梁式橋支座布置探討

任玲玲

（天津市市政工程設計研究院南方分院，廣東 深圳 518000）

梁式橋支座布置探討

任玲玲

（天津市市政工程設計研究院南方分院，廣東 深圳 518000）

對常見的簡支梁、連續梁、預制結構及現澆結構等梁式橋的支座類型進行了介紹，并對各種類型結構支座的選擇及布置進行了分析歸納總結。

梁橋；支座；荷載；反力

0　引言

在梁式橋中，支座起到承上啟下的作用。支座頂面承受上部結構所有恒載及活載，并將荷載可靠地傳遞并分配到下部結構，再由下部結構傳遞至基礎來承擔；同時，支座還起到適應溫度、混凝土收縮徐變等因素產生的位移的作用，適應結構使用過程中必要的變形功能。選取不同的支座類型，不同的支座布置方式，下部結構所分配到的荷載類型及大小也不盡相同。支座類型選取是否合理，支座布置是否得當，直接影響上部結構荷載的傳遞以及結構的安全與穩定性。

1　支座類型

梁式橋常用的支座有板式橡膠支座、盆式橡膠支座、球形鋼支座、減隔震支座。

簡易墊層支座采用基層油毛氈或石棉做成，變形能力較差，一般用于跨徑小于5 m的涵洞、跨徑小于10 m的板橋或梁橋。

板式橡膠支座根據形狀分為矩形支座、圓形支座；根據作用類型分為普通橡膠支座、聚四氟乙烯滑板式橡膠支座；根據約束條件分為固定支座、單向滑動支座、雙向滑動支座。

盆式橡膠支座承載能力強，水平位移量大，轉動靈活，適用于大跨度橋梁。根據約束條件也可分為固定支座、單向滑動支座、雙向滑動支座。

特殊功能支座有球形鋼支座、拉力支座、抗震支座。

固定支座：固定主梁在墩臺上的位置并傳遞豎向壓力，保證主梁發生豎向撓曲時支撐處自由轉動。

活動支座：只傳遞豎向壓力，保證主梁在豎向支撐處既能自由轉動，又能水平移動。

2　支座的選取及布置方式

目前國內市場上有大量的成品支座，若無特殊要求，支座的設計過程實際上就是成品支座選用的過程，不需要進行支座的設計計算。

支座的布置，應以有利于墩臺傳遞水平力為原則。一般來說，一片T梁的支點宜設置一個支座，一個箱梁的支點宜設置兩個支座，當超過此數目時，則應考慮如何調整多支座的均衡受力的措施［1］。

2.1預制梁橋

常見的預制結構有預制空心板、預制T梁、預制小箱梁等。整個橋面寬度范圍內由多個板（梁）拼接而成，這些預制結構或為普通鋼筋混凝土結構，或為預應力混凝土結構，但單片梁體積均較小，支反力也比較小。一般而言，此類結構的支座選取板式橡膠支座即可滿足要求。

2.1.1預制簡支結構（橋面連續）

一般而言，一片空心板每板端布置兩個支座，一片T梁每梁端布置一個支座，一片小箱梁每梁端布置一個或兩個支座（見圖1）。由于板式橡膠支座水平向具有一定的剪切變形能力，預制結構單孔縱向伸縮量較小，每孔的變形能夠通過支座的變形得到有效調節。支座布置時，原則上簡支梁所有支座均采用固定型支座；也可以考慮僅在每聯伸縮縫位置布置滑動支座，其他位置布置固定。如果采用嚴格區分活動、固定的支座體系，一般把固定支座設置在橋臺上，每個橋墩上布置一組活動支座與一組固定支座，以便使所有墩臺均勻承受縱向水平力［1］。

圖1　簡支支座布置

2.1.2預制連續結構（結構連續）

對于多跨預制連續梁，中墩位置由于實現了結構連續，成橋后僅需布置一排支座（見圖2）。多跨連續梁中墩設置固定型支座，邊墩或橋臺設置滑動型支座，對于聯長較大的可將距橋梁中心較遠的中墩也設置滑動型支座。

圖2　連續支座布置

對于斜交橋梁或彎橋，當斜交角度較大或曲線半徑較小時，由于水平向伸縮方向的不確定性，應選用圓形板式橡膠支座。

2.2現澆連續梁橋

連續箱梁一般選用盆式橡膠支座，順橋向，在中墩處只設置一排支座（每排1～2個支座），在邊墩處每個梁端設置一排支座（每排2個支座）。每聯應在聯中間位置的某個中墩上設置固定支座，以便全梁的縱向變形分散在梁的兩端，減小每個支撐位置的最大水平位移，減小支座水平受力，同時避免梁端伸縮縫過大。對于坡橋，應將固定支座布置在標高低的墩臺上，以使梁體在豎向荷載沿坡度方向分力的作用下受壓，以便能抵消一部分豎向荷載產生的梁下緣拉力；當橋梁位于平坡上時，固定支座也可考慮設在主要行車方向的前端，理由同前。

單支座只宜用于中墩，且因單支座會使上部結構產生較大扭矩從而影響結構的安全與穩定性（彎橋尤為嚴重），應盡量少用或不用。

若連續箱梁位于曲線上且為雙支座時，固定支座及單向支座應設置于曲線內側，有利于箱梁在收縮徐變及溫度應力作用下向曲線外側自由伸縮；若曲線半徑過小，應考慮設置支座的橫向偏心，以平衡扭矩及支反力，必要時設置拉力支座。若橋墩高度過大，可將固定支座改為墩梁固結模式（墩柱主筋伸入箱梁，連接剛度介于固定支座及完全剛性連接之間），利用橋墩的柔度來實現上部結構的平動和轉動，根據一聯的孔數，設置一個或多個墩梁固結，有利于結構穩定并防止落梁。

當支撐位置有負反力時（如曲線梁橋內側支座）需要使用拉力支座，當有抗震需求時可選用抗震支座。

順橋向支座位移的布置方向，對于直橋及斜橋應平行于行車道方向，對于彎橋應平行于曲線的切線方向；橫橋向支座位移的布置方向，對于彎橋應沿著曲線法線方向布置（見圖3）。

圖3　連續箱梁支座布置

支座承載力大小的選擇，應根據橋梁恒載、活載的支點反力之和及墩臺上設置的支座數目來計算。合適的支座一般為：最大反力不超過支座容許承載力的5%，最小反力不低于容許承載力的80%。規定最小反力的目的是保證支座具有良好的滑移性能，因為聚四氟乙烯板的摩阻系數與壓力成反比，如低于規定的數值，則摩阻系數會增大［1］。

彎橋的支點反力與直線橋相比，有外側變大、內側變小的傾向，內側甚至產生負反力。在曲率半徑小、恒載小的情況下，應注意內側支點的負反力，必要時設置拉壓支座，同時防止外側支座超載。

2.3懸臂梁橋

懸臂梁橋的支座設置在錨固孔與掛孔相結合的牛腿上，錨固孔一側設置固定支座，一側設置活動支座，也可兩側均設置固定支座，其設置方法與簡支梁相同［2］。

3　結語

支座的布置，需結合橋梁結構形式、所選支座的性能及受理特點、橋梁結構的縱坡大小、斜交角度以及彎曲半徑等因素綜合考慮，使得支座結構起到承上啟下的重要作用。

［1］范立礎.橋梁工程（上冊）［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］林元培.橋梁設計工程師手冊［M］.北京：人民交通出版社，2007.

U443.36

B

1009-7716（2016）06-0141-02

2016-03-18

任玲玲（1983-），女，陜西榆林人，碩士，工程師，從事橋梁設計工作。