重庆朝天门大桥QZ145 MN大吨位球型支座设计

针对重庆朝天门大桥的结构特点,设计一种超大承载力的球型支座.该球型支座主要由上支座板、球冠衬板、下支座板、平面四氟滑板、球面四氟滑板以及导向块等组成.通过设置弹性密封装置,解决支座的防水、防尘及大气腐蚀问题;设置限位约束机构,准确地控制支座极限水平力,以保护桥墩和梁体免遭地震等突发荷载的破坏;设置导向块结构,改善了支座的水平受力,同时避免了转动卡死现象.     

球钢支座的摩擦副材料性能及测试方法比较

球钢支座具有良好的转动性能等优点,在工程项目中得到了越来越广泛地运用。为了进一步提高球钢支座的性能,开发球钢支座的潜力,拓宽球钢支座的应用前景,需要采用新型高性能摩擦副材料。两个既直接接触又产生相对摩擦运动的物体所构成的体系称为摩擦副。在球钢支座中,摩擦副是关键组成部件之一,其材料的摩擦性能和力学性能一定程度上决定了球钢支座整体性能的优劣。主要介绍国内外摩擦副材料的应用前景及关键的性能指标,以及各国规范对指标检测方法的异同。     

QZ130MN和QZ80MN大吨位球型钢支座生产成功

中国公路学会桥梁和结构工程学会于 2 0 0 2年 9月 2 9日在上海市主持召于了“QZ1 30 MN和 QZ80 MN大吨位球型钢支座专家评议会”。与会专家听取了上海彭浦橡胶制品总厂和铁道科学研究院铁道建筑研究所等单位介绍的有关该支座的研制、加工和检测等报告 ,并实地考察了已加工的成品支座 ,经认真讨论 ,通过评议意见如下 :1 .课题组提供的 QZ1 30 MN和 QZ80 MN大吨位球型钢支座技术文件齐全 ,完整 ,数据可信。2 .QZ1 30 MN和 QZ80 MN大吨位球型钢支座的研制和设计参照了国内外现行相关技术标准 ,设计依据及相关技术参数正确、可靠。3.…     

铁路既有线桥梁换梁施工中支座处理技术

在铁路既有线桥梁换梁施工中,支座系统的处理方案关系到换梁的速度和行车的安全,以京广线汉水桥钢板梁更换施工为背景,介绍一种支座处理技术。该桥采用QZ球型钢支座替换弧形板式钢支座,新支座安装位置与原支座位置相同,但其下摆较原支座扩大并预留了钻孔空间。在钢板梁更换前,进行正式支座地脚螺栓钻孔,采用预埋钢板方式施工临时支座垫石,然后安装临时支座并更换钢板梁,保证铁路正常运营,最后进行垫石改造和正式支座的施工,待正式支座施工完成后再进行支座受力转换。实践表明,采用该技术在铁路既有线短暂的封锁时间内进行钢板梁更换是切实可行的,施工过程中确保了行车安全。     

不同约束体系对双层曲线梁桥地震响应的影响

双层曲线梁桥可以在较短距离内实现较大的爬高,由于特殊的结构形式使其地震响应有别于规则桥梁,而支座和限位装置组成的约束体系是影响桥梁结构地震响应的关键。为得到双层曲线梁桥的合理约束体系,基于一座双层曲线梁桥建立有限元模型,进行地震作用下的动力分析,对比球型钢支座、板式橡胶支座和盆式支座的位移和桥墩截面曲率,并将剪力销作为双层曲线梁桥的限位装置,研究剪力销与不同支座组成的约束体系对双层曲线梁桥结构地震响应的影响。结果表明:在地震作用下,双层曲线梁桥的上层支座位移普遍大于下层,双层约束体系使得桥墩中部的截面曲率和延性要比墩顶和墩底的小;球型钢支座的支座位移较小,传递到桥墩的地震力较大,设置剪力销后支座位移减小,桥墩损伤未发生明显变化;板式橡胶支座的支座位移较大,在地震动强度较小时就发生滑动,支座滑移可耗散能量使桥墩的损伤程度降低,但与剪力销组合后支座位移受到限制,传递到桥墩的地震力成倍增加,桥墩损伤最为严重;盆式支座的支座位移较小且上下层位移值最为接近,传递到桥墩的地震力较为均匀,在一定程度上保护了桥墩,考虑剪力销后,支座变形减小到允许范围之内,桥墩损伤略有增加。因此,本研究认为盆式支座与剪力销的组合是该双层曲线梁桥的合理约束体系。     

