在滑移的过程中,摩擦阻力逐渐消耗地震能量.这样,延长了地震周期,达到减震的效果.而势能又可形成恢复力,使支座复位.     

基于接触非线性的特大吨位球型支座有限元分析

支座是支承和连接桥梁上、下部结构的重要装置.它将上部结构的恒、活载传递给墩台,并根据计算假定适应或者约束上部桥跨结构产生的水平和转角变位.考虑到上部结构为钢桁架结构,球型支座不仅受力巨大且支点受力复杂.将常规放置在上方的球冠衬板倒置,支座水平滑移面从上方移至下方.根据支座结构和桥梁设计支座技术要求,建立支座有限元模型,运用接触分析更精确地对支座进行有限元分析.有限元计算结果表明,支座受力控制构件平面四氟板与曲面四氟板满足设计要求.     

新型耐热型耐磨板在滑板橡胶支座中的应用

根据弹性滑板橡胶支座使用需要,利用一种新型耐热型耐磨塑料HLIDE,研制了一种新型弹性滑板橡胶支座。通过对盆式橡胶支座和球型支座的结构特点的研究,采用滑板与橡胶支座本体分离的设计方法完成了支座结构设计。在该支座滑板材料与橡胶支座本体之间设置了卡槽钢板,滑板放置于卡槽钢板内。通过支座试验可知,试验完成后卡槽钢板内的滑板均未发生变形、破损。在滑板材料承受11.9MPa竖向压力干摩擦情况下,PTFE和UHMWPE材料的滑动摩擦系数相比HLIDE材料,分别增加了25.9%和170.4%。     

嘉绍大桥刚性铰专用支座设计

嘉绍大桥为六塔独柱四索面钢箱梁斜拉桥,其主梁中跨跨中区域设置刚性铰。针对刚性铰结构的特殊要求,设计出一种具有柔性减振并可调节高度的球型钢支座。该支座由楔形板、轴承座、摩擦副、球冠衬板、橡胶减振垫、剪力卡榫、滑动板等组成。通过在刚性铰中的磨耗试验对比,支座摩擦副滑板材料选择了对温度的敏感程度和在相同压应力下摩擦系数均低于改性超高分子量聚乙烯的聚四氟乙烯。采用在下支座板上硫化一层橡胶减振垫的柔性减振措施减小支座承受的应力峰值,避免冲击破坏。通过对3种支座高度调节方案对比,选择了更适于刚性铰结构、操作简单、可无级调高且可以实现调低功能的楔形板调高方案。     

西部地震区高墩桥梁支座合理选型研究

采用非线性时程分析方法,对西部地震区高墩桥梁支座的合理选型进行了研究。比较研究的支座型式包含盆式橡胶支座、四氟滑板支座、板式橡胶支座、铅芯橡胶支座。地震动峰值加速度分别采用了0.15 g和0.20 g。非线性时程分析中考虑了支座的力-位移关系,以及桥墩潜在塑性铰的动力反应。研究结果指出,从抗震角度来看,西部地震区高墩桥梁支座的选型原则是尽量提高结构的刚度,减小梁体位移和墩顶位移。     

桥梁不锈钢板支座垫板的加工工艺

为减轻桥面对桥台座的冲击力,在沪宁高速公路E标段许家立交、泰山溢洪桥、九曲河桥等桥面都设计安装了不锈钢板支座垫板.它设计在桥伸缩缝处,用环氧树脂粘接在桥墩台上,不锈钢板与四氟板支座之间涂上一层硅脂,起润滑作用.在行车荷载及温差应力作用     

大吨位球型支座的制造监理

洸府河大桥设计采用大吨位球型钢支座,支座竖向承载力160 000kN,水平承载力27 000～46 000kN。为保证按设计要求制造大吨位球型支座,对球型支座制造准备阶段及实施阶段进行监理。制造准备阶段监理主要是通过招标优选生产厂家,制造工艺的监理审查及专家评审、支座制造前期监理检查及验收程序制定等。实施阶段主要进行铸钢件制造监理、球冠衬板镀硬铬质量控制监理、数控加工精度控制监理及耐磨板质量控制监理。经成套支座质量检查与验收监理,该桥大吨位球型支座的制造质量满足设计及规范要求。     

