CN109944151B - 一种自复位单向滑移抗拉支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自复位单向滑移抗拉支座，包括下支座板、球面滑板、球冠衬板、中间衬板及上支座板，所述下支座板底部用于与桥墩基础焊接固连，所述球面滑板安装在下支座板上部，所述球冠衬板安装在球面滑板内，所述球冠衬板可在球面滑板内滑动来满足桥梁大转角的要求，所述中间衬板的下侧位于球冠衬板的上方，所述中间衬板的上侧位于上支座板的下方，所述上支座板用于与桥梁体焊接，所述中间衬板的顺桥向固定有板簧组件，用以确保支座顺桥向滑移自复位，所述中间衬板横桥向固定有导向滑条，用以导向约束。与现有技术相比，本发明具有滑移自复位、竖向可抗拉、性能稳定、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本发明属于桥梁支座技术领域，尤其是涉及一种自复位单向滑移抗拉支座。
背景技术
近年来，由于公路运输引发环境污染、能源消耗、运输费用及运输安全等成本效应，也给人与自然的和谐发展带来了极大挑战。未来我国交通运输战略模式为“优先发展铁路、促进铁路公路协调发展”，可见，高速铁路运输的重要性及普遍性也愈发明显。随着高速铁路的日趋发展，支座在桥梁中的应用必不可少，尤其是在海洋、湖泊及山区之间铁路连接处，应用更为广泛。
就桥梁而言，支座通常布置于桥跨结构与桥墩、桥台的支承处，起到传力的作用，是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。通过支座将桥梁上部结构的反力和变形位移及转角可靠地传递给桥梁下部结构，从而确保结构的实际受力情况更符合于设计的理论模型，保证桥梁结构的安全性。随着桥梁及建筑结构形式的多样性，也增加了支座功能的多样性。现有的简易支座通过在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构，仅适用于小跨度桥梁，但是由于其自由伸缩性差，目前很少被采用。钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动的，其承载能力强，但是由于铸钢支座构造复杂、用钢量大，也被适度选用。板式橡胶支座在列车活载作用下产生压缩变形，相对于盆式橡胶支座，其造价稍低，具有减振降噪的作用；而盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上进一步完善后的橡胶支座，具有承载力强，水平位移大，摩擦系数小，转角大，用钢少等特点；但由于橡胶支座受力学性能方面限制，因其橡胶的纵向剪切刚度较小，致使桥梁下部结构的综合刚度较低，在制动力作用下钢轨的附加应力较大，因此对橡胶支座一般仅在简支梁下采用，而对轨道交通高架桥连续梁中的使用应持谨慎态度。球型支座是在盆式橡胶支座的基础上进一步发展而来，适应桥梁多向转动，允许水平位移量大，性能优越，目前已在国内外城市立交桥及公路桥梁广泛采用。
梁式桥的支座一般分为固定支座和活动支座，其中固定支座不仅要固定主梁在墩台上的位置和传递竖向压力，而且要保证主梁发生挠曲时在支承处能自由转动，即固定支座允许梁截面自由转动而不能移动，而活动支座不仅要传递竖向压力，而且要保证主梁在支承处既能自由转动，又能水平移动，即活动支座允许梁在挠曲和伸缩时转动与移动。另外，在连续梁桥、悬臂梁桥、斜桥等上，因荷载的作用，在某些支点产生拉力，此时支座必须要求具有抗拉功能，并且能承受相应的转动和水平位移。针对活动支座而言，在其受到横向承载力作用时，会产生水平向位移和转动，如何使滑移支座不通过外力而能自复位重新起作用，如何开发出具有自复位且具有抗拉效果的多功能单向滑移支座，如何降低支座的更换和维护成本，俨然成为现桥梁科技工作者必须面对的问题。因此，开发一种具有自复位单向滑移的抗拉支座非常重要。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自复位单向滑移抗拉支座。
本发明自复位单向滑移抗拉支座，具有滑移自复位、竖向可抗拉、性能稳定、成本低廉等优点，且有良好的经济实用性和推广前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种自复位单向滑移抗拉支座，包括下支座板、球面滑板、球冠衬板、中间衬板及上支座板，所述下支座板底部用于与桥墩基础焊接固连，所述球面滑板安装在下支座板上部，所述球冠衬板安装在球面滑板内，所述球冠衬板可在球面滑板内滑动来满足桥梁大转角的要求，所述中间衬板的下侧位于球冠衬板的上方，所述中间衬板的上侧位于上支座板的下方，所述上支座板用于与桥梁体焊接，所述中间衬板的顺桥向固定有板簧组件，用以确保支座顺桥向滑移自复位，所述中间衬板横桥向固定有导向滑条，用以导向约束。
