5.支座的传力路径

外力——上座板——不锈钢板——平面四氟板——球芯——球面四氟板——底座。

6.水平剪力传力路径：

外力——上座板——底座。

7.设计计算

计算思路：

设计计算首先对支座在给定的单一力学状态（即压、剪）下分别进行强度计算；然后对支座进行折算应力强度计算。

从剪力传力路径可以看出，水平力在支座内是支座上支座板与支座底座相互作用，计算受剪时作用面压应力和上支座板外圆筒臂折算应力，同时计算下座板弯曲应力和焊缝。

支座定义桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。他能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。桥梁支座是架设于墩台上,顶面支承桥梁上部结构的装置。其功能为将上部结构固定于墩台,承受作用在上部结构的各种力,并将它可靠地传给墩台;在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下,支座能适应上部结构的转角和位移,使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力。桥梁支座的构造应符合上部结构的理论计算图式,如支承压力通过一个固传递时,支座应设计成只能容许结构端部转动而不能移动的固定支座;如支承压力通过一个固且作用在一定的方向传递时,则应设计成既能转动又能移动的活动支座。梁式桥支座有水平双向固定支座(即固定支座)、水平双向活动支座(或称双向活动支座)、水平一向固定一向活动支座(即活动支座)3种,其布置根据桥梁宽度而定。支座是桥梁的重要传力装置,设计中除考虑其应有足够的强度、刚度和自由的转动或移动性能外,还应注意便于维修和更换,施工中应重视座板下混凝土垫层的平整,并应根据气温确定其安放位置;在震区应考虑抗震措施。

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。抗震球型支座能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁下部结构,以适应梁体自由伸缩及转动的需要。目前应用广泛的桥梁支座形式有板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型支座等[1]。板式橡胶支座结构简单、成本低廉,但承载能力较低;盆式橡胶支座承载能力较高、滑动摩擦系数小、转动灵活,但橡胶材料易老化、设计转角较小[2-3];球型支座设计转角可远大于盆式橡胶支座,一般为0.01～0.02rad,必要时也可以达到0.05 rad,承载能力高,可适应于大跨度桥梁的应用。球型支座在转动力矩作用下,会在转动接触面之间发生较大位移和转动,对结构承载方式会产生显著影响,必须在分析中加以考虑。通过建立常规力学模型分析球型支座转动性能,并通过非线性接触有限元分析方法进行验证,确定球型支座的转动条件。研究不同转角下球型支座各部件应力分布情况,在此基础上,分析球型支座主要设计参数对支座性能的影响。分析计算结果对以后球型支座的设计和应用有重要的理论意义和实用价值。