鐵路軌道交通橋梁球型支座在坡道橋上的應用有哪些
鐵路軌道交通橋梁球型支座在坡道橋上的應用,主要依托其獨特的結構特性(可實現多向轉動、適應豎向力和水平力),解決坡道橋梁因坡度產生的特殊受力、位移及穩定性問題,具體應用體現在以下幾個方面:
鐵路軌道交通橋梁球型支座在坡道橋上的應用,主要依托其獨特的結構特性(可實現多向轉動、適應豎向力和水平力),解決坡道橋梁因坡度產生的特殊受力、位移及穩定性問題,具體應用體現在以下幾個方面:
一、適應坡道橋梁的豎向力傾斜傳遞
正確傳遞豎向荷載:坡道橋的梁體因坡度存在傾斜角度(通常坡度≤3%,特殊路段可達 5%),球型支座的球面結構可通過轉動調整自身角度,使支座頂面與梁體底面保持密貼,確保梁體自重、列車荷載等豎向力垂直傳遞至橋墩(臺),避免因荷載偏斜導致支座局部受力過大而損壞。
分散傾斜荷載應力:球型支座的球面接觸形式(上座板與下座板通過球面聚四氟乙烯滑板或鋼 - 鋼接觸)能均勻分散傾斜狀態下的豎向力,減少對橋墩(臺)頂部的局部壓應力,保護下部結構的耐久性。
二、滿足梁體沿坡道的位移需求
適應縱向坡度位移:列車行駛時,梁體受溫度變化、混凝土收縮徐變等影響會產生沿坡道方向的縱向位移(上坡或下坡方向)。球型支座的水平滑動功能(通過聚四氟乙烯滑板與不銹鋼板的低摩擦接觸)可順暢釋放這一位移,避免梁體因約束過大產生附加應力。
兼容橫向與轉角位移:除縱向位移外,坡道橋在列車離心力、風力等作用下還會產生橫向位移,同時梁體端部會因撓曲產生轉角。球型支座的球面轉動(轉角可達 0.02~0.05rad)和多向滑動能力可同時適應這些位移,保證梁體變形自由。
三、承受坡道特有的水平力與附加力
抵抗列車制動力 / 牽引力的縱向分力:在坡道上,列車啟動或制動時產生的縱向力會分解為沿坡道方向的分力,球型支座通過設置水平承載力限位裝置(如固定支座、單向活動支座的擋板),可有效傳遞或約束這一分力,防止梁體沿坡道滑動。
平衡離心力與橫向力:曲線坡道橋中,列車行駛產生的離心力會使梁體產生橫向偏移,球型支座的橫向承載能力和限位功能可限制過度偏移,保證梁體與橋墩的相對位置穩定。
四、保障橋梁結構的穩定性與安全性
減少梁體附加應力:若采用普通支座(如板式橡膠支座),在坡道上可能因無法適應傾斜角度和多向位移,導致梁體與支座間出現 “脫空” 或局部擠壓,產生附加彎矩和剪力。球型支座的多角度適應性可避免此類問題,保護梁體結構。
提升抗震與減災能力:在地震等動力荷載作用下,坡道橋的受力更復雜。球型支座(尤其是抗震型球支座)可通過合理的滑動摩擦系數設計和耗能裝置,緩沖地震力傳遞,減少結構損傷。
便于維護與更換:球型支座通常采用模塊化設計,上座板、下座板、球面襯墊等部件可單獨檢修或更換,在坡道橋這種維護空間受限的場景中,能降低養護難度和成本。