板式橡胶支座刚度计算
橡胶垫弹簧水平刚度底板、立板计算 (1)

1、已知条件: 底板宽度:a =底板长度:b =支座设计高度:H=支座球半径大小:r=底板设计厚度:t = 立板及筋板厚度:t0 底板螺栓孔径:D = 橡胶垫厚度:d0= 最大支反力:R = 对应支座水平力:Vx 对应支座水平力: 支座水平合力: V= 钢材强度设计值:f =210N/mm^2加肋板与立板焊缝高度:hf= 柱的轴心抗压强度设计值:fcc =10.625N/mm^2(按C25混凝土计算)(fcc =0.85×12.5=10.625) 加劲板宽度:e =(a -t0)÷2=165mm 立板与筋板计算高度:h =H -r -t -t0-d0=140mm 底板螺栓孔的面积:A0=4×3.142×(D÷2)^2=5027mm^22、支座底板厚度及立板、筋板厚度验算: 底板净面积:Apb=a ×b -A0=117473mm^2砼柱的分布反力:δc=(R/Apb)+(6*V*H)/(a*a*a)=13.76N/mm^2≤1.5fcc底板两相邻支撑板的对角线长度:a1={[(a -t0)÷2]^2+[(b -t0)÷2]^2}^0.5=233 b1为支座底板中心到a1的垂直距离;b1=[(a -t0)÷2]×[(b -t0)÷2]÷a1=117b1/a1=0.50故弯矩系数:α=底板弯矩:Mmax =α*δc*a1^2=44966N*mm 底板厚度:tpb ≥(6Mmax/f)^0.5=35.8mm支座节点板厚度 t ≥ 0.7×tpb=16mm3、支座节点板间焊缝计算: ①一般取支座底板的0.7倍计算。
②双面焊缝计算:δfs =(δM^2+τv^2)^0.5≤[δ]=160N/mm^2垂直加劲肋与支座立板的垂直角焊缝的计算长度:Lwv =h -2Hf =108mm铰接压力支座计算书偏心弯矩:M =R÷4×(e÷2)=17531250N*mm剪力:V =R÷4=25000N在偏心矩M 作用下垂直焊缝的正应力:δM =6M÷(2×0.7×h f ×Lwv^2)=402.60 在剪力V 作用下垂直角焊缝的剪应力:τv =V÷(2×0.7×hf×Lwv)=10.33N/mm^2所以:δfs = (δM^2+τv^2)^0.5 =403≤[δ]=160N/mm^24、支座底板与节点板和垂直加劲肋的水平连接焊缝,一般采用角焊缝,焊角尺寸hf 在6~10mm 范围内。
(整理)MIDAS支座模拟.

MIDAS中支座的模拟对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
在我们做的“多支座节点模拟”技术资料里,重点说明了多支座模拟的过程。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座节点与复制生成的顶部节点用“弹性连接”中的“一般类型”进行连接,并按实际支座刚度定义一般弹性连接的刚度”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的三个方向的刚度值则是由实际工程中支座的类型和尺寸来提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度:SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L 式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip 为支座抗扭惯性矩;L为支座净高。
板式橡胶支座 产品手册

板式橡胶支座产品手册
摘要:
一、产品概述
二、产品分类与性能
三、应用范围与场合
四、安装与使用注意事项
五、产品维护与保养
六、结论
正文:
板式橡胶支座是一种由多层天然橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成的桥梁支座产品。
它具有足够的竖向刚度,能承受垂直荷载,同时具有良好的弹性,以适应梁端的转动。
此外,它还具有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移需求。
该产品在桥梁工程中应用广泛,主要用于公路桥梁、立交桥梁、曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥等场合。
板式橡胶支座根据性能与结构可分为普通板式橡胶支座和四氟板式橡胶支座。
普通板式橡胶支座适用于跨度小于30m,位移量较小的桥梁。
四氟板式橡胶支座则具有更优异的耐寒性能和滑动性能,适用于更广泛的温度和跨度范围。
在安装和使用板式橡胶支座时,需要注意以下几点:
1.选择合适的支座类型,确保其性能符合工程需求;
2.安装时应保证支座的平整、干净,避免与酸、碱、油类物质接触;
3.支座使用过程中,应定期检查其性能是否正常,发现问题及时进行维修或更换;
4.支座在使用过程中,不得任意拆卸、改动,以免影响其正常使用性能。
板式橡胶支座在使用过程中,需要进行定期的维护与保养。
这包括:
1.定期检查支座的磨损、老化、裂纹等情况,发现问题及时处理;
2.定期涂抹润滑油,保持支座的滑动性能;
3.定期清洁支座,保持其表面的干净、整洁。
总之,板式橡胶支座作为一种桥梁工程中常用的支座产品,具有性能优越、安装简便、维护方便等特点。
桥梁抗震算例

计算简图某城市互通立交匝道桥上部结构采用预应力混凝土连续梁桥体系,跨径布置为2×25m ,梁宽从10.972m 变化到15.873m ;桥墩和桥台上都设置板式橡胶支座。
以下为该桥采用《公路工程抗震设计规范》(JTJ004—89)的简化计算方法手算的计算步骤及计算结果:附2.1 顺桥向地震力计算该联支座全部采用板式橡胶支座,故地震力由两部分组成:上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载及桥墩地震荷载。
