伸缩缝、板式橡胶支座计算(贺修改04通规)

计算者：贺日期：2012/4/23Tmax，当地最高有效气温值，按《桥涵通用规范》表4.3.10-234℃Tmin，当地最低有效气温值，按《桥涵通用规范》表4.3.10-2-10℃Tt(max),当地历年最高日平均温度35℃Tt(min),当地历年最低日平均温度-10℃Te(max)=24.14+(Tt(max)-20)/1.40,结构最高有效温度标准值34.9℃Te(min),=(Tt(min）+1.85)/1.58,结构最低有效温度标准值-5.2℃Tset,l,预设的安装温度范围的下限值15℃Tset,u,预设的安装温度范围的上限值25℃l，计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度13.00mαc，材料线膨胀系数0.000010Δlt+=αc*l*(Tmax-Tset,l),温度上升引起的梁体伸长量2.6mmΔlt-=αc*l*(Tset,u-Tmin),温度下降引起的梁体伸长量4.6mmεcs(tu,t0)，伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t0至收缩终了混凝土龄期tu之间的混凝土收缩应变0.3110^-3l，计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度13.00mΔls-=εcs(tu,t0)*l4.0mm三、由混凝土徐变引起的梁体缩短量Δlc-σpc，由预应力（扣除相应阶段预应力损失）引起的截面重心处的法向压应力8.78mPaEc，梁体混凝土弹性模量32500mPaΦ(tu,t0),伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t0至徐变终了混凝土龄期tu之间的混凝土徐变系数2.00mml，计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度13.00mΔlc-=σpc*Φ(tu,t0)*l/Ec7.0mm伸缩缝计算一、有温度变化引起的梁体伸长量二、由混凝土收缩引起的梁体缩短量Δls-第1页共2页计算者：贺日期：2012/4/23Fk，分配给支座的汽车制动力标准值90KNte，支座橡胶层总厚度35mmGe，支座橡胶剪变模量1.5mPaAe，单个支座平面毛面积31415.9mm2n，支座数量10个Ke=Ae*Ge/te*n，橡胶支座总刚度13463.97N/mmKp，墩或台顶抗推刚度24000.00N/mmK，支座和墩顶集成刚度8625.23N/mmΔlb-10.4mmΔlb+10.4mmβ，伸缩装置伸缩量增大系数1.4C+=β(Δlt++Δlb+)，伸缩装置在安装后的闭口量18.2mmC-=β(Δlt-+Δlb-+Δls-+Δlc-)，伸缩装置在安装后的开口量36.5mmC≥C++C-,伸缩装置伸缩量54.7mmC，选用的伸缩装置的伸缩量60.0mmBmin，选用的伸缩装置的最小工作宽度40.0mmC-,伸缩装置在安装后的开口量36.5mmC+,伸缩装置在安装后的闭口量18.2mmB1=Bmin+(C-C-),安装宽度值163.5mmB2=Bmin+C+,安装宽度值258.2mm安装宽度范围58.2～63.5mm五、梁体总伸缩量六、伸缩装置的安装宽度(或出厂宽度)B计算第2页共2页伸缩缝计算四、制动力引起的橡胶支座剪切变形而导致的伸缩缝开口量和闭口量计算者：贺日期：2012/4/23桥梁设计荷载，如公路-I级，输入1；公路Ⅱ级，输入22安全设计等级，按规范输入1，2，32l，桥梁计算跨径12.56mL，梁体长度19.96mg，结构重力均布荷载16.07KN/mqk，车道均布荷载标准值（应考虑纵向、横向折减）7.880KN/mpk，车道集中荷载标准值(应考虑纵向、横向折减)178.500KNqr，人群荷载标准值3.000KN/m2mc,qc,车道荷载跨中横向分布系数0.504mc,r,人群荷载跨中横向分布系数0.620R0,qk，车道均布荷载作用下的最大