
桥梁钢结构支座是一种以钢材为主要材料制造的桥梁支座,具有强度高、刚度大、适应性强等特点,适用于大跨度桥梁、重载交通桥梁及对支座性能要求较高的特殊桥梁工程。以下是关于桥梁钢结构支座的详细介绍:
一、主要类型
根据结构形式和功能特点,桥梁钢结构支座主要分为以下几类:
1. 钢支座(普通钢支座)
结构特点:采用钢材(如 Q345、Q355 等)加工成固定支座、活动支座等形式,通过钢板、销轴等部件传递荷载。
适用场景:中小跨度桥梁、铁路桥梁或早期建设的桥梁,可承受较大的竖向荷载,但水平位移和转动能力有限。
优缺点:
优点:构造简单、加工方便、成本较低。
缺点:位移和转动性能较差,后期维护需定期涂漆防腐,适用范围逐渐被新型支座替代。
2. 球型钢支座
结构特点:
由上支座板、球冠衬板、下支座板、不锈钢滑板和聚四氟乙烯滑板等组成,通过球面接触实现转动,通过滑板实现水平位移。
分为固定支座(仅转动)、单向活动支座(转动 + 单向位移)、多向活动支座(转动 + 多向位移)。
适用场景:
大跨度桥梁(如斜拉桥、悬索桥、连续梁桥)、地震区桥梁及需要适应多方向位移的复杂桥梁。
可承受竖向荷载达数万吨,水平位移量可达 ±1000mm 以上,转动角度≥0.02rad。
优缺点:
优点:
转动灵活,位移量大,能适应桥梁的温度变形、混凝土收缩徐变及地震作用。
传力均匀,使用寿命长(设计寿命一般≥50 年),维护周期长。
耐腐蚀性能好(表面热浸镀锌或涂装防腐层)。
缺点:
构造复杂,加工精度要求高,成本较高。
对支座安装精度要求严格,需团队施工。
3. 盆式钢支座
结构特点:
由钢盆、橡胶块、密封圈、不锈钢滑板和聚四氟乙烯滑板等组成,橡胶块在钢盆内受压传递竖向荷载,通过滑板实现水平位移。
分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座。
适用场景:
中等跨度桥梁(如简支梁桥、连续梁桥),尤其适用于支座反力较大(竖向荷载可达 5000kN 以上)、水平位移量中等(±50~±200mm)的场景。
优缺点:
优点:
承载能力高,位移和转动性能优于普通钢支座。
结构紧凑,高度较低,适用于梁体高度受限的桥梁。
缺点:
橡胶块易老化(需定期检查更换),水平位移量较球型支座小。
钢盆加工精度要求高,防腐处理需严格执行。
4. 抗震钢支座
结构特点:
在普通钢支座基础上增设抗震元件(如阻尼器、弹性元件、限位装置等),可分为摩擦摆支座、弹性滑板支座、黏滞阻尼支座等。
适用场景:
地震高烈度区桥梁(如抗震设防烈度≥7 度的地区),需同时满足承载、位移、转动及抗震耗能需求。
核心功能:
地震作用下通过摩擦、弹性变形或阻尼介质消耗地震能量,减少桥梁位移和内力,防止落梁。
可与球型支座、盆式支座结合,形成 “抗震球型支座”“抗震盆式支座” 等组合型支座。
二、主要性能优势
高强度与高刚度
钢材的抗拉、抗压强度远高于混凝土和橡胶,适用于重载交通(如铁路桥梁、货运通道)和大跨度结构。
大位移与转动能力
球型支座和抗震支座可实现超大水平位移(±1000mm 以上)和灵活转动,适应桥梁温度变形、混凝土收缩徐变及地震位移需求。
耐久性好
采用耐腐蚀钢材(如耐候钢)和防腐工艺(热浸镀锌、涂装环氧树脂等),使用寿命可达 50 年以上,维护成本低于橡胶类支座。
抗震性能优异
抗震钢支座可通过结构设计实现 “延性屈服” 或 “耗能减震”,显著提升桥梁抗震能力,减少地震破坏风险。
适用范围广
可适应不同跨度、不同结构形式(梁桥、拱桥、斜拉桥等)及不同环境条件(高温、低温、腐蚀环境)的桥梁。
三、应用场景
大跨度桥梁
如跨江、跨海大桥(斜拉桥、悬索桥),需支座承受巨大荷载并适应主梁大位移。
铁路与重载桥梁
铁路列车荷载大、冲击力强,钢结构支座的高强度和刚度可满足要求。
地震区桥梁
抗震钢支座是地震高烈度区桥梁的,可有效降低地震灾害损失。
特殊环境桥梁
高温(如钢厂附近桥梁)、低温(如东北、西北严寒地区)或沿海腐蚀环境中,钢结构支座的耐候性和防腐性能更优。