一、上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载上部结构对D6号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载按下式计算:zsp h z i ni itpitpihs G K C C KK E 10β∑==(附2-1)式中,3.1=i C ,2.0=z C ,1.0=h K 1、确定基本参数(1)全联上部结构总重力:2353.4825)86.527.518(⨯+⨯+=zsp G 255023.0⨯⨯⨯+kN 2.16155=(2)实体墩对支座顶面顺桥向换算质点重力:()pff tp ztp GX X G G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+==2131由于不考虑地基变形,即0=f X故 ()p pff tp G GX X G 311312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+= 而 kN G p 3.57525346.4295.5=⨯⨯= 得 kN G G G p tp ztp 8.1913/===(3)一联上部结构对应的全部板式橡胶支座顺桥向抗推刚度之和1K :m kN K /103915.23.5756244.2480)23(41⨯=⨯+⨯+=(4)设置板式橡胶支座的D6号桥墩顺桥向抗推刚度2K :8015.01=I 4m ,088.12=I 4m ,676.13=I 4m083.105.06.045.01321=-+=I I I I e 从而,得 49233.0m I e =m kN l EI K e D /1055.8746.49233.0103.3335373⨯=⨯⨯⨯== m kN K K D /1055.852⨯==∴ 2、计算桥梁顺桥向自振基本周期T 1[]{}ZspZtp Zsp Ztp ZspZtp Zsp Ztp G G K K G G G K K K G G K K K G g24)()(2121221121121-++-++=ω-24.11s 1=s T 673.1211==ωπ3、计算动力放大系数1β根据1T 及规范三类场地土动力放大系数函数,计算1β:646.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β4、计算上部结构对D6号桥墩产生的水平地震力上部结构对D6号桥墩板式橡胶支座顶面处产生的顺桥向水平荷载按式(附2-1)计算:kN E E iihs hs 6.1302.16155646.01.02.03.1103915.23.575624=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∑二、实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载按下式计算:11hp i z h li i E C C K X G βγ=得 D6号墩kN E th 22.476.1910.10.18482.01.02.03.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 三、桥墩顺桥向地震剪力和弯矩第二联D6号桥墩墩底的顺桥向地震剪力和弯矩分别如下:kN Q D 82.13422.46.1306=+=()kN M D 93.585346.422.46.1306=⨯+=附2.2 横桥向地震力计算D6号桥墩横桥向水平地震荷载按下式计算(参见D6号墩计算简图):111i h p i z h i iE C C K X Gβγ= (附2-2)式中,3.1=i C ,2.0=z C ,1.0=h K 1、计算i X 1由于5031.14606.474<==B H 故取 ()fi f i X H H X X -⎪⎭⎫⎝⎛+=13/11不考虑地基变形时:0=f X故有 3/11⎪⎭⎫ ⎝⎛=H H X i i得 889.06.4744.3333/111=⎪⎭⎫⎝⎛=X ,621.06.4747.1133/112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=X2、计算桥墩各质点重力i GkN G 6.80772/2.161550== kN G 4.32825146.2122.61=⨯⨯=kN G 61.247252.2502.42=⨯⨯= 3、计算横桥向基本振型参与系数1γ011.16.247621.04.328889.06.807716.247621.04.328889.06.80771220201=⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯==∑∑==ni iini iiG XGX γ 4、计算D6号桥墩振动单元横桥向振动时的动力放大系数1β (1)计算横桥向柔度δ:934.11=I 4m ,700.32=I 4m ,254.103=I 4m32105.06.045.01I I I I e -+= 得 4569.2m I e =H 2H 1HD6号墩计算简图563731076.81/5.11419/10412.1646.5569.2103.333-⨯===+⋅=⨯=⨯⨯⨯==KmkN K K K Ks K m kN l EI K DS De D δ (2)计算桥墩横向振动的基本周期T 1s gG T t 72.122/11=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=δπ(3)确定动力放大系数1β根据T 1及规范三类场地土动力放大系数函数,得629.