CN110409291A - 一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式 - Google Patents
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Abstract
一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，非金属滑板由中心滑板和分片滑板组成，并分别镶嵌在座板上对应开设的凹槽内，中心滑板为一块整体滑板，其中心与桥梁支座摩擦副的中心对应设置，分片滑板为若干个尺寸小于整体滑板的滑板，以至少一层同心圆分布方式均布在中心滑板外侧。通过本发明，实现了支座的摩擦副的高承载，可以有效提高支座摩擦副非金属滑板的承载能力、约束能力，有效降低了支座摩擦副非金属滑板脱出的风险及支座结构尺寸，并进而降低了支座的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦副技术领域，具体说的是一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式。
背景技术
桥梁支座作为连接桥跨上部结构和下部结构的关键部件，能适应上部结构的位移与转动，并将桥跨上部结构的恒载与活载反力传递到下部结构的墩台上。桥梁支座通过平面摩擦副和球面摩擦副来完成支座的承载、位移和转动功能。支座的平面摩擦副和球面摩擦副通常采用金属摩擦面与非金属滑板组成，非金属滑板的分布与约束方式与支座的承载能力、滑动能力、转动能力和其它特殊功能密切相关，是影响支座承载能力的关键。
目前，支座的非金属滑板的排布方式主要为分片镶嵌与整板固定两种方式，分片镶嵌是将多个小尺寸的非金属滑板镶嵌在多个小尺寸的平底凹槽内，凹槽壁与凹槽底部垂直；整板固定是将一个大尺寸的非金属滑板镶嵌在一个大尺寸的凹槽内，可能采用螺钉等固定，其中当整板尺寸特别大时整板固定方式改为分片拼接形式，实际上是整板固定的一种特殊情况。分片镶嵌方式对滑板的约束能力强，可以大幅提高滑板的承载能力，提高支座各项功能实现的可靠性，但承压面积利用率低，在同样设计荷载作用下所需承压面积较大，进而导致支座的外形尺寸增加，制造成本升高；整板固定方式承压面积利用率高，在同样设计荷载作用下所需承压面积较小，支座的外形尺寸较小，制造成本降低，但对滑板的约束能力相对较弱，加大了滑板脱出的风险。
因此，如何解决上述技术问题成为了该领域技术人员努力的方向。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式。
为实现上述技术目的，所采有的技术方案是：一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，非金属滑板由中心滑板和分片滑板组成，并分别镶嵌在座板上对应开设的凹槽内，中心滑板为一块整体滑板，其中心与桥梁支座摩擦副的中心对应设置，分片滑板为若干个尺寸小于整体滑板的滑板，以至少一层同心圆分布方式均布在中心滑板外侧。
中心滑板或/和分片滑板的上表面上设置有储脂坑。
中心滑板的最小尺寸不小于80mm。
中心滑板的承压面积为支座摩擦副总承压面积的50%以上，优选50%-80%。
本发明有益效果是：通过本发明，实现了支座的摩擦副的高承载，可以有效提高支座摩擦副非金属滑板的承载能力、约束能力，有效降低了支座摩擦副非金属滑板脱出的风险及支座结构尺寸，并进而降低了支座的制造成本。
中心滑板承压面积在支座摩擦副总承压面积中的占比非常重要，比例过高，则提高约束能力的效果不明显，且增加了制造成本，不够经济；比例过低，则会增加支座结构尺寸。
本发明满足了桥梁结构对支座高承载及耐久性的要求，提高了既有桥梁结构可靠性及耐久性。
本发明满足了桥梁结构对支座高承载及耐久性的要求，提高了既有桥梁结构可靠性及耐久性，对于解决结构空间小、承载要求高的工况具有突出的应用效果。
桥梁支座所处空间狭小，在限定空间内，摩擦副的承载能力及约束能力最优。
本发明也可以应用在减隔震支座中。桥梁支座的摩擦系数随着摩擦副承载力的增加而减小，通过调整中心滑板承压面积在支座摩擦副总承压面积中的占比，改变摩擦副承载力，从而在一定范围内适当地调整摩擦系数，满足减隔震支座对不同摩擦系数的需求。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明的实施例2的结构示意图；