城市大跨度连续梁拱桥减隔震措施研究

为研究不同减隔震支座应用于大跨度桥梁中的减隔震效果,以某座城市大跨径连续梁拱桥为研究对象,在OpenSEES有限元分析平台中建立全桥非线性分析模型,选取近场、远场及人工地震动作为输入,对比研究了在设置球型钢支座、摩擦摆减隔震支座以及速度锁定器后的桥梁关键部位的地震响应特性。结果表明,摩擦摆减隔震支座与速度锁定器都能使得梁拱体系下部结构的地震位移响应显著降低,但在近场地震动作用时,设置减隔震支座可能会增大上部结构的位移响应;同普通球型钢支座相比,两种减隔震支座都能显著降低地震作用下桥梁下部结构的剪力及弯矩响应,且速度锁定器的降幅更大。综合而言,速度锁定器的减隔震效果更好,但使用时应注意平衡体系上下部结构间位移响应的关系。     

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。     

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。     

海洋大气中盆式支座用钢腐蚀原因浅析

利用肉眼观察、化学成分测试、金相组织分析、XRD和SEM等手段,对海洋大气环境中,某公路桥梁盆式支座用Q235B和ZG25两种钢材的腐蚀现象及原因进行了初步分析,结果表明：两种钢材的化学成分和金相组织均符合规定要求,中间钢板Q235B的腐蚀产物主要由γ-Fe2O3、γ-FeOOH、α-FeOOH组成,钢盆ZG25的腐蚀产物主要由Fe3O4、γ-FeOOH、α-FeOOH组成。中间钢板锈层中检测到Mg和Ca,而钢盆锈层中检测到S和Cl,由此认为大气中的海盐粒子、硫化物和氯化物是诱发支座用钢腐蚀的重要因素。     

双曲面球形减震支座在拉萨纳金大桥中的应用

介绍双曲面球形减震支座的构造特点以及工作机理,并阐述其技术指标及设计各项目参数.双曲面球形减震支座作为一种新型钢支座,与以往支座相比最大的优点是提高了支座的抗震性能,具有结构简单、抗震性能稳定、可靠、耐久等特点,目前已经在交通、建筑领域得到了广泛的应用.     

ε型钢阻尼减震支座在连续箱梁桥中的减隔震应用效果分析

以陕西省某(20+33+20)m连续梁桥为工程背景建立有限元模型,分别对采用普通橡胶支座及ε型钢阻尼减震支座方案的桥梁内力、位移响应进行了计算和分析,计算结果表明:ε型钢阻尼减震支座的滞回曲线饱满,具有良好耗能减震作用,采用ε型钢阻尼减震支座可有效地减小桥梁各墩柱地震力,同时桥梁梁端位移也大大减小。     

球冠圆板式橡胶支座的性能评价

根据球冠圆板式橡胶支座的设计意图，针对坡梁偏压加载工况，采用通用有限元软件ANSYS对球冠圆板式橡胶支座和平面圆板式橡胶支座的典型代表试件建立FEA模型，进行了数值模拟，并对数值计算结果和试验结果进行了比较，验证了球冠圆板式橡胶支座良好的构件性能，以及利用有限元数值分析手段定性分析橡胶支座性能的可行性。     

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。     

球型支座转动力矩简化公式的理论研究

针对根据规范《桥梁球型支座》(GB/T 17955-2009)中给出的球型支座转动力矩估算公式算得的转动力矩值与试验值存在较大误差的问题,对球型支座转动力矩公式进行改进。根据2个基本假定(球冠曲面所受压力沿曲面均匀分布,方向指向球心;球冠平面对转动板的压力为梯形分布),建立球型支座转动的理论分析模型,通过理论推导得到球型支座转动力矩的计算公式,并根据实际支座的参数范围对公式进行了一定的简化处理。通过对简化公式的分析及试验可知,简化公式考虑了球冠曲面和平面2个表面摩擦力对转动力矩的影响,与规范公式相比,其计算结果更接近于试验值,证明了其合理性和准确性。     

