唐山简单介绍橡胶支座在桥梁工程中的应用

简单介绍橡胶支座在桥梁工程中的应用
　　在桥梁工程中使用的橡胶支座，大体上有两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。橡胶支座是连接桥梁上下部结构的一个重要装置，其作用是把上部结构的各种作用传给墩台，乃至基础，并能够释放或者约束由温度变化、活载等因素所产生的位移和转角，使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。随着合成橡胶工业的发展，橡胶在桥梁工程中上也得到了应用。二十世纪四十年代末，橡胶支座在法国得到应用，由于它的优越的性能和价格优势，很快得到了普及。六十世纪我国开始发展橡胶支座，并很快得到推广。

橡胶支座

　　橡胶支座与钢支座相比，具有很大的优势。橡胶支座构造简单、加工比较方便、价格低廉，耗材小、结构高度低、安装方便、易于更换，且能适应任意方向的变形，故对斜桥和宽桥都有很好的适应性。此外，橡胶的弹性还能消减桥梁上下部结构的动力作用，具有一定的减隔震作用。

2.1材料

　　制造橡胶支座的材料有天然橡胶和氯丁橡胶，以后者为主。

　　在常温下，天然橡胶具有较高的弹性，机械强度，滞后损失小，耐屈挠性很好，尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以，较适用于寒冷地区桥梁支座的材料。天然橡胶的使用温度不低于-40℃。

　　氯丁橡胶有良好的物理机械性能，具有较高的拉伸强度、伸长率、粘接性好、耐老化、耐热、耐化学腐蚀性优异。缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。氯丁橡胶的使用温度不低于-25℃。

2.2板式橡胶支座

　　板式橡胶支座有普通板式支座和四氟板式橡胶支座之分。

　　普通板式橡胶支座有矩形、圆形、坡形、带球冠圆形等，适用于中小跨度桥梁。圆形板式橡胶支座和带球冠圆形橡胶支座具有平面上的各向同性既不具有方向性，圆形板上的球冠可调节受力状况，不仅适用于一般桥梁，也适用于各种变位复杂的高架桥和立交桥。而坡形板式橡胶支座的顶面具有一定的斜度，适用于纵坡和横坡都较大的公路桥梁。这类板式橡胶支座的活动机理是通过橡胶的剪切变形来实现水平位移，利用橡胶的不均匀弹性压缩来实现转动。

　　四氟板式橡胶支座，是在用作活动支座的橡胶顶面贴一张聚四氟乙烯板，然后在聚四氟乙烯板和梁底间垫不锈钢薄板，以适应较大位移的支座型式。可做成圆形、矩形和球冠圆形，适用于水平位移较大的情况。

　　板式橡胶支座构造简单、加工制作容易、耗钢量少、成本低廉、安装方便，工作性能好、具有良好的弹性阻尼，可有效减缓车辆对桥梁的冲击作用，再加上板式橡胶支座的日常养护工作比较简便，因此，在国内桥梁中得到广泛的应用。全国最早使用板式橡胶支座的是广东肇庆的公路桥，至今已有25年的使用历史。由于板式橡胶支座所具有的力学特性，对于多跨简支连续桥面结构，采用板式橡胶支座几乎是唯一的选择。板式橡胶支座第一次在我国铁路桥梁上的试用，是1969年在安徽固镇大桥边跨的一孔12m预应力混凝土先张梁上。随后，因更换旧梁及新建工程的需要，太原、上海、济南、沈阳等铁路局也都相继采用了板式橡胶支座。目前板式橡胶支座已经成为国内公路与城市桥梁广泛采用和深受欢迎的一种支座型式。

2.3盆式橡胶支座

　　盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上发展起来的，由钢部件和橡胶部件组合而成的一种橡胶支座，部件主要包括上支座板、下支座板、橡胶板、中间衬板、平面摩擦副、钢箍圈等。盆式橡胶支座按其约束形式有固定支座、单向活动支座和双向活动支座三种形式。盆式橡胶支座的水平向位移是通过聚四氟乙烯与不锈钢滑板组成的平面摩擦副间的相对滑动来实现的，转角位移则是由橡胶板所产生的不均匀压缩来实现。按使用环境温度的不同可分为常温型支座和耐寒性支座，常温型支座适用温度-25～60℃，耐寒型支座适用温度-40～60℃。

　　盆式橡胶支座的优点：水平位移量大、转动灵活、重量轻、结构紧凑、构造简单、支座建筑高度低，节省钢材、造价低，且能满足宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求，因此，在大跨度铁路桥梁及公路桥上均以得到广泛应用。南京长江二桥上就采用了盆式橡胶支座。