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合理安排各墩台橡胶亚搏体育苹果app地址厚度
作者:  来源:  发布时间:2020-4-8
   
    对于多跨连续梁桥,为简化设计和施工,各墩台可选用相等厚度的亚搏体育苹果app地址。当一联中跨数较多时,上述作法并不可取。因为一联桥长较长时,所选亚搏体育苹果app地址必然较厚。桥梁上部结构在承受汽车制动力时,亚搏体育苹果app地址越厚,则产生的纵桥向变形量也会越大,这就使梁体的下滑变位趋势更加明显,尤其当桥梁纵坡较大时,加上汽车冲击震动的影响,梁体变位可能会超出橡胶亚搏体育苹果app地址允许的变形量,造成亚搏体育苹果app地址被剪坏。如亚搏体育苹果app地址老化较严重,这种大的梁体变位还可能造成亚搏体育苹果app地址永久性塑性变形,致使亚搏体育苹果app地址变形功能失效。大的梁体变位还会对桥梁伸缩缝产生更大的压力。
    为避免上述情形发生,可在一联中居中的若干桥跨内选用较薄的橡胶亚搏体育苹果app地址,形成亚搏体育苹果app地址不等厚设计。这样虽然会增加设计和施工的麻烦,但中跨薄亚搏体育苹果app地址相对起到了固定亚搏体育苹果app地址的作用,能有效地减少梁体下滑变位作用。对于高墩或大纵坡的梁式桥,最好能有2~3个墩与梁固结,以避免连续梁体下滑(实桥观测表明,上述情形下不采取切实措施,梁体下滑不可避免)。
    当然,在特殊情形下,还可以利用上述分析,有意加厚或减薄某些墩、台上橡胶亚搏体育苹果app地址的厚度,以控制墩、台水平力分配。
    实例分析:某特大桥的引桥,上部结构为4-30米先简支后连续预应力钢筋砼小箱梁,采用薄壁墩,肋台,钻孔灌注桩基础,引桥自成一联,桥型图如图所示。汽车荷载采用公路I级,按最大升温25°,最大降温+砼收缩及徐变合计40°计算温度力。一车道制动力Fk=165kn。采用弹性基础-m法求得墩台及基础的抗弯刚度后,按墩台与亚搏体育苹果app地址组合刚度进行水平力分配,结果如下表所示:
    需要说明的是,由于3#墩和7#台承受的温度力大于最大亚搏体育苹果app地址摩阻力,四氟滑板亚搏体育苹果app地址将发生滑动,故汽车制动力将进行重分配,造成制动力全部由4、5、6#墩承担,3#墩和7#台分配到的制动力均为0。
    从计算结果可以看出,作为中间墩的5#墩,承受的温度力几为0,如减薄5#墩上的亚搏体育苹果app地址厚度,可增大其组合刚度,从而分配到更多的制动力,为其它墩减负,使得各墩承担的水平力更加均衡。故在任何桥长情况下,采用各墩台亚搏体育苹果app地址不等厚设计均是经济、合理的作法。
    橡胶亚搏体育苹果app地址计算中应注意问题
    1.亚搏体育苹果app地址有效承压面积Ae
    计算亚搏体育苹果app地址压应力时,应采用亚搏体育苹果app地址有效承压面积(即承压加劲钢板面积)。同样,计算亚搏体育苹果app地址形状系数时,亦应采用加劲钢板尺寸进行计算。老桥规是以亚搏体育苹果app地址外观尺寸代入计算的,应注意调整我们的计算习惯。
    2.剪变模量Ge
    常温下橡胶亚搏体育苹果app地址的剪变模量Ge=1.0MPa。实际设计时,Ge值应注意按桥位所在地区气温条件进行调整。当累年最冷月平均温度的平均值为0~-10℃时,Ge值应增大20%;当低于-10℃时,Ge值应增大50%;当低于-25℃时,Ge值采用2.0MPa。
    3.亚搏体育苹果app地址橡胶层总厚度te
    进行橡胶亚搏体育苹果app地址厚度计算时,容易将te误认为是亚搏体育苹果app地址的总厚度t,实际上te应为亚搏体育苹果app地址橡胶层总厚度,即te=t-nt0。其中n为亚搏体育苹果app地址中加劲钢板的层数;t0为每层加劲钢板的厚度。
    在一些亚搏体育苹果app地址参考资料(特别是一些老的参考资料)中,并没有直接列出每种规格亚搏体育苹果app地址的te值,设计选型时多有不便。这时就需要根据亚搏体育苹果app地址形状系数S(资料中均会给出)的计算公式
    4.形状系数S取值
    在实际选型时会发现,同种平面尺寸的橡胶亚搏体育苹果app地址一般会有几种亚搏体育苹果app地址形状系数可供选择。这是因为同种平面尺寸亚搏体育苹果app地址一般会采用几种不同的中间单层橡胶片厚度t1来生产,实际上这是不同型号的亚搏体育苹果app地址,其加劲钢板的层数往往会相差1~3层。S值小则t1相对较厚,其允许转角正切值相应较大,比较适合大跨径桥梁或梁端挠曲变形较大的情形,设计时可根据实际情况选用。