腐蚀对盆式支座受力性能的影响分析

盆式支座的破坏是由钢盆盆环的断裂引起的,因此,保证盆环的强度储备是十分重要的。而钢盆的腐蚀是盆式支座的常见病害之一,对于支座钢盆的腐蚀的影响,对盆式支座的受力性能进行定量分析。采用有限元分析软件ANSYS,根据腐蚀缺陷的不同状况,模拟钢盆上的腐蚀缺陷,分析支座的受力性能。研究显示,对于钢盆外表面的腐蚀,一般情况下不足以对其力学性能构成影响;而支座的最大压缩变形对内壁的腐蚀比较敏感,当深度达到5 mm时,支座的总压缩变形接近压缩变形限值,认为支座虽未失效,但处于危险状态。     

上海市政桥梁产品研发中心

正上海市政桥梁产品研发中心成立于201 5年,由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司所属上海市政工程设计科学研究所有限公司和上海通亿橡塑制品有限公司共同组建,是为客户提供专业的桥梁产品、服务及自主研发的综合型机构。"中心"已聘请高校教授、设计院教授级高级工程师等多名行业权威专家组成顾问团队。科研所有限公司曾为上海市磁悬浮轨道交通、沪杭高速磁悬浮等工程研发高精密球型钢支座,为上海市中环线高架桥梁研发性能优良的轻巧型球钢支座,同时在桥梁减隔震装置、组合     

桥梁板式橡胶支座酸腐蚀寿命时变可靠性研究

桥梁板式橡胶支座容易受到酸雨的影响,为了研究板式橡胶支座经过酸腐蚀后的力学性能情况,采用3.0％的硫酸溶液对公路桥梁橡胶支座分别进行20 d、40 d、60 d和80 d的酸腐蚀处理,并进行轴心受压试验研究.结合橡胶支座酸腐蚀损伤失效过程,建立了桥梁板式橡胶支座的酸腐蚀损伤时变可靠度计算模型.结果表明,随着时间的推移,桥梁板式橡胶支座的酸腐蚀损伤时变可靠指标逐渐变小,变化趋势呈抛物线型.通过模型可预测桥梁板式橡胶支座的酸腐蚀寿命,为板式橡胶支座的酸腐蚀损伤计算提供依据,为维护部门提供决策依据,降低失效风险.     

海洋大气中桥梁盆式支座腐蚀失效故障树分析

腐蚀是桥梁盆式支座的常见病害之一,针对引起盆式支座腐蚀失效的各个因素,结合大气腐蚀、防腐涂装失效等机理,建立以盆式支座腐蚀失效为顶事件的故障树,通过布尔代数运算得到故障树的最小割集,从而得出导致支座腐蚀发生的主要因素,分析表明大气环境腐蚀因素、支座后期维护不善、支座局部构造不合理是导致支座腐蚀的主要因素,并针对这些原因提出了相应的改进措施和建议,以降低支座腐蚀失效发生的可能性。     

四跨组合梁桥不同支座回落方式力学及经济性能分析

中支点回落可以有效降低负弯矩区桥面板裂缝。以一座(32+45+45+32)m的槽形组合梁为背景,通过杆系有限元分析,比较了多种支座回落方式对钢梁受力和钢材用量的影响。结果表明,中支点钢梁顶板板厚变化对裂缝影响不大;先落边中支座会使中中支点钢梁受力不利;三个中支点同时回落,钢梁受力更加合理,钢材造价较无支座回落而增加桥面板配筋降低近27万元。     

采用复合隔震体系的泖港大桥抗震性能研究

基于上海泖港大桥,采用非线性时程分析方法,对其采用的球钢支座并联叠层橡胶支座的复合隔震体系进行了抗震性能分析。结果表明:边墩处与主墩处叠层橡胶支座刚度比为1∶3,同时,支座刚度分别为16 000 k N/m与48 000 k N/m时,结构响应最为合理,全桥抗震性能满足要求。该桥采用的复合隔震体系利用了球钢支座的摩擦耗能性能和叠层橡胶支座的水平剪切性能,具有受力明确、构造简单、经济可行、减震效果好的特点,具有较大推广应用价值。