橋梁支座是連接橋梁上部和下部結構的重要結構部件，位于橋梁和墊石之間，它能將橋梁上部結構承受的荷載和變形(位移和轉角)可靠地傳遞給橋梁下部結構，是橋梁的重要傳力裝置。有固定橋梁支座和活動橋梁支座兩種。橋梁工程常用的橋梁支座形式包括：油毛氈或平板橋梁支座、板式橡膠橋梁支座、球型橋梁支座、鋼橋梁支座和特殊橋梁支座等。

　　板式橡膠橋梁支座由多層天然橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成一種橋梁支座產品。該種類型的橡膠橋梁支座有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載，且能將上部構造的壓力可靠地傳遞給墩臺;有良好的彈性以適應梁端地轉動;有較大地剪切變形以滿足上部構造的水平位移。并且具有良好的防震作用，可減輕動載對上部構造與墩臺的沖擊作用。構造簡單，安裝方便，價格低廉，養護。

　　橋梁支座按照其結構可分為3大類：一是橋梁板式橡膠橋梁支座;二是盆式橋梁支座;三是球形橋梁支座。固定橋梁支座起著腳的作用，他允許橋梁結構在沿著線路的豎直平面內自由地轉動。活動橋梁支座除了能自由地轉動外，還應允許在活載及溫度變化時，梁端可縱向水平移動。

　　對于鐵路路梁橋梁，由于制動力影響較大，固定橋梁支座與活動橋梁支座的布置應根據以下原則：1、 對橋跨結構而言，最好使梁的下弦在制動力的作用下受壓，并能抵消一部分豎向荷載下弦產生的拉力;

　　2、 對橋墩而言，最好讓制動力的作用方向指向橋墩中心，并使橋墩頂混凝土或漿砌片石受壓，在制動力作用下受壓而不是受拉。

　　3、 對橋臺而言，最好讓制動力的作用方向指向河岸，使橋臺頂部混凝土或漿砌片石受壓，并能平衡一部分臺后填土壓力。

　　橋梁支座布置時,應根據設計時的基本假定,保證上部結構發生的反力能順暢地傳遞到下部結構上,而不應出現任何約束所需位移的情況,真實地反映設計計算時的支承條件,準確地體現上、下部結構特點是非常重要的。因此,很有必要在考慮橋梁支座設置時應遵循以下基本原則：

　　(1)考慮上部結構和下部結構的受力特點,保證力的順利傳遞而不產生約束。

　　(2)真實反映結構設計時的支承條件,由于橋梁變位和力的傳遞都具有方向性,必須滿足此條件進行布置。

　　(3)橋梁支座布置時必須考慮對上、下部結構帶來的各種影響。

　　(4)不管橋梁縱、橫坡的大小,橋梁支座應水平設置(一般應按有關規范的規定執行)。

　　(5)固定橋梁支座的布置是確定了上部結構伸縮的基準點(即伸縮0點),固定橋梁支座位置的確定合理與否,直接影響到全橋的經濟性、結構的合理性和橋梁的美觀性,從橋梁設計開始就應加以重視。

　　橋梁支座設置于上部結構與墩臺之間，主要作用就是將上部結構的各個荷載傳遞到墩臺上，今天就和大家一起來學習學習橋梁支座都有什么類型，構造都是什么樣子，在橋梁工程中又如何計算?

　　第一節 橋梁支座概述

　　1. 橋梁支座的作用和要求

　　位置：橋梁支座設置在橋梁的上部結構與墩臺之間。

　　作用：把上部結構的各種荷載傳遞到墩臺上，并能夠適應活載、溫度變化、混凝士收縮與徐變等因素所產生的變位(位移和轉角)，使上下部結構的實際受力情況符合設計的計算圖式。

　　橋梁支座型式和規格的選用，要考慮的因素包括橋梁跨徑、支點反力、對建筑高度的要求、適應單向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、減震的需要。

　　2. 橋梁支座的布置

　　橋梁支座的布置方式：主要根據橋梁的結構型式及橋梁的寬度確定。

　　簡支梁橋一端設固定橋梁支座，另一端設活動橋梁支座。

　　鐵路橋梁由于橋寬較小，橋梁支座橫向變位很小，一般只需設置單向(縱向)活動橋梁支座。

　　公路梁橋由于橋面較寬，要考慮橋梁支座橫橋向移動的可能性。

　　連續梁橋每聯(由兩伸縮縫之間的若干跨組成)只設一個固定橋梁支座。

　　為避免梁的活動端伸縮量過大，固定橋梁支座宜布置在每聯長度的靠中間支點處。但若該處墩身較高，則應考慮避開，或采取特殊措施，以避免該墩頂承受過大的水平力。

　　曲線連續梁橋的橋梁支座布置會直接影響到梁的內力分布，同時，橋梁支座的布置應使其能充分適應曲梁的縱、橫向自由轉動和移動的可能性。

　　曲線箱梁中間常設單支點橋梁支座，僅在一聯范圍內的梁的端部(或橋臺上)設置雙橋梁支座，以承受扭矩。有意將曲梁支點向曲線外側偏離，可調整曲梁的扭矩分布。

　　當橋梁位于坡道上時，固定橋梁支座應設在較低一端，以使梁體在豎向荷載沿坡道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，固定橋梁支座宜設在主要行車方向的前端。