图中：1、座板，2、中心滑板，3、分片滑板，4、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明加以说明：
如图1、图2所示，一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，所述非金属滑板可镶嵌在座板1上开设的凹槽内，座板可为支座的座板，或者为一块金属滑板，均用于固定非金属滑板。
非金属滑板由中心滑板2与分片滑板3组成，中心滑板为一块整体滑板，形状最优采用圆形，也可为多边形，其中心与桥梁支座摩擦副的中心对应设置，即中心滑板2的中心即为桥梁支座摩擦副的中心，分片滑板3按一定规律均布于中心滑板四周，分片滑板的形状可以是但不限于圆形或扇形。分片滑板可以是一层或多层沿同心圆进行分布在中心滑板的外侧。即提高了承压面积的利用率，又增强了滑板的约束能力，即提高了承压面积的利用率，又增强了滑板的约束能力,进而实现摩擦副的高承载。
所述非金属滑板方式中通过调整中心滑板与分片滑板与的平面尺寸及数量实现调整摩擦副摩擦系数的目的，中心滑板承压面积为50%—80%的摩擦副承压积时可以提高摩擦副的摩擦系数。在此种比例设置下，能才更好的实现高承载和高约束能力。
表1 非金属滑板（改性超高分子量聚乙烯滑板）不同压力下的摩擦系数
表2 非金属滑板不同分布方案滑板承压应力及约束能力
由表1可知，该分布方式的滑板随着压力的增高，摩擦系数逐步降低。
由表2可知，三种设计形式在同分布面积的情况下，本发明在高约束能力的情况下，约束面积较小，同时，承压应力未高于设计容许应力60MPa，满足设计与限制要求。
所述非金属滑板分布方式的座板上设置有分别与中心滑板与分片滑板分布相对应的凹槽，用于固定非金属滑板。
所述非金属滑板的中心滑板与分片滑板均固定于座板上的凹槽内，中心滑板与分片滑板的上表面上均设置有储脂坑，用于存储润滑脂。
所述非金属滑板的分布方式可应用于平面内或曲面的座板内。
所述非金属滑板的的外侧设置密封圈，以防止润滑脂流失及摩擦副非金属滑板内部受到污染。密封圈固定于座板上相对应的镶槽内。
实施例1
一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，非金属滑板由中心滑板2和分片滑板3组成，中心滑板2为一块整体圆形滑板，其中心与桥梁支座摩擦副的中心对应设置，在中心滑板2的外侧均布有多片圆形的分片滑板3，多片分片滑板3以两层同心圆分布在中心滑板2的外侧。
实施例2
一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，非金属滑板由中心滑板2和分片滑板3组成，中心滑板2为一块整体圆形滑板，其中心与桥梁支座摩擦副的中心对应设置，在中心滑板2的外侧均布有八片扇形的分片滑板3，四片扇形分片滑板3为一组两层同心圆分布在中心滑板2的外侧。
Claims (4)
1.一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，其特征在于：非金属滑板由中心滑板（2）和分片滑板（3）组成，并分别镶嵌在座板上对应开设的凹槽内，中心滑板（2）为一块整体滑板，其中心与桥梁支座摩擦副的中心对应设置，分片滑板（3）为若干个尺寸小于整体滑板的滑板，以至少一层同心圆分布方式均布在中心滑板（2）外侧。
2.如权利要求1所述的一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，其特征在于：中心滑板（2）或/和分片滑板（3）的上表面上设置有储脂坑。
3.如权利要求1所述的一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，其特征在于：中心滑板（2）的最小尺寸不小于80mm。
4.如权利要求1所述的一种桥梁支座摩擦副非金属滑板分布方式，其特征在于：中心滑板（2）的承压面积为50%-80%的摩擦副的承压面积。
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