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β5、计算各质点的水平地震力根据公式(附2-2)计算作用于D6号桥墩各质点的横桥向水平地震力:kNE kN E kN E hp hp hp 40.26.247586.0011.1629.01.02.03.156.44.328839.0011.1629.01.02.03.155.1336.8077011.1629.01.02.03.1210=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯= 6、计算横桥向地震剪力和弯矩D6号墩墩底的横桥向地震剪力和弯矩分别如下:kN Q D 51.14040.256.455.1336=++=m kN M D ⋅=⨯+⨯+⨯=34.598137.140.2334.356.4346.455.1336。
桥梁抗震算例

计算简图某城市互通立交匝道桥上部结构采用预应力混凝土连续梁桥体系,跨径布置为2×25m ,梁宽从10.972m 变化到15.873m ;桥墩和桥台上都设置板式橡胶支座。
以下为该桥采用《公路工程抗震设计规范》(004—89)的简化计算方法手算的计算步骤及计算结果:附2.1 顺桥向地震力计算该联支座全部采用板式橡胶支座,故地震力由两部分组成:上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载及桥墩地震荷载。
一、上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载上部结构对D6号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载按下式计算:zsp h z i ni itpitpihs G K C C KK E 10β∑==(附2-1)式中,3.1=i C ,2.0=z C ,1.0=h K 1、确定基本参数(1)全联上部结构总重力:2353.4825)86.527.518(⨯+⨯+=zsp G 255023.0⨯⨯⨯+kN 2.16155=(2)实体墩对支座顶面顺桥向换算质点重力:()pff tp ztp GX X G G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+==2131由于不考虑地基变形,即0=f X故 ()p pff tp G GX X G 311312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+= 而 kN G p 3.57525346.4295.5=⨯⨯= 得 kN G G G p tp ztp 8.1913/===(3)一联上部结构对应的全部板式橡胶支座顺桥向抗推刚度之和1K :m kN K /103915.23.5756244.2480)23(41⨯=⨯+⨯+=(4)设置板式橡胶支座的D6号桥墩顺桥向抗推刚度2K :8015.01=I 4m ,088.12=I 4m ,676.13=I 4m083.105.06.045.01321=-+=I I I I e 从而,得 49233.0m I e =m kN l EI K e D /1055.8746.49233.0103.3335373⨯=⨯⨯⨯== m kN K K D /1055.852⨯==∴2、计算桥梁顺桥向自振基本周期T 1[]{}ZspZtp Zsp Ztp ZspZtp Zsp Ztp G G K K G G G K K K G G K K K G g24)()(2121221121121-++-++=ω-24.11s 1= s T 673.1211==ωπ3、计算动力放大系数1β根据1T 及规范三类场地土动力放大系数函数,计算1β:646.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β4、计算上部结构对D6号桥墩产生的水平地震力上部结构对D6号桥墩板式橡胶支座顶面处产生的顺桥向水平荷载按式(附2-1)计算:kN E E iihs hs 6.1302.16155646.01.02.03.1103915.23.575624=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∑二、实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载实体墩由墩身自重在墩身质点i 的顺桥向水平地震荷载按下式计算:11hp i z h li i E C C K X G βγ=得 D6号墩kN E th 22.476.1910.10.18482.01.02.03.