大兴路立交匝道桥震害原因分析及修复方案

汶川地震中,位于汶川地震烈度较低区域的西安市大兴路立交发生了较大的破坏。为分析该桥震害原因,采用MIDAS Civil软件建立该桥有限元模型,运用非线性时程方法分析结构的地震响应。分析结果表明:该桥较多滑动支座的支承体系降低了其对主梁变位的约束能力;场地地震动的长周期特性使梁体与支座产生滑移后自振周期延长,导致结构从地震波中吸收了较多能量,加剧了震害。对比2种支承体系修复方案的抗震性能后,推荐支承体系修复方案采用四氟滑板橡胶支座(边墩)、普通板式橡胶支座(中墩)的方案。     

考虑转动的双曲面球型减隔震支座竖向位移分析

双曲面球型减隔震支座的转动会造成支座竖向高度的变化，对连续梁桥内力造成影响。为了研究双曲面球型减隔震支座转动中的竖向位移，在分析了纯转和伴随水平位移的转动两种转动情况的转动过程基础上，建立了双曲面球型减隔震支座转动简化模型，通过理论推导得到了支座转动竖向位移公式。同时分析了双曲面球型减隔震支座转动中竖向位移的影响因素，为双曲面球型减隔震支座设计和连续梁桥内力计算提供理论依据。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥滑板式铰轴支座技术

针对武汉天兴洲公铁两用长江大桥特殊的结构形式和受力特点,该桥钢桁梁支座采用特制的TXZ系列滑板式铰轴支座,综述该类型支座的结构形式、技术性能、工作原理和技术特点。该类型支座由上摆、铰轴、下摆、摩擦副、底座及锚固装置6部分组成,承担从钢桁梁到桥墩的荷载传递作用,能满足桥梁自重及活载引起的转动及温度、列车制动等因素引起的位移。摩擦副采用在盆式支座中成熟运用的滑动摩擦副,摩擦副滑板采用改性超高分子量聚乙烯,轴瓦加工时采用激光校准数控落地镗床进行180°调转加工。实践证明该类型支座设计合理,工作状况良好。     

铁路桥梁新型滑板铰轴钢支座设计研究

分析大跨铁路钢桥辊轴支座的病害及其产生原因,介绍新型滑板铰轴钢支座的滑动摩擦副设计的基础试验研究、模拟件设计及支座的设计,为大跨度钢桥支座形式提供了新的选择.     

新型铰轴钢支座力学性能的试验研究

设计出特殊的加载装置,对新型铰轴钢支座的滑板滑动性能及铰轴转动性能进行测试,得到了滑板滑动摩擦系数和铰轴转动摩擦系数随钢支座承载力变化规律。使用压力传感器测试聚四氟乙烯滑板的压力分布,并使用应变片测试钢支座的应力状态,试验结果表明钢支座设计符合规范要求。     

英国福斯公路桥引桥更换支座设计施工北大核心

福斯公路桥跨越苏格兰福斯湾,主桥为（408＋1 006＋408）m三跨钢桁加劲梁悬索桥。引桥采用钢箱边纵梁格构体系与钢筋混凝土桥面板组成的组合梁,边纵梁外侧设置人行道挑梁。桥墩为钢筋混凝土门式墩,墩高11~40m。墩顶安装钢滚轴支座和摇轴支座。检查发现支座锈蚀严重,部分支座已经扭曲变形;多个桥墩墩顶混凝土出现分层现象,支座下方区域有成片的混凝土剥落,必须对引桥上支座进行更换。支座更换方案为原摇轴支座继续更换为摇轴支座,将滚轴支座更换为滑动支座。在更换的过程中将桥墩加固加宽,构成支撑牛腿对结构进行加固;在箱梁腹板增加传递千斤顶推力的纵向加劲肋对箱梁进行体外加劲;在起顶系统内增加橡胶垫块使千斤顶上荷载均匀分布等措施,提高了支座更换施工的可行性。对桥墩、桥塔、桥台采取阴极保护,延长了结构使用寿命。     