　　橋梁的使用效果，與橋梁支座能否準確地發揮其功能有著密切的關系，因此在安放橋梁支座時，應使成橋后的上部結構的支點位置與下部結構的橋梁支座中線對齊。如果考慮到工后徐變，可能需要設置預偏量。

　　第二節 橋梁支座的類型和構造

　　1.橋梁支座的類型

　　2.橋梁支座的構造

　　2.1 簡易橋梁支座

　　采用幾層油毛氈或石棉制成，壓實后的厚度不小于1cm，可用于跨徑小于10m的板梁橋。

　　2.2 鋼橋梁支座

　　鋼橋梁支座是靠鋼部件的滾動、搖動和滑動來實現橋梁支座的位移和轉動功能的。它的特點是承載能力強，能適應橋梁的位移和轉動的需要，目前仍應用于鐵路橋梁。鋼橋梁支座常用的有鑄鋼橋梁支座和新型鋼橋梁支座。

　　鑄鋼橋梁支座采用碳素鋼或優質鋼經過制模、翻砂、鑄造、熱處理、機械加工和表面處理制成，是一種傳統型式的橋梁支座。

　　視跨度與荷載的大小，鋼橋梁支座有平板橋梁支座、弧形橋梁支座、搖軸橋梁支座、輥軸橋梁支座等幾種型式。各類橋梁支座基本上都由可以相對擺動的上、下擺組成。搖軸與輥軸橋梁支座還包括搖軸(可以看作下擺)、輥軸與底板。

　　(1)平板橋梁支座

　　平板橋梁支座的上、下擺就是兩塊平板。固定橋梁支座的上、下平板間用鋼銷固定。活動橋梁支座只將上平板銷孔改成長圓形。平板橋梁支座構造簡單、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由轉動，伸縮時要克服較大的摩阻力，故只適用于小跨度的梁。

　　(2)弧形橋梁支座

　　弧形橋梁支座是將平板橋梁支座上、下擺的平面接觸改為弧面接觸。這樣，反力便能集中傳遞，梁端也能自由轉動。但伸縮時仍要克服較大的摩阻力，所以仍只適用于較小跨度的梁。

　　(3)搖軸橋梁支座

　　搖軸橋梁支座由上擺、底板和兩者之間的輥子組成。將圓輥多余部分削去成為扇形，就形成搖軸。

　　搖軸橋梁支座能滿足活動橋梁支座的各項要求。搖軸的直徑可以加大，承載能力可以提高。但支承反力越大，相應地要求輥子(搖軸)的直徑也越大，這就使橋梁支座高度變得很大。

　　(4)輥軸橋梁支座

　　輥軸橋梁支座能滿足活動橋梁支座的各項要求。由于反力是通過若干輥軸壓在底板上的，因此輥子的直徑可以隨其個數的增多而減小，反力也可分散而均勻地分布到墩臺墊石面上。輥軸橋梁支座適用于各種大型橋梁。輥軸的個數視承載力大小而定，一般為2～10個。

　　鑄鋼橋梁支座能較好地適應不同跨度橋梁的要求，但橋梁支座構造復雜，用鋼量大，大型輥軸橋梁支座可高達數米。當弧面半徑很大時，若積有污垢，就轉動不靈，需要定期養護。

　　目前公路橋梁已較少采用鑄鋼橋梁支座，鐵路橋梁也開始使用盆式橡膠橋梁支座。

　　新型鋼橋梁支座主要有：不銹鋼或合金鋼橋梁支座、滑板鋼橋梁支座、球面橋梁支座。

　　特點：

　　①采用不銹鋼或高級合金鋼材料制造，橋梁支座可封閉在油箱內，以防生銹并減少維護或免維護;

　　②對承受接觸應力的部分進行表面硬化處理，以提高其容許承載力;

　　③橋梁支座的轉動部分采用鋼制或黃銅制成的球冠形，在球冠的上、下分別設置聚四氟乙烯板以減少摩阻力，構成球面(型)橋梁支座。

　　板式橡膠橋梁支座有矩形和圓形,橋梁支座的橡膠材料以氯丁橡膠為主，也可采用天然橡膠。氯丁橡膠一般用于最低氣溫不超過-25℃的地區，天然橡膠用于-30℃ ~-40℃的地區。