在本发明的一个实施方式中，所述中间衬板下侧布置有平面第一滑板用以减小其与球冠衬板间相对滑动产生的摩擦力。
在本发明的一个实施方式中，所述中间衬板上侧布置有平面第二滑板用以减小其与上支座板间相对滑动产生的摩擦力。
在本发明的一个实施方式中，所述下支座板周侧设置抗拉环使其在受竖向拉力作用时产生负反力，所述抗拉环通过连接螺栓周向均布固定于中间衬板，用以支座竖向抗拉作用。
在本发明的一个实施方式中，所述下支座板侧面设有凸缘，截面近似呈T型，凸缘部分起到竖向抗拉作用，所述抗拉环位于凸缘部分。
在本发明的一个实施方式中，所述中间衬板顺桥向通过中心螺栓固定有对称板簧组件，在上支座板顺桥向两侧固定连接有板簧挡板，所述板簧挡板起到约束限位的作用。
在本发明的一个实施方式中，在上支座板横桥向两侧固定连接有加强肋挡板，所述加强肋挡板起到约束限位的作用。
在本发明的一个实施方式中，在加强肋挡板内侧焊接有侧面不锈钢条，所述侧面不锈钢条与导向滑条留有容许球冠衬板最大偏转的横桥向间隙。
在本发明的一个实施方式中，在所述球冠衬板表面无缝焊接有球面不锈钢，在所述球冠衬板上部安装有平面第一滑板，用以减小球冠衬板的转动摩擦力。
在本发明的一个实施方式中，球面不锈钢采用316L材料。
在本发明的一个实施方式中，所述球面滑板、平面第一滑板和平面第二滑板采用整体板或分片镶嵌板。
在本发明的一个实施方式中，所述上支座板顶部开有用于与桥梁体焊接的剖口。
在本发明的一个实施方式中，所述球面滑板、平面第一滑板和平面第二滑板材料可为聚四氟乙烯或超高分子量聚乙烯，采用5201-2硅脂润滑。
在本发明的一个实施方式中，所述导向滑条材料采用具有高强耐磨性的SF-1三层复合板。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
第一、本发明的自复位单向滑移抗拉支座，采用下支座板截面加工近似呈T型，凸缘部分对应有抗拉环使其在受竖向拉力作用时能产生负反力，从而使支座具有抗拉功能。
第二、本发明的自复位单向滑移抗拉支座，采用板簧组件为单向滑移支座提供刚度来防止其锁死，由于板簧具有大变形、大刚度、性能稳定等优异特性，且可以根据实际需求来设计板簧组件刚度，从而确保滑移支座能够自复位。
第三、本发明的自复位单向滑移抗拉支座，具有滑移自复位、竖向可抗拉、性能稳定等优点，同时也能降低支座的更换和维护成本，具有良好的经济实用性和推广前景。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为实施例1中自复位单向滑移抗拉支座顺桥向局部剖视图。
图2为实施例1中自复位单向滑移抗拉支座横桥向局部剖视图。
图中标号：1、下支座板，2、球面滑板，3、球面不锈钢，4、球冠衬板，5、平面第一滑板，6、连接螺栓，7、抗拉环，8、中间衬板，9、板簧组件，10、中心螺栓，11、板簧挡板，12、上支座板，13、加强肋挡板，14、平面第二滑板，15、侧面不锈钢条，16、导向滑条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
参考图1与图2，一种自复位单向滑移抗拉支座，包括下支座板1、球面滑板2、球冠衬板4、中间衬板8及上支座板12，所述下支座板1底部用于与桥墩基础焊接固连，所述球面滑板2安装在下支座板1上部，所述球冠衬板4安装在球面滑板2内，所述球冠衬板4可在球面滑板2内滑动来满足桥梁大转角的要求，所述中间衬板8的下侧位于球冠衬板4的上方，所述中间衬板8的上侧位于上支座板12的下方，所述上支座板12用于与桥梁体焊接，所述中间衬板8的顺桥向固定有板簧组件9，用以确保支座顺桥向滑移自复位，所述中间衬板8横桥向固定有导向滑条16，用以导向约束。
本实施例中，所述中间衬板8下侧布置有平面第一滑板5用以减小其与球冠衬板4间相对滑动产生的摩擦力。
本实施例中，所述中间衬板8上侧布置有平面第二滑板14用以减小其与上支座板12间相对滑动产生的摩擦力。
本实施例中，所述下支座板1周侧设置抗拉环7使其在受竖向拉力作用时产生负反力，所述抗拉环7通过连接螺栓6周向均布固定于中间衬板8，用以支座竖向抗拉作用。
本实施例中，所述下支座板1侧面设有凸缘，截面近似呈T型，凸缘部分起到竖向抗拉作用，所述抗拉环7位于凸缘部分。
