式支座是橋梁工程中關(guān)鍵的支撐技術(shù)，由上下兩部分組成，上部有鋼板、膠墊、螺栓等，下部含鋼板、鋼球等，其有多種類型，按使用環(huán)境分室內(nèi)和室外用，按材質(zhì)可分為橡膠、球墨鑄鐵、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼板等類型，尺寸通常按需定制，常規(guī)范圍約 50mm×50mm×30mm - 800mm×800mm×300mm，不同尺寸承載力各異，以盆式橡膠支座為例，具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，GPZ 系列公路橋梁盆式橡膠支座有多個(gè)級別和活動(dòng)類型，建筑高度低、滑移面摩擦系數(shù)小，盆式支座利用半封閉鋼制盤腔內(nèi)彈性橡膠塊在三向受力下呈流體性質(zhì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，

盆式支座的結(jié)構(gòu)與工作原理

1 基本結(jié)構(gòu)

盆式支座主要由以下幾個(gè)部分組成：

• 上支座板：與橋梁上部結(jié)構(gòu)（如梁體）連接，通常采用鋼板或鑄鋼材料。
• 聚四氟乙烯（PTFE）滑板：位于上支座板與下支座板之間，具有低摩擦系數(shù)，使支座能夠水平滑動(dòng)。
• 下支座板（盆體）：通常由鑄鋼或高強(qiáng)度鋼材制成，內(nèi)部填充橡膠或彈性材料，以提供豎向承載和轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
• 橡膠密封圈：防止灰塵、水分等進(jìn)入支座內(nèi)部，延長使用壽命。

2 工作原理

盆式支座的工作原理基于滑動(dòng)摩擦和彈性變形：

1. 豎向承載：橋梁荷載通過上支座板傳遞至下支座板，盆體內(nèi)的橡膠或彈性材料提供支撐，確保支座能夠承受巨大壓力而不變形。
2. 水平滑動(dòng)：當(dāng)橋梁因溫度變化或地震等因素發(fā)生伸縮變形時(shí)，PTFE滑板允許上支座板沿下支座板滑動(dòng)，減少結(jié)構(gòu)應(yīng)力。
3. 轉(zhuǎn)動(dòng)適應(yīng)：盆式支座具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，可適應(yīng)橋梁因荷載不均或沉降引起的微小角度變化。

盆式支座的分類

根據(jù)不同的功能需求,盆式支座可分為以下幾種類型：

1 固定式盆式支座

• 僅允許豎向承載和微小轉(zhuǎn)動(dòng),不提供水平滑動(dòng)能力。
• 適用于橋梁固定端,防止結(jié)構(gòu)橫向位移。

2 單向活動(dòng)盆式支座

• 允許沿一個(gè)方向滑動(dòng)（通常為橋梁縱向），適用于溫度變形較大的橋梁。

3 雙向活動(dòng)盆式支座

• 允許沿縱向和橫向滑動(dòng),適用于大跨度橋梁或地震多發(fā)區(qū)，以吸收多方向位移。

4 抗震型盆式支座

• 增設(shè)阻尼裝置（如鉛芯橡膠或液壓緩沖器），提高抗震性能，適用于高烈度地震區(qū)橋梁。

盆式支座的工程應(yīng)用

1 大跨度橋梁

盆式支座廣泛應(yīng)用于斜拉橋、懸索橋等大跨度橋梁，如港珠澳大橋、南京長江大橋等，其高承載能力和適應(yīng)變形能力使其成為理想選擇。

2 城市高架橋

在溫度變化頻繁的城市高架橋中,盆式支座能有效吸收熱脹冷縮帶來的位移，減少結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

3 鐵路橋梁

由于鐵路橋梁承受動(dòng)荷載較大,盆式支座的低摩擦和抗震性能可確保列車運(yùn)行平穩(wěn)。

4 特殊環(huán)境橋梁

在沿海、高寒或地震多發(fā)地區(qū)，盆式支座通過特殊材料（如耐腐蝕不銹鋼、耐低溫橡膠）提高耐久性。

盆式支座的未來發(fā)展趨勢

1 智能化監(jiān)測

隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的發(fā)展，未來盆式支座可能集成傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測支座位移、荷載、磨損等數(shù)據(jù)，提高橋梁安全預(yù)警能力。

2 新材料應(yīng)用

• 石墨烯增強(qiáng)橡膠：提高支座的抗老化性能和承載能力。
• 自潤滑材料：減少PTFE滑板的磨損，延長使用壽命。

3 模塊化設(shè)計(jì)

采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，使支座更易于更換和維護(hù)，降低橋梁全生命周期成本。

盆式支座作為現(xiàn)代橋梁工程的核心部件,其優(yōu)異的承載能力、變形適應(yīng)性和耐久性使其在各類橋梁中發(fā)揮重要作用，隨著新材料、智能化技術(shù)的應(yīng)用，盆式支座將進(jìn)一步提升橋梁的安全性和經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)交通基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展。

對于橋梁工程師和施工方而言,選擇合適的盆式支座類型并做好維護(hù)管理，是確保橋梁長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。