英国昆斯费里大桥（福斯三桥）上的竖向滑动支座和伸缩缝设置

英国昆斯费里大桥（Qeensferry Crossing）之前一直被称为福斯替换桥（Forth Replacement Crossing），2013年通过当地居民投票，更名为昆斯费里大桥。该桥是一座三塔斜拉桥，上部结构采用钢箱梁与混凝土桥面板的叠合梁形式，2个主跨跨径均为650 m。主梁在中间塔处与之固结，在边塔处采用竖向滑动支座，允许主梁的纵向移动。为了抵抗主梁的横向风荷载作用，在边塔处设置了横向限位装置，仅容许主梁横向小范围的移动。

+ o+ C1 n% E, J5 J. V) q( X根据桥塔的尺寸，2个竖向支座之间的间距为10 m。竖向支座根据EN1337-2设计，设计荷载为17 MN（USL）。
该桥上安装的竖向支座由一个凸形球面和一个凹形底座组成，可以传递竖向力，同时允许所需要的转动，保证上部结构与下部结构之间力的正常传递，同时使轴向旋转以及每个方向的移动变得顺畅。支座滑块采用Robo-slide超高分子聚乙烯材料，是PTFE的替代材料，性能优越，有更高的耐久性。

为了与主梁连接，支座上设计一个独立的锚板，桥塔上安装不锈钢滑动板，与底座上的Robo-slide滑动块组成了一对摩擦副。
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  b4 h$ v4 a# n3 N* F8 N考虑所有可能出现的最大约束力，将支座的允许滑移量设计为±30 mm，可以保证支座的滑动面在任何情况下都不会超限。另外，为防止在支座处作用负反力时，支座滑动界面摩擦副之间出现分离，对标准球型支座的设计做了修正，将支座的锚板锁在凹形底座中，允许支座纵向滑动与转动和竖向压缩。在支座的底座和锚板之间的凹形滑动面周围安装有6个圆盘形弹簧，在弹簧上施加一定的预压力，使得锚板与凹形底座一直处于受压状态，不会出现过大的间隙。同时，弹簧对底座施加了一个恒定的力，为所支撑的凸形块施加竖向支承力，也提高了凸形块上表面与主梁下表面间的紧密联动性。由于圆盘形弹簧的预加荷载，在滑动面及支座结构连接处的间隙达到最大设计值时，最小接触压力为0.7 MPa，保证了支座连接处不会出现间隙，避免了支座脱空甚至脱落的病害。
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英国昆斯费里大桥（Queensferry Crossing）全长2.7 km，是一座三塔斜拉桥，跨径组成为（104+221+650+650+221+104） m。该桥是目前世界上主跨跨径最长的单索面斜拉桥，其三塔单索面的创新设计增加了结构的强度和刚度，使结构更加纤细优美。主梁采用钢箱梁与混凝土桥面板的组合结构。桥塔与主梁之间安装竖向支座。支座采用球型支座，有一定的抗压能力，能适应梁体旁弯变形的需要。
$ K/ R" U  b6 v7 Z该桥上安装的伸缩缝按照欧洲技术标准设计，设计使用寿命为50年。由于该桥采用双幅主梁形式，每侧桥台处需要安装2个伸缩缝。每个伸缩缝宽度超过5 m，长度超过17 m，重约55 t。为了避免在现场焊接，伸缩缝整体运输到桥址处。南桥台处的伸缩缝有23个单元，每个单元的伸缩量为100 mm，总纵向伸缩量为23 m。北桥台处的伸缩缝伸缩量为1.7 m。伸缩缝采用模数式连接，可以满足主梁较大的横向和竖向位移以及梁体和墩的三维旋转。

为了处理车辆经过伸缩缝时产生的噪音，伸缩缝上配备了二级消音装置。伸缩缝下面的空隙采用隔音膜包裹封闭，在封闭区域内安装消音绳，减小声音强度。所安装的消音系统可以直接减小13 dB的噪音。
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就位了避免支座脱空么