桥梁新型防风沙支座系统性能与可靠性评估

为研究新型支座系统防风沙效果,通过试验模拟对新型球型支座系统防风沙性能和可靠性进行研究与分析,并与传统支座系统进行对比。分析结果表明,新型支座系统具有很好的抗风沙特征,在试验模拟年限为5 a的情况下,新型的支座系统弹性围板表面磨损程度比传统的支座明显小很多,新型支座系统结构内部风沙侵袭率基本为0,而且在严寒和风沙的条件下运作新型支座预计使用年可以延长至37 a。因此,在沙尘暴频发区域桥梁新型球型支座系统的使用前景是比较广阔的。     

盆式橡胶支座连续梁桥抗震性能优化设计研究

为研究盆式橡胶支座连续梁桥的抗震性能,采用有限元法分析连续梁桥的约束方式、一联跨数及跨度等主要参数对桥梁地震响应的影响.结果表明:常规的纵向单墩固定的约束形式一般不能满足抗震要求,需采用中间多墩纵向约束,为保证桥墩的延性,需要适当增加固定支座下墩柱的配箍率;支座约束方向的水平承载力要求较高,需设置抗震销、横向挡块等保险...     

支座布置形式对曲线梁桥力学性能的影响

为了研究支座布置形式对曲线梁桥力学性能的影响、提出对结构有利的支承形式,以一实际工程中的曲线梁桥为例,采用有限元法分析其在自重、预应力和活载等作用下主梁扭矩、扭转变形和竖向支座反力的特点,研究设置抗扭支座和支座预偏心对曲线梁桥力学性能的影响规律.结果表明:在独柱墩上设置合理预偏心与中墩设置抗扭支座均可以减小曲线梁桥结构的扭矩和变形,有利于梁端内、外支座反力分布趋向均衡.     

跨座式单轨PC轨道梁设计

跨座式单轨PC（预应力混凝土）轨道梁桥结构具有承重、导向及稳定的作用。阐述了作用于PC轨道梁桥结构上的荷载，曲线PC轨道梁的内力计算，预应力计算，应力计算及组合。简要介绍了PC轨道梁的支座、伸缩指形板及梁内或梁上预埋件的设置。     

某在役高架桥支座更换设计与施工

某高架桥主线标准段跨径为35m,采用"鱼腹式"预应力混凝土连续箱梁,支座为XQZ球型钢支座。随着运营时间和交通量的增长,支座出现滑板脱出、球冠衬板转动及移位超限、构件开裂变形等病害,需更换支座。设计新型高承载支座,滑板采用"整板+分片镶嵌"形式,采用硅脂补充通道,设置支座防倾转构件等构造措施;采用ANSYS软件对设计荷载下新支座进行验算,支座受力满足要求;对新支座进行竖向承载力、摩擦系数、转动性能等试验,各项性能指标均满足要求。采用"整体同步顶升"作为一联桥梁上部结构主要顶升方案,"横向同步、纵向逐墩顶升"作为交通组织困难路段顶升方案,研制新型三连杆超薄液压千斤顶,采用液压升降车作为顶升施工平台,可满足箱梁顶升、支座更换施工要求。     

基于ANSYS-UM联合仿真的减振支座减隔振性能研究

列车通过桥梁时产生巨大的振动,车致桥梁振动通过支座传递至桥墩,再通过桥墩传递至地基及周围环境引发环境的振动污染。采用ANSYS和UM软件建立车线桥耦合振动大系统进行车桥耦合联合仿真,计算得到与支座连接处的梁底和桥墩在分别使用普通球型支座和新型减振球型支座时的动力响应数据。结果一致表明:采用减振球型支座时桥梁上部车致振动传递至桥墩时起到明显的隔振效果;     

公路空心板梁桥支座的病害分析

针对简支梁板桥在实际运营中大量存在橡胶支座脱离板的现象,以浙江省对空心板梁支座结构使用调查为例,从设计、施工、养护管理等方面对梁板支座的病害成因进行了分析,提出了相应的处理措施。