CN111501537A - 一种球型抗风桥梁支座 - Google Patents
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Abstract
一种球型抗风桥梁支座，包括底盆（1）、中间钢板（3）、球冠（5）和滑动板（13），底盆（1）顶面两侧对称布置有凹槽（17），中间钢板（3）置于底盆（1）顶部空腔之中，球冠（5）置于中间钢板（3）顶部，滑动板（13）置于球冠（5）顶部，中间钢板（3）底部两侧对称设置有碟簧安装位（18），碟簧安装位（18）置于相对应的凹槽（17）内，碟簧安装位（18）上套置有碟簧（2），球冠（5）底部球面与中间钢板（3）顶部球面之间设置有的球面耐磨板（4），滑动板（13）底面与球冠（5）顶部之间设置有平面耐磨板（6），平面耐磨板（6）安装在球冠（5）顶面的沉槽中。受力均匀，稳定性提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种支座，更具体的说涉及一种球型抗风桥梁支座，属于桥梁结构技术领域。
背景技术
抗风支座广泛应用于斜拉桥、悬索桥等大型桥梁工程中。抗风支座作为桥塔和主梁之间的过渡装置当桥梁遇风力、地震力等外力时，抗风支座起到承担桥塔与主梁之间的横桥向压力作用，约束桥梁主梁结构相对桥塔的横桥向位置；同时兼顾主梁结构相对于桥塔转动和顺桥向、竖桥向滑移。
目前，现有的盆式抗风支座主要由内置橡胶垫承担设计载荷，由于橡胶额定压强较小，所以盆式抗风支座的尺寸较大，盆式抗风支座横桥向压缩量仅靠橡胶垫的微小弹性变形实现，转动也由橡胶垫的偏载实现，转角量小且不利于橡胶垫的长期使用。现有的球型抗风支座的承压方式与球型钢支座类似，内部为刚性结构，可以实现大转角量，但不具备横桥向压缩量。现有的盆式抗风支座和球型抗风支座在使用时，都存在当主梁相对桥塔发生横桥向位移时，主梁横桥向远离桥塔一侧抗风支座底盆和滑动板相互远离，平面耐磨板与滑动板不锈钢板脱开的缺陷，当主梁再度回到中性位置或越过中心位置向反方向发生横桥向位移时，平面耐磨板与滑动板不锈钢板发生刚性接触和撞击，容易造成耐磨板的失效和损坏。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种球型抗风桥梁支座。
本发明为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种球型抗风桥梁支座，包括底盆、中间钢板、球冠和滑动板，所述的底盆底部为平面，底盆顶面设置有圆柱面空腔，底盆顶面两侧对称布置有凹槽，所述的中间钢板置于底盆顶部空腔之中，所述的球冠置于中间钢板顶部，所述的滑动板置于球冠顶部，所述的中间钢板顶面为凹球面，中间钢板底部两侧对称设置有与底盆顶部的凹槽相对应的碟簧安装位，碟簧安装位置于相对应的凹槽内，所述的碟簧安装位上套置有碟簧，所述的球冠底面为与中间钢板顶面的凹球面同心的凸球面，球冠顶面为平面，球冠顶面中部设置有沉孔，所述的沉孔底部为球面，球冠底部凸球面与中间钢板顶部凹球面之间设置有高性能非金属材料制成的球面耐磨板，滑动板底面与球冠顶部之间设置有高性能非金属材料制成的平面耐磨板，所述的平面耐磨板安装在球冠顶面的环形沉槽中。
所述的中间钢板顶面中心设置有螺孔，所述球冠顶面中部的沉孔上设置有与中间钢板顶面的螺孔相对应的抗拉轴，所述的抗拉轴一端为具有球面卡槽的圆盘头、另一端为螺纹，相对应抗拉轴的螺纹端拧置于中间钢板的螺孔中，抗拉轴的球面卡槽和球冠沉孔底部球面之间设置有高性能非金属材料制成的抗拉轴耐磨板。
所述的球面耐磨板镶嵌在中间钢板顶部凹球面中。
所述的滑动板上通过锚棒螺栓安装有锚棒。
所述的底盆圆柱面空腔边沿套合有圆环形的卡圈。
所述的卡圈通过半牙形状的卡圈螺钉固定。
所述的卡圈与底盆之间的间隙中安装有密封圈。
所述的球冠顶面外圈设置有环形沉槽Ⅰ，所述的中间钢板的凹球面上设置有环形沉槽Ⅱ，所述的环形沉槽Ⅰ和环形沉槽Ⅱ中均嵌有防尘圈。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明中底盆与中间钢板之间的空腔和碟簧安装位之间具有横桥向间隙，当碟簧被压缩到最大行程时，底盆与中间钢板接触，碟簧受到的压力不再增大，可有效保护碟簧不失效。
2、本发明中碟簧成组使用，相对底盆盆环中心线呈中心对称布置，使本支座受力均匀，稳定性提高。
