桥梁隔震橡胶支座作为上部结构(桥梁梁体、屋盖系统等)和下部结构(桥墩、柱子、支承体系等)间的连接构件, 支座广泛地应用于工程结构中, 其主要功能如下:
(1)将上部结构内力可靠地集中传递到下部结构, 其中包括压力、拔力、各方向的剪力、弯矩、扭矩等。 固定支座即可起到这种作用。
(2)上述各种内力并不需要全部传给下部结构, 有些内力传给下部结构后将使下部结构处于非常不利的复杂受力状态。 在各种随机荷载作用下其构造很难处理, 有时会出现难以预料的事故, 如弯矩、扭矩、动力荷载产生的峰值内力等。 故支座还应起到释放这些内力, 使其不致传递到下部结构。 固定铰支座可起到释放弯矩的作用。
(3)除(2)中所述功能外, 支座还可起到释放水平剪力的作用, 水平剪力将使柱(或墩)底产生巨大弯矩, 尤其高桥墩、高柱, 加上轴压力, 柱子受偏压, 造成墩、柱的破坏或使用材料的浪费。 为此可采用可移动铰支座, 释放剪力。
(4)支座作为一种连接件, 应使设计分析时的力学模型能充分地反映实际结构模型的受力情况, 计算结果尽量符合实际工作情况。
(5)支座作为边缘构件, 在结构内力控制中, 应该起到调节、控制结构内力作用。
(6)在动力荷载作用下(如地震、风振、火车、汽车等动力荷载), 支座还应具有抗震、减振甚至隔振的功能。 具有抵抗、减小、隔离动力峰值的作用。 这种作用应在设计时尽可能计算准确。
支座在结构设计、施工使用中是不可或缺的重要部件,因其受力集中, 且需要活动(转动或移动), 故相当于一个可动“关节” 。 理论上是一个具有运动副的机构, 而不是结构,作为运动部件, 受力复杂。 设计方法和规范均不同于“ 结构”, 不属于土建范畴, 而属于机械领域问题。 其材料选择、设计、加工制造和规范应按机械标准。 但使用在土建工程中, 又要满足土建的相应规范, 设计中还要考虑土建功能。支座制造所用的材料, 对橡胶支座来说, 因采用高分子有机材料———橡胶作为主要承重构件, 故又和“ 化学工业” 挂钩,其物理、化学性能又要复杂得多。 至于橡胶支座的力学计算, 很难进行。 因橡胶是典型的“ 粘-弹-塑” 性材料, 其各项参数是依赖于变形的变量同时也是时间的变量 , 故橡胶支座属多学科交叉问题, 设计参数极难确定, 以前已经广泛使用, 也出过事故, 但这些基础性研究并没进行。