　　根據試驗分析，橡膠壓縮彈性模量E、容許壓應力 和容許剪切角[tgr]的數值，均與橋梁支座的形狀系數S有關。形狀系數為橡膠橋梁支座的承壓面積與自由表面積之比。

　　矩形橋梁支座形狀系數為：

　　為滿足橡膠的容許壓應力和使橋梁支座能適應梁端轉動的要求，橋梁支座的長度a與寬度b之比取決于主梁下的有效寬度及所需的剪切角g。

　　一般應充分利用有效寬度b，而盡可能減小a的尺寸，以降低轉動阻抗力矩。?根據橋梁支座穩定的要求，橋梁支座的總厚度不得大于平面最小尺寸的30%。

　　構造特點：常用的板式橡膠橋梁支座采用薄鋼板或鋼絲網作為加勁層以提高橋梁支座的豎向承載能力。

　　變形機理：(1)不均勻彈性壓縮實現轉動;(2)剪切變形實現水平位移;(3)無固定和活動橋梁支座之分。

　　性能指標：(1)容許應力;(2)彈性模量和剪切模量(3)容許剪切的正切值。?適用范圍：橋梁支座反力為70-3600kN的公路、城市橋梁。

　　球冠圓板式橡膠橋梁支座在有一定縱橫坡下優于普通平面圓式橡膠橋梁支座，它能有效可靠地將上部結構的荷載傳遞給下部結構，改善在安裝過程中產生的偏壓脫空等不良現象，適用于各種布置復雜，縱坡較大的立交橋及高架橋。

　　盆式橡膠橋梁支座是鋼構件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。具有承載能力大、水平位移量大、轉動靈活等特點，適用于橋梁支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。

　　盆式橡膠橋梁支座分固定橋梁支座與活動橋梁支座。活動盆式橡膠橋梁支座由上橋梁支座板、聚四氟乙烯板、承壓橡膠塊、橡膠密封圈、中間橋梁支座板、鋼緊箍圈、下橋梁支座板以及上下橋梁支座連接板組成。組合上、中橋梁支座板構造或利用上下橋梁支座連接板即可形成固定橋梁支座。

　　3.橋梁支座的選擇

　　應根據橋梁結構的跨徑、支點反力的大小、梁體的變形程度等因素來選取橋梁支座類型。

　　橋梁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橋梁支座數目來計算。

　　合適的盆式橡膠橋梁支座一般為：最大反力不超過橋梁支座容許承載力的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橋梁支座具有良好的滑移性能，因為聚四氟乙烯板的磨擦系數與壓力成反比，如果低于規定的數值，則磨擦系數將會增大。

　　橋梁支座選配時，一般不必過多擔心橋梁支座的安全儲備，比如計算得到一個橋梁支座的最大反力為4100，最小反力為3700，那就選用承載力為4000的橋梁支座，這是因為4000橋梁支座的允許支反力變化范圍是3200～4200，不要從更安全的角度考慮加大橋梁支座的承載力而選用5000的橋梁支座。因為5000橋梁支座最低合適的承載力是4000，而最小支反力3700已小于此值，故不適宜選用。雖然我們規定最大反力，不超過容許承載力的5%，但橋梁支座實際的安全系數一般在4～5以上。

　　第三節 橋梁支座計算

　　1. 橋梁支座所受荷載

　　(1)在計算汽車荷載橋梁支座反力時，應計入沖擊影響力。當橋梁支座可能出現上拔力時，應分別計算橋梁支座的最大豎向力和最大上拔力。

　　(2)直線橋梁的橋梁支座，一般僅需計入縱向水平力。斜橋和彎橋的橋梁支座，還需要考慮由于汽車荷載的離心力或其它原因如風力等產生的橫向水平力。

　　(3)汽車荷載產生的制動力，應按照設計規范要求，根據車道數確定。剛性墩臺各種橋梁支座傳遞的制動力，按規范中的規定采用。其中，規定每個活動橋梁支座傳遞的制動力不得大于其摩阻力;當采用厚度相等的板式橡膠橋梁支座時，制動力可平均分配至各橋梁支座。

　　(4)對于梁橋，地震地區橋梁支座的外力計算，應根據設計的地震烈度，按規范規定進行計算和組合。

　　2. 板式橡膠橋梁支座的設計計算

　　根據橡膠橋梁支座和支承墊石混凝土的壓應力不超過它們相應容許承壓應力的要求，確定橋梁支座平面面積。在一般情況下，面積由橡膠橋梁支座控制設計。

　　橡膠橋梁支座一般直接擱置在墩臺與梁底之間，在它受到梁體傳來的水平力后，應保證橋梁支座不滑動，亦即橋梁支座與混凝土之間要有足夠大的摩阻力來抵抗水平力，故應滿足下式：