桥梁支座的选型和布置

彭静美

（唐山市交通勘察设计院有限公司，河北 唐山 063000）

桥梁支座虽然是整个桥梁结构中很小的一部分，但它对桥梁的水平位移、转角及桥面的行车舒适性和平稳性等有着重要的影响，其性能的好坏直接关系到桥梁的使用效果与寿命。因此桥梁支座已成为桥梁整体不可忽视的部分，越来越受到桥梁设计、研究和施工部门的重视。

1 桥梁支座的发展与现状

随着我国公路桥梁技术的发展，桥梁支座的类型在不断更新与增加。20世纪60年代以前，对于小跨径桥梁只作简单处理，如满铺油毛毡、橡胶板等，而对较大跨径的桥梁支座多采用钢支座和钢筋混凝土支座。从20世纪60年代初开始，板式橡胶支座与盆式支座逐渐得以开发和应用，尤其到20世纪80～90年代，随着一系列规范标准的发布与实施，盆式支座成为我国桥梁最主要的支座形式。

我国目前桥梁除有个别特殊要求外，几乎都采用板式橡胶支座和盆式支座。同时，随着我国桥梁支座的制造和加工水平的提高，研究和开发了一系列具有特殊用途的支座，如可调式盆式支座、拉压式支座、用于地震区的减震型盆式橡胶支座、HDR系列高阻尼隔震橡胶支座、LNR系列水平力分散型橡胶支座、铅心隔震橡胶支座及球形抗震支座等。同时对桥梁支座的监控也在不断加强，有关桥梁支座动力性能的研究不断兴起，桥梁支座将更好地满足我国桥梁建设的需要。

2 桥梁支座的作用和功能要求

在桥梁结构中，支座是桥梁上、下部结构的连接点，其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥墩台上去，同时保证上部结构在活载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下的自由变形，以便使结构的实际受力情况符合计算图式，并保护梁端、墩台帽不受损伤。这就要求它具有足够的竖向刚度和弹性，减轻和缓解桥墩承受的震动，适应因温度、湿度变化引起的桥跨结构胀缩。

就支座的安装位置而言，虽然在使用中可以进行更换，但更换的成本费用、技术性以及困难均很大，桥梁中大部分支座可谓是永久性的安装，支座寿命应该与桥梁寿命相吻合，否则会对桥梁的使用造成不良后果。尽管在桥梁的成本造价中支座成本仅占很小的比例，但作用却不可低估，为此，支座就成为桥梁建设和使用的重要材料之一。

综上所述，桥梁支座的主要作用和功能要求如下：

（1）可靠传递上部荷载至墩台，并保证桥梁主体结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形。

（2）在地震和风力作用下，具有适用瞬时大变位的作用。

（3）在车辆行驶时具有缓冲作用，避免产生共振现象。

（4）支座还应在后期安装、维护和更换时容易实施。

为使支座具备以上功能，就要求确实掌握桥梁的静力特性和动力特性，而适当选择支座形式并合理布置就显得尤为重要。

3 桥梁支座的选型和布置

3.1 桥梁支座的选型和布置原则

桥梁支座的布置主要与桥梁的结构形式及桥梁的宽度有关，布置的合理与否直接影响桥梁的安全舒适性和使用寿命。通常在选择和布置支座时应考虑以下基本原则：

（1）支座应使由梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵横向转角尽量不受约束，若上部结构为空间结构，则支座应能顺应桥梁顺桥向和横桥向的变形；

（2）支座必须能可靠地传递竖向力和水平力；

（3）通常桥梁每联必须设置一个固定支座，并设置在支座反力较大且梁端的伸缩位移均衡的位置，当水平力相对较大时，应尽量设置多个水平力分散支座，避免单个制动墩受力过大；

（4）墩顶横梁横向刚度较小时，应布置横向易转动的支座，同一个桥墩上的支座应具有相近的转动刚度；

（5）对预应力梁支座不应对横向预应力产生约束，且不应把施加给梁体的预应力传递给墩台；

（6）斜桥和横向易变形的桥梁不宜使用辊轴支座和摇轴支座；

（7）对于地震影响地区，在墩台布置空间足够时，应布置可以分散和缓冲效果好的耗能支座。

总之，桥梁支座既要有利于传递支座反力又能适应梁体的自由变形，使桥梁受力更加优化。

3.2 桥梁支座选型和布置中的注意事项

（1）对于纵坡较大的桥跨结构，宜将固定支座布置在标高低的墩台上，以使梁体在竖向荷载沿坡道方向分力的作用下受压，以便能抵消一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力。位于平坡段时，固定支座宜布置在行车方向前端的墩台上。

（2）对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全梁的纵向变形分散在梁的两端，宜将固定支座设置在靠近桥跨中心。但若中间支点的桥墩较高或因地基受力等原因，对承受水平力十分不利时，可根据具体情况将固定支座布置在靠边的其他墩台上。

（3）对于特别宽的梁桥，应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座；对于弯桥，应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性；对于身处地震地区的梁桥，其支座构造还应考虑桥梁防震设施，通常应确保由多个桥墩分担水平力。

（4）支座一般要求水平放置，不要人为设置剪力。另外，为了将来更换支座方便，应设置支座垫石，以方便保持支座底水平放置。考虑时下市场上扁千斤顶的最小厚度，一般支座垫石厚度以不小于8cm为宜，太厚了也对梁体稳定不利，一般小于30cm，梁体横坡不大，一般都是水平放置，除非错台很严重，则倾斜放置，但要用楔形块调平，确保橡胶支座处于水平状态。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）指出，纵坡不大于1%时也可以直接放置。

3.3 桥梁支座的常用布置方式

桥梁支座的放置主要由桥梁结构形式、桥梁宽度及所处地区是否考虑地震的影响来确定。

对于不考虑地震影响的地区，简支梁桥一端设固定支座，另一端设活动支座。公路和市政桥梁由于桥面较宽，因而要考虑支座横桥向移动的可能性、支座布置如图1所。即在固定墩上设置一个固定支座，相邻的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在活动墩上设置一个纵向活动支座（与固定支座相对应），其余均设置多向活动支座。

图1 公路和市政简支梁桥支座布置

连续梁桥每联只设一个固定支座。为避免梁的活动端伸缩缝过大，固定支座宜置于每联的中间支点上。但若该处墩身较高，则应考虑避开或采取特殊措施，以避免该墩身承受水平力过大。其支座布置如图2所示。

图2 连续梁桥支座布置

对于考虑地震影响的地区，对跨径小且不够布置抗震支座的简支梁桥，两端均设置板式橡胶支座；对于跨径较大且有空间布置抗震支座的，两端均可布置LNR系列水平力分散型橡胶支座（固定型）或HDR系列高阻尼隔震橡胶支座，支座布置如图3所示。对于连续梁桥，则可使用LNR系列水平力分散型橡胶支座或LNR系列水平力分散型橡胶支座（滑动型）与HDR系列高阻尼隔震橡胶支座配合布置，支座布置如图4所示。

图3 地震区简支梁桥支座布置

图4 地震区连续梁桥支座布置

另外，桥梁的使用效果与支座能否准确地发挥功能有着密切的关系，因此在安放支座时应使上部结构的支座位置与下部结构的支座中线对中，但绝对的对中是很难做到的，因此，要注意使可能的偏心在允许范围内，不致影响支座的正常工作。

4 结语

综上所述，选择适当的支座并合理布置是桥梁施工非常重要的工作之一，对桥梁使用安全和寿命有至关重要的影响，设计者及施工人员应给予足够的重视。

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