橋梁支座是橋梁工程結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié),成品支座一定要實(shí)現(xiàn)計(jì)算模型中支座的力學(xué)性能,因此作為一名結(jié)構(gòu)工程師了解清楚各種成品支座的構(gòu)造組成、適用范圍、成本造價(jià)及優(yōu)缺點(diǎn)后,才能在不同的工程結(jié)構(gòu)中選擇成品支座時(shí)游刃有余。
2000年以前橡膠支座在成品支座市場(chǎng)占統(tǒng)治地位,進(jìn)入21世紀(jì)后,由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工程師們對(duì)鋼支座的了解越來越多,鋼支座開始慢慢搶占市場(chǎng),現(xiàn)階段鋼支座的市場(chǎng)份額已經(jīng)相當(dāng)可觀。若干年后鋼支座將完全替代橡膠支座,高科技的橋梁支座會(huì)不斷地研發(fā)出來。
球型鋼支座由上、下支座板(鑄鋼件)、鋼球芯、聚四氟乙烯圓平板和球型板、不銹鋼板組成。聚四氟乙烯以碳原子為骨架,氟原子對(duì)稱而均勻地分布在它的周圍,構(gòu)成嚴(yán)密的屏障,使它具有非常寶貴的綜合物理機(jī)械性能。聚四氟乙烯對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑有很高的抗蝕性,即使溫度較高,也不會(huì)發(fā)生作用,其耐腐蝕性能甚至超過玻璃、陶瓷、不銹鋼以至金、鉑,所以,素有“塑料王”之稱。除某些芳烴化合物能使聚四氟乙烯有輕微的溶脹外,對(duì)酮類、醇類等有機(jī)溶劑均有耐蝕性。只有熔融態(tài)的堿金屬及元素氟等在高溫下才能對(duì)它起作用。強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中其使用壽命是不銹鋼的20至30倍。聚四氟乙烯分子間的范德華引力小,容易產(chǎn)生鍵間滑動(dòng),故聚四氟乙烯具有很低的摩擦系數(shù)及不粘性,摩擦系數(shù)是冰面的0.05~0.1倍,在已知固體材料中是最低的。故球型鋼支座的使用壽命很長,可以達(dá)到100年以上。此種支座與傳統(tǒng)的橡膠支座相比具有以下優(yōu)點(diǎn):支座通過球面?zhèn)髁?、不?huì)出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象,作用于下部結(jié)構(gòu)的反力比較均勻;支座通過球面聚四氟乙烯的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)或位移釋放,故可以實(shí)現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)角(≧0.05rad)和位移釋放(≧200mm);使用壽命長,可以達(dá)到100年以上,結(jié)構(gòu)使用年限內(nèi)不用更換,故綜合造價(jià)比橡膠支座低;不污染環(huán)境且可以回收利用,綠色環(huán)保。此種支座可以實(shí)現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動(dòng)、不釋放位移、單項(xiàng)釋放位移和多項(xiàng)位移釋放,不能承受拔力。