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 三、桥墩顺桥向地震剪力和弯矩第二联D6号桥墩墩底的顺桥向地震剪力和弯矩分别如下:kN Q D 82.13422.46.1306=+=()kN M D 93.585346.422.46.1306=⨯+=附2.2 横桥向地震力计算D6号桥墩横桥向水平地震荷载按下式计算(参见D6号墩计算简图):111i h p i z h iiE C C K X G βγ= (附2-2)式中,3.1=i C ,2.0=z C ,1.0=h K 1、计算i X 1由于5031.14606.474<==B H 故取 ()fi f i X H H X X -⎪⎭⎫⎝⎛+=13/11不考虑地基变形时:0=f X故有 3/11⎪⎭⎫ ⎝⎛=H H X i i得 889.06.4744.3333/111=⎪⎭⎫⎝⎛=X ,621.06.4747.1133/112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=X2、计算桥墩各质点重力i GkN G 6.80772/2.161550==kN G 4.32825146.2122.61=⨯⨯=kN G 61.247252.2502.42=⨯⨯=3、计算横桥向基本振型参与系数1γ011.16.247621.04.328889.06.807716.247621.04.328889.06.80771220201=⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯==∑∑==ni iini iiG XGX γ 4、计算D6号桥墩振动单元横桥向振动时的动力放大系数1β (1)计算横桥向柔度δ:934.11=I 4m ,700.32=I 4m ,254.103=I 4m 32105.06.045.01I I I I e -+= 得 4569.2m I e =H 2H 1HD6号墩计算简图563731076.81/5.11419/10412.1646.5569.2103.333-⨯===+⋅=⨯=⨯⨯⨯==KmkN K K K Ks K m kN l EI K DS De D δ (2)计算桥墩横向振动的基本周期T 1s gG T t 72.122/11=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=δπ(3)确定动力放大系数1β根据T 1及规范三类场地土动力放大系数函数,得629.045.025.295.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β5、计算各质点的水平地震力根据公式(附2-2)计算作用于D6号桥墩各质点的横桥向水平地震力:kNE kN E kN E hp hp hp 40.26.247586.0011.1629.01.02.03.156.44.328839.0011.1629.01.02.03.155.1336.8077011.1629.01.02.03.1210=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯= 6、计算横桥向地震剪力和弯矩D6号墩墩底的横桥向地震剪力和弯矩分别如下:kN Q D 51.14040.256.455.1336=++=m kN M D ⋅=⨯+⨯+⨯=34.598137.140.2334.356.4346.455.1336。
网架矩形橡胶支座节点技术手册

网架矩形橡胶支座节点技术手册板式橡胶支座是由多层橡胶片和薄钢板粘合硫化而成。
它除了能将上部网架结构的垂直集中压力传给柱、墙或梁外,还能适应网架结构所产生的水平位移和转角。
板式橡胶支座节点,构造简单、经济、安装方便,适用于大中跨度的网架。
用于网架结构的板式橡胶支座连接节点的板式橡胶支座,分为氯丁橡胶支座和天然橡胶支座。
气温不低于-25℃的地区可采用氯丁橡胶支座;气温在-25℃至-40℃的地区可采用天然橡胶支座。
板式橡胶支座的设计指标,应按以下要求确定:(1)橡胶支座所用的胶料的物理机械性能指标,应按下表采用:(2)橡胶支座(成品)的物理力学性能指标,应按下表采用:橡胶支座的抗压弹性模量随支座形状系数而变化,具体按下表采用:表中公式:形状系数参数说明:、为橡胶支座短边长度和长边长度,可参考下文中表格确定;为支座中间层橡胶片的厚度。
(3)橡胶支座中间加劲用薄钢板,应采用符合国家标准《碳素结构钢技术条件》(GB/T700-88)规定的Q235钢或符合国家标准《低合金结构钢》(GB/T1591-1994)规定的Q345钢和Q390钢。
其屈服点、抗拉强度及厚度的偏差均应符合国家标准《普通碳素结构钢和低合金结构钢薄钢板技术条件》(GB912)的有关规定。
薄钢板的厚度不应小于2mm。
平面尺寸应比橡胶板每边小5mm。
浇注橡胶前,必须对钢板除锈、去油污、清擦干净,并将周边应仔细加工,以防粘结不良和避免产生应力集中。
设计板式橡胶支座时,应按要求计算确定,同时应满足以下的构造要求:(1)板式橡胶支座的平面尺寸短边()与长边()之比,一般可在1:1~1:1.5的范围内采用。
为便于支座的转动,短边应放置在平行于网架跨度的方向,长边则垂直于网架跨度的方向;同时应根据工程地质条件、抗震设防要求以及网架下部支承情况等,正确选用和合理布置橡胶支座。
(2)板式橡胶支座的总厚度应根据网架跨度方向的伸缩量和网架支座转角的要求来确定,一般可在短边长度的1/10~3/10的范围内采用,且不宜小于40mm。
板式橡胶支座的设计与计算

矩形支座:S =
l0al0b
2tes (l0a + l0b )
圆形支座:
S=
d0
4tes
Qingdao Technological University
第七章 梁式桥支座
4. 验算支座的抗滑移稳定性:
——保证支座与砼间有足够的摩擦力来抵抗水平力 板式橡胶支座: (1)不计制动力时:
Qingdao Technological University
第七章 梁式桥支座
1、确定支座的平面尺寸
——由橡胶板的抗压强度和梁部或墩台顶砼的局 部承压强度确定
对橡胶板:
σ
=
Rck Ae
≤σc
(7.1)
Qingdao Technological University
第七章 梁式桥支座
对混凝土: Ncj ≤ lalb βRab /γm
⎧ ⎪
µRGk
≥ 1.4Ge
⋅ Ag
⋅ ∆l te
⎨ ⎪⎩
µRck
≥
1.4Ge
⋅
Ag
⋅
∆l te
+ Fbk
思考题
1、桥梁支座的功能是什么?公路桥支座有哪些 类型?