支反力(应计入冲击系数)44.500KNR0,pk，车道集中荷载作用下的最大支反力(应计入冲击系数)110.700KNR0,rk，人群荷载作用下的最大支反力17.700KNRgk，结构重力作用下的最大支反力157.000KNBr,人行道宽度0.75mB，梁的抗弯刚度1987777KN/m2Tmax，当地最高有效气温值，按《桥涵通用规范》表4.3.10-234℃Tmin，当地最低有效气温值，按《桥涵通用规范》表4.3.10-2-10℃Tt(max),当地历年最高日平均温度35℃Tt(min),当地历年最低日平均温度-20℃Te(max)=24.14+(Tt(max)-20)/1.40,结构最高有效温度标准值34.9℃Te(min),=(Tt(min）+1.85)/1.58,结构最低有效温度标准值-11.5℃ΔT，计算温差46.3℃Rck=R0,qk+R0,pk+R0,rk+Rgk，支座使用阶段的最大承压力标准值329.90KN板式橡胶支座计算一、基础数据输入第1页共6页计算者：贺日期：2012/4/23二、支座参数计算σc，支座使用阶段的平均压应力限值10.0MPaGe，支座橡胶剪变模量1.5MPa支座形状如矩形支座，请输入1；如圆形支座，请输入00la，矩形支座短边长度mmlb，矩形支座长边长度mmd，圆形支座钢板直径200mml0a，矩形支座加劲钢板短边长度-10mml0b，矩形支座加劲钢板长边长度-10mmd0，圆形支座钢板直径190mmtes，支座中间层单层橡胶厚度5mmS=d0/(4*tes)或(l0a*l0b)/(2tes*(l0a+l0b))，支座形状系数9.5Ee=5.4Ge*S^2，支座抗压弹性模量731.0MPaEb，橡胶弹性体体积模量2000MPau，支座摩擦系数0.30uf，聚四氟乙烯橡胶支座与不锈钢板的摩擦系数0.06橡胶支座剪切角α正切值限值当不计制动力时：tanα不大于0.5当计入制动力时：tanα不大于0.7三、板式橡胶支座的设计计算1、确定支座的平面尺寸Ae=l0a*l0b或πd0^2/4，初拟支座有效承压面积28353mm2σ=Rck/A0，支座使用阶段的平均压应力11.64MPaσσc，判定平均压应力是否超限压应力超限，请重新选取支座平面尺寸Ae'，反算支座有效承压面积(承压加劲钢板面积)32990mm2d0'，反算圆形支座最小加劲钢板直径205mm第2页共6页板式橡胶支座计算计算者：贺日期：2012/4/232、确定支座厚度αc，混凝土线膨胀系数0.000010ΔT，计算温差46.3℃l，计算跨径12.56mla’，支座纵向长度，圆形支座为d，矩形支座为lb200mml'=l+la'，构件计算长度12.76mΔlt=αc*ΔT*l'/2，温度变化引起的支座剪切变形位移3.0mmεcs(tu,t0)，板梁安装完成时梁体混凝土龄期t0至收缩终了混凝土龄期tu之间的混凝土收缩应变0.3110^-3l，桥梁计算跨径12.56mΔls=εcs(tu,t0)*l，混凝土收缩引起的支座剪切变形位移3.9mmσpc，由预应力（扣除相应阶段预应力损失）引起的截面重心处的法向压应力8.78MPaEc，梁体混凝土弹性模量32500MPaΦ(tu,t0),板梁安装完成时梁体混凝土龄期t0至徐变终了混凝土龄期tu之间的混凝土徐变系数2.00mml，计算跨径12.56mΔlc=σpc*Φ(tu,t0)*l/Ec，混凝土徐变引起的支座剪切变形位移6.8mm（4）Δg=Δlt+Δls+Δlc由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用标准值引起的剪切变形13.6mmte1≥2Δl=2Δg，根据tanα不大于0.5换算27.3mmFbk=(qk*l+pk)*10%，加载长度的汽车荷载制动力标准值90.00KNFbk,max，柔性墩台按支座和墩台抗推刚度集成情况分配和传递的制动力最大值；刚性墩台按支座的抗推刚度分配制动力的最大值90.00KNn，作用的支座数量10个Fbk1=Fbk,max/n，一个支座上的制动力标准值9.00KN板式橡胶支座计算（6）一个支座上