板式橡胶支座变形问题的分析

首先我们要清晰桥梁支座的作用。其主要的作用有两点：1、将桥梁荷载（动载及静载）有效传递到桥墩：2、满足桥梁变形需要。然后，要了解板式橡胶支座的内部结构，其结构如图所示：支座内部是一层钢板一层胶的结构，钢板和中间胶层厚度根据支座的尺寸大小不同而不同，具体按照JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》和JT/T663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》标准制造的。

图一：板式橡胶支座内部结构示意图

板式橡胶支座在正常使用的情况下，其变形有两种形式：1、剪切变形；2、竖向压缩变形。

剪切变形的发生是由于桥梁的水平力（桥梁的伸缩等）引起的，变形后的形状如图二所示。图中角a称为剪切角。JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》8.4.2b中规定：支座的切角应不大于35°。所以在支座使用中应执行此规定，可根据剪切量B来确定；B≦Htan35°=0.7H，如支座高度为63毫米，其最大剪切变形不应大于0.7X63=44毫米。

H

    图二：支座剪切变形示意图

支座的竖向压缩变形是由于桥梁的竖向荷载引起，由于支座内部结构的特殊性，支座在正常的使用情况下会出现图三所示的变形，当支座在竖向荷载作用时，支座内橡胶层因受压会延径向呈半圆形外鼓，而钢板则保持原状，所以支座会出现比较均匀的外鼓现象。此属于支座的正常变形。

事实上，桥梁之所以采用板式橡胶支座，就是应为其良好的变形性能可以满足桥梁的各种受力和变位，换句话说，如果支座不能变形就没有使用的必要了。

图三：支座竖向压缩变形示意图