3、本发明中中间钢板置于底盆顶部空腔之中，底盆空腔具备横桥向导向作用，同时可在竖直平面内约束中间钢板的位置。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中，底盆1，碟簧2，中间钢板3，球面耐磨板4，球冠5，平面耐磨板6，防尘圈7，抗拉轴8，抗拉轴耐磨板9，卡圈10，卡圈螺钉11，密封圈12，滑动板13，锚棒14，锚棒螺栓15，底盆螺栓16，凹槽17，碟簧安装位18，主梁19，桥塔20。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，一种球型抗风桥梁支座，包括底盆1、中间钢板3、球冠5和滑动板13。所述的底盆1底部为平面，底盆1顶面设置有阶梯圆柱面空腔，底盆1顶面两侧对称布置有凹槽17。所述的中间钢板3置于底盆1顶部空腔之中，所述的球冠5置于中间钢板3顶部，所述的滑动板13置于球冠5顶部；所述的滑动板13为钢板，上部焊接有不锈钢板。所述的中间钢板3顶面为凹球面，中间钢板3底部两侧对称设置有与底盆1顶部的凹槽17相对应的碟簧安装位18，碟簧安装位18置于相对应的凹槽17内，所述的碟簧安装位18上套置有支撑面碟簧2，碟簧2在支座组装时按照工程实际需求进行预压。所述的球冠5底面为与中间钢板3顶面的凹球面同心的凸球面，球冠5顶面为平面，球冠5顶面中部设置有沉孔，所述的沉孔底部为球面。球冠5底部凸球面与中间钢板3顶部凹球面之间设置有高性能非金属材料制成的球面耐磨板4，滑动板13底面与球冠5顶部之间设置有高性能非金属材料制成的平面耐磨板6，所述的平面耐磨板6安装在球冠5顶面的环形沉槽中。
参见图1，所述的中间钢板3顶面中心设置有螺孔，所述球冠5顶面中部的沉孔上设置有与中间钢板3顶面的螺孔相对应的抗拉轴8，所述的抗拉轴8一端为具有球面卡槽的圆盘头、另一端为螺。相对应的抗拉轴8的螺纹端拧置于中间钢板3的螺孔中并做防松处理，抗拉轴8的球面卡槽和球冠5沉孔底部球面之间设置有圆形球面的由高性能非金属材料制成的抗拉轴耐磨板9。
参见图1，所述的球面耐磨板4镶嵌在中间钢板3顶部凹球面中。
参见图1，所述的滑动板13上通过锚棒螺栓15安装有锚棒14。所述的锚棒14由套筒和锚杆组装而成，所述的锚棒螺栓15为半牙螺栓。
参见图1，所述的底盆1圆柱面空腔边沿套合有圆环形的卡圈10。进一步的，所述的卡圈10通过半牙形状的卡圈螺钉11固定。
参见图1，所述的卡圈10与底盆1之间的间隙中安装有由天然橡胶或三元乙丙橡胶环制成的密封圈12，使底盆1和中间钢板3之间的空腔处于密封状态。
参见图1，所述的球冠5顶面外圈设置有环形沉槽Ⅰ，所述的中间钢板3的凹球面上设置有环形沉槽Ⅱ，所述的环形沉槽Ⅰ和环形沉槽Ⅱ中均嵌有改性超高分子量聚乙烯等非金属材料制成的防尘圈7，使球面耐磨板4和平面耐磨板6处于防尘状态。
参见图1，本抗风支座在桥梁上安装时，在每个桥塔20处两个完全相同的抗风支座成对安装，底盆1通过底盆螺栓16与桥梁主梁19相连，底盆螺栓16为高强度螺栓；滑动板13通过锚棒14和锚棒螺栓15与桥塔20相连。球冠5与球面耐磨板4、中间钢板3形成球面摩擦副，同时抗拉轴8与抗拉轴耐磨板9、球冠5形成球面摩擦副，可实现支座承载和转动的功能。抗拉轴8和卡圈10将底盆1、碟簧2、中间钢板3、球面耐磨板4、球冠5、平面耐磨板6、防尘圈7、抗拉轴8、抗拉轴耐磨板9连接成一个具备各自工作自由度的整体。当主梁19相对桥塔20发生顺桥向位移时，本抗风支座的平面耐磨板6在滑动板13上滑移，即底盆1与滑动板13发生相对位移；当主梁19因外力相对桥塔20发生横向位移时，顺风方向的抗风支座存在被压缩的趋势，逆风方向的抗风支座存在松弛的趋势，当主梁19在不同桥塔20之间存在不同的横向位移时，底盆1和滑动板13之间产生转角，以适应主梁19与桥塔20之间形成的转角。因本抗风支座本身具备一定量的弹性张力，可使本支座与桥塔10密贴、与主梁19密贴，可使本支座收到的刚性冲击变位柔性冲击，提高了支座的寿命。本抗风支座中碟簧2型号、数量以及组数可根据弹性张力要求进行选取，碟簧2的单组数量可以根据横向压缩行程要求进行选取。