专利名称：一种桥墩支座的设置法的制作方法
技术领域：
本发明属于公路桥梁支座的设置方法，特别是多跨桥连续梁的支座设置法。
目前，多跨连续梁的支座设置法，是在一联中部的几个桥墩上，设普通板式橡胶支座，也称为固定支座；在远离中部的桥墩上设滑动支座，称为活动支座。通常，假定一联梁跨的正中间不受温度的影响，即称做温度零点。距温度零点较近的几个墩，即使有温度变位，其变形数值也很小，梁体伸缩导致墩顶的位移，由普通橡胶支座的剪切变形来适应。远离温度零点的桥墩，梁体的温度变形量大，由滑动支座来适应。实践中，距温度零点较近的几个桥墩上的固定支座，一般为10--35毫米厚，所以桥墩的抗推刚度很大，虽然，温度变位不大，但在桥墩上产生的内应力很大，这样，使桥墩断面增大，配筋增多。通常，为美观和施工方便等原因，将各桥墩的截面和配筋做成相同并与受力最大的桥墩一致，这就会造成很大的浪费。
本发明的目的是提供一种新的桥墩支座的设置法，使桥墩在水平方向的受力趋于均匀，从而桥墩的截面缩小，配筋减少，降低成本。
本发明是这样实现的，桥墩支座由1--20层橡胶层构成，每层橡胶层厚度为5--25毫米，每层橡胶层内嵌有一块2--5毫米厚的钢板，以桥中部的桥墩为起点，向桥两岸方向数，各桥墩支座厚度依次增加1--3层。
本发明的原理如下
桥墩尺寸的大小及配筋多少，主要由墩顶水平力决定。由温度和混凝土收缩引起的墩顶水平力，用简单的计算公式表示为P＝K·Δ............(1)式中P为墩顶水平力；K为抗推刚度，使墩顶产生单位水平位移所需要的水平推力；Δ为桩顶位移，这里指由温度等原因产生的位移。
假设有一个一联十孔的连续梁桥，结构对称，则最中间桥墩5号墩不会因为温度变化而产生位移，称为温度零点；而最靠两岸的边墩1#、9#墩则会产生很大的位移。如果所有墩的构造都一样，即刚度相等，则势必造成受力不均，在温度达到极值时，1#、9#墩受力很大，而5#墩则毫不受力。
(1)式右端的两个因子中，桩顶位移Δ是由温差引起的，不能改变，要想使它们的乘积相近，只有改变各墩的刚度K，这就要求，位移大的刚度小些，位移小的刚度大些，使它们的乘积尽量接近，力图做到受力均匀。桥墩的刚度与其断面和墩高有关，但是仅在断面和墩高上改变其刚度是很困难的。很难想象，人们会把桥两头的桥墩做细些，桥中央的墩做粗些。
橡胶支座的出现给这一问题的解决带来了契机，如何合理设置橡胶支座是本发明的核心内容。
对于具有橡胶支座的桥墩，其刚度计算应同时考虑墩身和支座两部分的作用，即所谓总体刚度。设某桥墩I的墩身刚度为Ki，橡胶支座的刚度为KiA，则桥墩的总体刚度为KiA===kikiA/(ki+kiA)·····(2)]]>桥墩的总体刚度既然是由两部分组成的，而桥墩本身的刚度是由其几何尺寸和材料特性确定的，一般不易改动。那么要想改变总体刚度只能改变支座的刚度。橡胶支座的刚度为kiA＝＝＝GA/h.........(3)式中G为橡胶的剪切模量，A为支座的截面面积，h为橡胶层的总厚度。
从式(3)可知，组成支座刚度的三个因子为G、A、h。G为材料的剪切模量，不易改变。A为支座的面积，它是由支座反力决定的，太小则不能满足反力要求，太大则往往受到桥墩顶面尺寸的限制。而改变高度h则是很容易办到的，只需调整一下支座标高即可。这就是说，通过在各墩上设置不同厚度的支座可以随意调整各墩的刚度，从而可以人为地调整各墩台受力。
本发明的优点是明显的在多跨连续梁的各桥墩上，因温度变化导致水平力的不同以桥中部的桥墩为起点，向桥两岸方向数，各桥墩支座厚度依次增加，由于橡胶支座的变形，抵消了因连续梁变形不同造成的桥墩受力，这样，可使桥墩受力变小且均匀。因此，可以缩小桥墩的截面和配筋的数量，大大节省了原材料，也使施工变得容易些。
本发明的一个实施例，在河北平山冶河大桥做了试验。该桥为一联10孔的连续梁桥，在两个桥台上设置滑动支座，所有桥墩上均安放板式橡胶支府，正中的5#桥墩支座厚度最薄为66毫米，靠两岸的1#和9#桥墩的支座厚度最厚为123毫米，各橡胶支座的截面均为600×1000毫米。各桥墩支座厚度(毫米)如下
<p>经计算，9#墩受水平力为475千牛(顿)，如该墩支座采用与5#墩相同厚度，则受水平力为602千牛顿。若该墩支座厚度调整为123毫米，它所受水平力减小21％，这将使9#桥墩的配筋可大幅度减少。而且，由于其它桥墩的配筋水泥尺寸都要与9#墩相同，这样全桥各桥墩节省钢材和水泥21％。
权利要求
1.一种桥墩支座的设置法，其特征在于桥墩支座由1--20层橡胶层构成，每层橡胶层厚度为5--25毫米，每层橡胶层内嵌有一块2--5毫米厚的钢板，以桥中部的桥墩为起点，向桥两岸方向数，各桥墩支座厚度依次增加1--3层。
全文摘要
本发明涉及多跨桥连续梁支座的设置法。桥墩支座由1-20层橡胶层构成，每层橡胶层的厚度为5-25毫米，每层橡胶层内嵌有一块2-3毫米厚的钢板，以桥中部的桥墩为起点，向桥两岸方向数，各桥墩支座厚度依次增加1-3层。
文档编号E01D19/04GK1139720SQ9511964
公开日1997年1月8日 申请日期1995年12月4日 优先权日1995年12月4日
发明者檀宗斌, 樊文林 申请人:河北省石家庄公路桥梁建设总公司