的制动力标准值，Fbk1第3页共6页（1）温度变化引起的支座剪切变形位移，Δlt（2）混凝土收缩引起的支座剪切变形位移，Δls（3）混凝土徐变引起的支座剪切变形位移，Δlc（5）不计制动力时，支座橡胶层的总厚度，te1计算者：贺日期：2012/4/23te2≥1.43Δl=1.43(Δg+ΔFbk）=Δg/(0.7-Fbk1/(2*Ge*Ae))，根据tanα不大于0.7换算22.6mmte=max(te1,te2)27.3mm矩形支座应满足：la/10≤te≤la/5；圆形支座应满足：d/10≤te≤d/5满足规范根据受压稳定性和JT/T633-2006确定te暂取值30mmKp，应力校正系数1.3Ae=l0a*l0b或πd0^2/4，支座有效承压面积28353mm2tes,u，一块加劲钢板上橡胶层厚度5mmtes,l，一块加劲钢板上橡胶层厚度5mmRck，支座使用阶段最大承压力标准值329.90KNσs，加劲钢板轴向拉应力限值221MPats'=Kp*Rck*(tes,u+tes,l)/(Ae*σs)，单层加劲钢板厚度0.68mmts,查JT/T633-2006规范中拟定规格的单层钢板厚度2mma，根据规范加劲板上下保护层不小于2.5mm，故取2.5mmtes，支座中间层单层橡胶厚度5mmnc，加劲钢板的层数6层∑ts=nc*ts，加劲钢板总厚度12mmh=te+∑ts，支座总厚度42mm（11）支座总厚度计算（10）加劲钢板厚度计算（8）支座橡胶层总厚度，te（9）验算支座受压稳定性（7）计入制动力时，支座橡胶层的总厚度，te2板式橡胶支座计算第4页共6页计算者：贺日期：2012/4/233、支座偏转验算Rck,支座使用阶段的压应力标准值329.90KNte，支座橡胶层总厚度30mmAe，支座有效承压面积(承压加劲钢板面积)28353mm2Ee，支座抗压弹性模量731.0MPaEb，橡胶弹性体体积模量2000MPaδc,m=Rck*te/(Ae*Ee)+Rck*te/(Ae*Eb)，支座平均压缩变形0.652mmθ1=g*l^3/(24*B)，结构重力产生的转角0.00067radθ2=mc*qk*l^3/(24*B)，车道均布荷载产生的转角0.00016radθ3=mc*pk*l^2/(16*B)，车道集中荷载产生的转角0.00045radθ4=mc*P0r*l^3/(24*B)，人群荷载产生的转角0.00006radθ=θ1+θ2+θ3+θ4，由上部结构挠曲在支座顶面引起的倾角，以及支座直接设置于不大于1%纵坡的梁底面下，在支座顶面引起的纵坡坡角0.00134radla，矩形支座短边尺寸或圆形支座直径200mmθ*la/2≤δc,m≤0.07te,判断支座竖向平均压缩变形是否超限OK!支座竖向平均压缩变形满足规范，请进行下一步设计。第5页共6页板式橡胶支座计算计算者：贺日期：2012/4/234、支座抗滑稳定性验算Rgk，结构自重引起的支座反力标准值157.0KNRck,有结构重力标准值和0.5倍的汽车荷载标准值（计入冲击系数）引起的支座反力250.19KNu，支座摩擦系数0.30Δl=Δg=Δlt+Δls+Δlc由上部结构温度变化、混凝土收缩和徐变等作用标准值引起的剪切变形13.6mmFbk1，一个支座上由汽车荷载引起的制动力标准值9.00KNAg，支座平面毛面积31415.9mm2Ge，支座橡胶剪变模量1.5MPate，支座橡胶层总厚度30mmu*Rgk47.10KNu*Rck75.06KN1.4*Ge*Ag*Δl/te29.99KN1.4*Ge*Ag*Δl/te+Fbk38.99KNu*Rgk≥1.4*Ge*Ag*Δl/te，不计汽车制动力时支座抗滑稳定计算(适用于普通橡胶支座)OK!不计汽车制动力时，支座抗滑稳定验算满足规范u*Rck≥1.4*Ge*Ag*Δl/te+Fbk，计入汽车制动力时支座抗滑稳定计算（适用于普通橡胶支座）OK!计入汽车制动力时，支座抗滑稳定验算满足规范uf，聚四氟乙烯橡胶支座与不锈钢板的摩擦系数0.06uf*Rgk≥Ge*Ag*tanα，不计汽车制动力时支座抗滑稳定计算（适用于聚四氟乙烯滑