摇臂支座和滚轴支座的新选择

摇臂支座和滚轴支座都为桥梁上部结构提供线性支撑,同时允许绕单轴旋转,但这已不再是最先进的支座解决方案 – 玛格巴新型RESTON®CYLINDER摇轴支座性能更出色,并有众多新功能。

摇臂式和滚轴式单轴旋转支座长期以来在桥梁的设计和建造中发挥着重要作用。由于其圆柱形摇摆/滚动面,它们能够产生围绕一个轴的大转角,同时以线性方式传递垂直于该轴的大载荷 – 不同于“圆形”支座,如 RESTON®SPHERICAL球形支座和 RESTON®POT盆式支座,其核心部件的长宽基本是一致的。如果可用于支座的空间在桥梁跨度方向上受限,那么摇臂支座和滚轴支座的这一特性在上部结构不绕其纵轴旋转的桥梁中非常有用。然而,传统设计的曲面摇杆/滚动元件与其线性接触的承压面产生的高压可能导致支座损坏,特别是滑动表面更容易损坏,这样则需要维修或更换支座。

 

滑动而非摇摆或滚动

为了避免线性接触上可能产生的高应力, RESTON®CYLINDER摇轴支座通过在曲面上滑动来提供旋转,而不是通过在平面上摇摆或滚动。这是在更大的区域内分散荷载,而不是在狭窄的区域内分散,其大小可以通过增加支座的长度来适应以承载更高的荷载。中央旋转元件上方和下方的滑移面配备了玛格巴的高性能ROBO®SLIDE滑动材料,其强度是PTFE的两倍,并且更耐用。 

多轴旋转

为了进一步提高RESTON®CYLINDER摇轴支座的实用性和功能性,玛格巴研发了DUPLO型,它有两个弯曲的旋转面,区别于只有一个弯曲旋转面的原始MONO型(如上所述)。 

除了能够产生围绕任何水平轴的旋转外,DUPLO型还不会受到横向偏心荷载的影响,因为旋转中央元件保持在曲面的中心,曲面将其限制在上下。很多情况下,RESTON®CYLINDER “DUPLO”摇轴支座可能是其它支座的新颖替代品 -尤其是在长条形的支座比“方形”支座更受欢迎的情况下。 

一种传统的摇臂式线性支座通过在下曲面上摇动来产生围绕支座纵轴的旋转(通常是桥梁的横轴)

一种传统的滚轴式线性支座(损坏)通过在其核心的钢筒上滚动来产生围绕支座纵轴的旋转

RESTON®CYLINDER摇轴支座通过在其中央元件的弯曲下表面上滑动(其形状类似于圆柱的侧面)来产生围绕支座纵轴的旋转

当支座支撑的结构围绕支座的纵向轴线旋转时,支座中产生的或不相关的平移由其上滑动面调节

RESTON®CYLINDER圆筒支座图解(分解图) – MONO型,仅允许绕其纵轴旋转

完成生产的RESTON®CYLINDER摇轴支座MONO型 – 两端都有抗拉拔的爪子以抵御拉拔力

图示(分解图)展示了RESTON®CYLINDER摇轴支座MONO型如何产生x和y方向的平移,以及围绕y轴的旋转,设计中通常会考虑支撑荷载的纵向偏心率

与MONO型一样,新型RESTON®CYLINDER摇轴支座DUPLO型产生沿X和Y轴方向的位移,以及绕Y轴的旋转,但另外还允许绕X轴的旋转(基于上部滑动面的曲率设计)

上部滑动面的曲率半径完全独立于下部滑动面的曲率半径,从而使支座横向轴线方向的偏心度最小化,这一优点在桥梁设计中非常重要。

在巴塞尔市的一座铁路桥梁(A2 Schänzli项目的一部分)上安装RESTON®CYLINDER摇轴支座DUPLO型,以更换现有的线性摇臂支座

RESTON®CYLINDER摇轴支座“DUPLO”型在某些方面类似于为土耳其伊斯坦布尔的博斯普鲁斯第三大桥提供的玛格巴RESTON®PENDULUM摩擦摆式减隔震支座的特殊“圆柱形”设计。