    还有,新桥规规定亚搏体育苹果app地址形状系数应在5≤S≤12范围内取用,这就使得一些按老的《公路桥涵板式橡胶亚搏体育苹果app地址》规范制造的橡胶亚搏体育苹果app地址S值可能会超出这一范围。选用时应注意核实,避免选用到不合要求的亚搏体育苹果app地址型号,造成日后变更设计。及时更新手头的橡胶亚搏体育苹果app地址参考资料能有效避免上述情形发生。
    5.四氟滑板亚搏体育苹果app地址尺寸及厚度计算
    桥规中仅对四氟滑板亚搏体育苹果app地址的摩擦力提出了要求,并未直接说明该如何确定四氟滑板亚搏体育苹果app地址的平面尺寸和橡胶层厚度。很多时候,设计人员会将四氟滑板亚搏体育苹果app地址的平面尺寸和厚度取得与相邻墩的普通板式橡胶亚搏体育苹果app地址等厚或干脆偏大取值,这都是不严谨的做法。实际上,通过逐一分析普通板式橡胶亚搏体育苹果app地址的计算公式,就能发现除摩擦力要求外,四氟滑板亚搏体育苹果app地址还需要验算以下项目:
    ①亚搏体育苹果app地址有效承压面积计算公式
    该式可用于确定滑板亚搏体育苹果app地址的橡胶层总厚度te。
    除此以外,“从满足剪切变形考虑,应符合的条件”不符合四氟滑板亚搏体育苹果app地址的变形原理,故无需验算。“从保证受压稳定考虑,应符合的条件”和“加劲钢板厚度要求”也无需验算,因为所有合格出厂的橡胶亚搏体育苹果app地址都能满足这两个条件(当然板式橡胶亚搏体育苹果app地址也无需验算这两条)。
    6.橡胶亚搏体育苹果app地址承载力取值
    选用板式橡胶亚搏体育苹果app地址时,亚搏体育苹果app地址的最大承载力应与桥梁支点反力相吻合,其容许偏差范围宜为±10%左右。所选亚搏体育苹果app地址承载力太小固然不行,但承载力过大也不可取。亚搏体育苹果app地址承载力越大,其平面面积也越大,相应的剪切变形强度也越大。就是说,同一座桥梁,采用的橡胶亚搏体育苹果app地址越大,上部结构变形对下部结构产生的水平力也越大,这对下部结构是不利的。当橡胶亚搏体育苹果app地址足够大时,亚搏体育苹果app地址与梁体间或亚搏体育苹果app地址与垫石间还会出现滑移现象,导致抗滑稳定性破坏。
    亚搏体育苹果app地址承载力非但不宜取大,还应略小为好,即应控制在计算需要的承载力的-10%的范围内。原因有三:①厂家给出的亚搏体育苹果app地址承压力有富余;②设计荷载出现的机率总是很小,大量时间亚搏体育苹果app地址的承压力大有富余;③实际中几乎没有被“压坏”的橡胶亚搏体育苹果app地址。
    对于顺梁底纵坡直接倾斜安装的亚搏体育苹果app地址,为满足桥规相关验算要求,亚搏体育苹果app地址压应力在限值范围内宜取高,同样平面承压面积下短边宜取小,亚搏体育苹果app地址厚度在限值范围内宜取大。横向倾斜安装的亚搏体育苹果app地址可不考虑其影响。
    实例分析:对于前述特大桥的引桥,仅改变其4-6#墩上的亚搏体育苹果app地址大小(不考虑其实际中的合理性),该变化对墩台水平力的影响列表如下:
    分析上表计算结果可知,全桥桥墩整体亚搏体育苹果app地址大小变化对汽车制动的分配结果影响不大(最大1.2%),但对由温度变化产生的水平力的影响不可怱视。亚搏体育苹果app地址增大或减小,各墩承受的温度力也随之增大或减小。按表中所示亚搏体育苹果app地址承载力增减幅度,对温度力的影响幅度约为8.3%。3#墩和7#台的亚搏体育苹果app地址型号没有变化,故水平力分配值基本不变,仅受全联变温临界点的些许变动影响而稍有变化。
    所以,合理确定亚搏体育苹果app地址承载力取值,不图省事凭经验保守取值,不仅能节约亚搏体育苹果app地址购置费用,还能减小墩台水平力,节约下部结构建设成本,经济效益和社会效益较为可观。
    7.对于桥面连续的简支结构体系,也应和整体结构连续的桥梁一样,按全联进行结构变形量的计算及分配。不可认为其属简支结构体系而按单跨计算变形量,这将造成计算结构变形量与实际严重不符。
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