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种球型抗风桥梁支座，包括底盆(1)、中间钢板(3)、球冠(5)和滑动板(13)，其特征在于：所述的底盆(1)底部为平面，底盆(1)顶面设置有圆柱面空腔，底盆(1)顶面两侧对称布置有凹槽(17)，所述的中间钢板(3)置于底盆(1)顶部空腔之中，所述的球冠(5)置于中间钢板(3)顶部，所述的滑动板(13)置于球冠(5)顶部，所述的中间钢板(3)顶面为凹球面，中间钢板(3)底部两侧对称设置有与底盆(1)顶部的凹槽(17)相对应的碟簧安装位(18)，碟簧安装位(18)置于相对应的凹槽(17)内，所述的碟簧安装位(18)上套置有碟簧(2)，所述的球冠(5)底面为与中间钢板(3)顶面的凹球面同心的凸球面，球冠(5)顶面为平面，球冠(5)顶面中部设置有沉孔，所述的沉孔底部为球面，球冠(5)底部凸球面与中间钢板(3)顶部凹球面之间设置有高性能非金属材料制成的球面耐磨板(4)，滑动板(13)底面与球冠(5)顶部之间设置有高性能非金属材料制成的平面耐磨板(6)，所述的平面耐磨板(6)安装在球冠(5)顶面的环形沉槽中。
2.根据权利要求1所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的中间钢板(3)顶面中心设置有螺孔，所述球冠(5)顶面中部的沉孔上设置有与中间钢板(3)顶面的螺孔相对应的抗拉轴(8)，所述的抗拉轴(8)一端为具有球面卡槽的圆盘头、另一端为螺纹，相对应抗拉轴(8)的螺纹端拧置于中间钢板(3)的螺孔中，抗拉轴(8)的球面卡槽和球冠(5)沉孔底部球面之间设置有高性能非金属材料制成的抗拉轴耐磨板(9)。
3.根据权利要求1所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的球面耐磨板(4)镶嵌在中间钢板(3)顶部凹球面中。
4.根据权利要求1所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的滑动板(13)上通过锚棒螺栓(15)安装有锚棒(14)。
5.根据权利要求1所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的底盆(1)圆柱面空腔边沿套合有圆环形的卡圈(10)。
6.根据权利要求5所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的卡圈(10)通过半牙形状的卡圈螺钉(11)固定。
7.根据权利要求5所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的卡圈(10)与底盆(1)之间的间隙中安装有密封圈(12)。
8.根据权利要求1所述的一种球型抗风桥梁支座，其特征在于：所述的球冠(5)顶面外圈设置有环形沉槽Ⅰ，所述的中间钢板(3)的凹球面上设置有环形沉槽Ⅱ，所述的环形沉槽Ⅰ和环形沉槽Ⅱ中均嵌有防尘圈(7)。
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| CN202010328857.1A CN111501537A (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种球型抗风桥梁支座 |
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| CN (1) | CN111501537A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023124969A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 | 一种摩擦耗能型抗风支座及方法 |
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2020
- 2020-04-23 CN CN202010328857.1A patent/CN111501537A/zh active Pending
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| WO2023124969A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 | 一种摩擦耗能型抗风支座及方法 |
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