本实施例中，所述中间衬板8顺桥向通过中心螺栓10固定有对称板簧组件9，在上支座板12顺桥向两侧固定连接有板簧挡板11，所述板簧挡板11起到约束限位的作用。
本实施例中，在上支座板12横桥向两侧固定连接有加强肋挡板13，所述加强肋挡板13起到约束限位的作用。
本实施例中，在加强肋挡板13内侧焊接有侧面不锈钢条15，所述侧面不锈钢条15与导向滑条16留有容许球冠衬板4最大偏转的横桥向间隙。
本实施例中，在所述球冠衬板4表面无缝焊接有球面不锈钢3，在所述球冠衬板4上部安装有平面第一滑板5，用以减小球冠衬板4的转动摩擦力。
本实施例中，球面不锈钢3采用316L材料。
本实施例中，所述球面滑板2、平面第一滑板5和平面第二滑板14采用整体板或分片镶嵌板。
本实施例中，所述上支座板12顶部开有用于与桥梁体焊接的剖口。
本实施例中，所述球面滑板2、平面第一滑板5和平面第二滑板14材料可为聚四氟乙烯或超高分子量聚乙烯，采用5201-2硅脂润滑。
本实施例中，所述导向滑条16材料采用具有高强耐磨性的SF-1三层复合板。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，包括下支座板(1)、球面滑板(2)、球冠衬板(4)、中间衬板(8)及上支座板(12)，所述下支座板(1)底部用于与桥墩基础焊接固连，所述球面滑板(2)安装在下支座板(1)上部，所述球冠衬板(4)安装在球面滑板(2)内，所述球冠衬板(4)可在球面滑板(2)内滑动来满足桥梁大转角的要求，所述中间衬板(8)的下侧位于球冠衬板(4)的上方，所述中间衬板(8)的上侧位于上支座板(12)的下方，所述上支座板(12)用于与桥梁体焊接，所述中间衬板(8)的顺桥向固定有板簧组件(9)，用以确保支座顺桥向滑移自复位，所述中间衬板(8)横桥向固定有导向滑条(16)，用以导向约束。
2.根据权利要求1所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，所述中间衬板(8)下侧布置有平面第一滑板(5)用以减小其与球冠衬板(4)间相对滑动产生的摩擦力，所述中间衬板(8)上侧布置有平面第二滑板(14)用以减小其与上支座板(12)间相对滑动产生的摩擦力。
3.根据权利要求1所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，所述下支座板(1)周侧设置抗拉环(7)使其在受竖向拉力作用时产生负反力，所述抗拉环(7)周向均布固定于中间衬板(8)，用以支座竖向抗拉作用。
4.根据权利要求3所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，所述下支座板(1)侧面设有凸缘，凸缘部分起到竖向抗拉作用，所述抗拉环(7)位于凸缘部分。
5.根据权利要求1所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，所述中间衬板(8)顺桥向通过中心螺栓(10)固定有对称板簧组件(9)，在上支座板(12)顺桥向两侧固定连接有板簧挡板(11)，所述板簧挡板(11)起到约束限位的作用。
6.根据权利要求1所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，在上支座板(12)横桥向两侧固定连接有加强肋挡板(13)，所述加强肋挡板(13)起到约束限位的作用。
7.根据权利要求6所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，在加强肋挡板(13)内侧焊接有侧面不锈钢条(15)，所述侧面不锈钢条(15)与导向滑条(16)留有容许球冠衬板(4)最大偏转的横桥向间隙。
8.根据权利要求1所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，在所述球冠衬板(4)表面无缝焊接有球面不锈钢(3)，在所述球冠衬板(4)上部安装有平面第一滑板(5)。
9.根据权利要求1或2所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，所述球面滑板(2)、平面第一滑板(5)和平面第二滑板(14)采用整体板或分片镶嵌板。
10.根据权利要求1所述的一种自复位单向滑移抗拉支座，其特征在于，所述上支座板(12)顶部开有用于与桥梁体焊接的剖口。
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