2、详述板式橡胶支座和盆是橡胶支座的构造? 板式橡胶支座和盆式橡胶支座的活动机理分 别是什么?后者有哪些优点?
3、桥梁支座布置时应依据什么原则? 4、如何设计板式橡胶支座?
36℃,安全设计等级取二级。边主梁人群最大支点反力 17.7KN,车道集中荷载最大支点反力110.70KN,车道均 布 荷 载 最 大 支 点 反 力 44.5KN , 恒 载 支 点 反 力 标 准 值 =157.00KN。假设梁的抗弯刚度B=0.19877×107KN/m2, 确定:支座的型号和规格。
板式橡胶支座介绍

板式橡胶支座70年代中期,由铁道部科学研究院主持,常熟橡胶厂参加了板式橡胶支座的研制生产,并把我厂小批量试制的产品,进行一系列的试验和实地试用,为我国铁路、公路桥梁应用橡胶支座积累了大量科学数据和实践经验。
1982年,铁道部在全国首家对我厂板式橡胶支座进行了唯一的部级的技术鉴定。
从此开始,板式橡胶支座的应用和生产如雨后春笋,应用面之广、品种开发之快前所未有,至目前板式橡胶支座产品品种,按支座形状划分有矩形板式橡胶支座(GJZ、GJZF4)、圆形板式橡胶支座(GYZ、GYZF4);球冠圆板橡胶支座(TCYB);坡形橡胶支座。
按橡胶种类划分的氯丁橡胶支座(CR)、天然橡胶支座(NR)、三元乙丙橡胶支座(EPDM)。
按结构型式分有普通橡胶支座、聚四氟乙烯滑板橡胶支座。
我厂生产的“永恒”牌橡胶支座,先后在国内著名的桥梁上被采用,如唐山滦河大桥、柳州二桥、郑州黄河大桥、东营黄河大桥、九江长江大桥、重庆长江大桥、嘉陵江大桥、哈尔滨松花江大桥、广东南海西樵大桥、南昌新八一桥等等。
随着城市市政建设的加快,在全国众多大城市的城市立交桥、高架桥也纷纷使用“永恒”产品,其中著名的北京多座立交桥、天津多座立交桥、上海南浦、杨浦大桥和高架道路、广州六二三高架道路、南京长江大桥立交等。
还使用于全国首条沪嘉高速公路的配套工程,沈大、成渝、杭甬、沪宁高速公路的桥梁、立交桥上使用了数以万计的“永恒”橡胶支座。
从85年起,还被选用于出口配套孟加拉国、伊拉克、也门、坦桑尼亚等援外桥梁工程,91~93年经香港费雷雪纳德公司(FREYSSINET)检测中心检测质量符合英国BS5400标准,配套使用于澳门新澳凼大桥的工程。
我厂是铁道部、交通部首批认可的生产部标系列产品的专业厂,产品严格按中华人民共和国铁道部TB1893-1987《铁路桥梁板式橡胶支座》和中华人民共和国交通部标准JT/T4-1993《公路桥梁板式橡胶支座》组织生产。
并能提供聚四氟乙烯滑板橡胶支座的全套附件。