CN114673079B - 一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座及使用方法，本支座包括滑动模块、第一转动模块、第二转动模块、抗拉模块和抗压模块，第一转动模块包括大球冠衬板，滑动摩擦副设于所述大球冠衬板上，第一转动副设于大球冠衬板底面，为支座提供受压转动支撑，抗压模块设于第一转动副底部，用于支座受压减振耗能，大球冠衬板顶面设有第一让位部，第二转动摩擦副包括转动连接的小球冠衬板和受拉球面耐磨板，抗拉模块上部与小球冠衬板固定，其下部与抗压模块弹性连接，抗拉模块受小球冠衬板升力作用时，弹性连接提供向下作用力，使小球冠衬板紧贴受拉球面耐磨板，解决了支座受拉工况下转动功能容易失效和受压减振位移超出到最大位移发生硬性碰撞的问题。

Description

一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座及使用方法

技术领域

本发明涉及桥梁支座技术领域，更具体地，涉及一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座及使用方法。

背景技术

在大跨度悬索桥、斜拉桥中，主塔、辅助墩及过渡墩处常设置一些拉压支座来解决结构竖向受力问题，尤其是对于采用钢梁和混凝土板的组合梁，采用竖向刚性支撑的辅助墩处主梁受力问题较突出，会导致主梁负弯矩区混凝土出现开裂问题，而采用竖向弹性支承体系则可以有效降低主梁应力，改善结构受力体系，竖向弹性体系需要在桥梁结构中设置竖向拉压弹性支座，通过竖向弹性变形来改善桥梁结构负弯矩区受力状况。目前大跨度桥梁拉压支座主要为拉压球型钢支座、拉压滚轮钢支座等，常规的拉压钢支座竖向基本都是刚性体系，即不考虑支座的竖向变形，无法满足大跨度桥梁弹性体系的竖向弹性刚度需求，在普通的拉压钢支座中考虑竖向弹性刚度，同时又不影响支座正常使用功能是弹性支座中需要重点解决的问题。

现有技术存在如下几个缺点：(1)现有的拉压弹性支座中的弹性体多采用橡胶弹性体或碟形弹簧，且支座受拉和受压采用同一弹性体，这导致支座受拉和受压刚度相同，无法满足桥梁支座受拉和受压不同刚度需求，对于支座竖向刚度的参数选择而言不是最优；(2)支座弹性体变形到设计位移后硬碰撞，没有提供缓冲耗能的功能，易导致支座构件在发生极限位移时发生损坏，影响支座使用寿命。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座及使用方法，本支座包括滑动模块、第一转动模块、第二转动模块、抗拉模块和抗压模块，滑动模块和第一转动模块分别提供受压工况下的滑动摩擦副和第一转动摩擦副，抗压模块包括活塞、受压弹性体和环形弹簧组件，在活塞压缩受压弹性体达到最大位移时，环形弹簧组件提供高刚度的缓冲位移，抗拉模块采用受拉弹性体、抗拉轴和抗拉轴底座，抗拉轴与第二转动模块连接，当支座发生受拉工况时，抗拉轴抬升过程中带动抗拉轴底座压缩受拉弹性体，进行受拉缓冲减振，同时对抗拉轴提供向下作用力，由于受力方向发生变化第一转动摩擦副失效，第一转动模块发生向上运动倾向，而第二转动模块设置于第一转动模块上，第二转动模块受抗拉轴下拉作用力紧贴第一转动模块，实现受拉工况下第二转动摩擦副的正常运作，解决了支座受拉工况下转动功能容易失效和受压减振位移超出到最大位移发生硬性碰撞的问题。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，包括：

包括滑动模块、第一转动模块、第二转动模块、抗拉模块和抗压模块，所述滑动模块提供滑动摩擦副，所述第一转动模块提供第一转动副，所述第二转动模块提供第二转动副，所述第一转动模块包括大球冠衬板，所述滑动摩擦副设于所述大球冠衬板上，所述滑动摩擦副上移时所述大球冠衬板与之保持紧贴，所述第一转动副设于所述大球冠衬板底面，为支座提供受压转动支撑，所述抗压模块设于所述第一转动副底部，用于支座受压减振耗能；

所述大球冠衬板顶面设有第一让位部，所述第二转动摩擦副包括设于所述第一让位部上的受拉球面耐磨板，以及与该耐磨板转动连接的小球冠衬板，所述抗拉模块上部与所述小球冠衬板固定，其下部与所述抗压模块弹性连接，所述抗拉模块受所述小球冠衬板升力作用时，所述弹性连接提供向下的反作用力，该反作用力使小球冠衬板紧贴所述受拉球面耐磨板，为支座提供受拉转动支撑。

进一步地，所述抗拉模块包括抗拉轴、受拉弹性体和抗拉轴底座，所述抗拉轴顶部与所述小球冠衬板过盈配合，所述抗拉轴底部与所述抗拉轴底座螺纹连接，所述受拉弹性体两端分别固定连接于所述抗拉轴底座和所述抗压模块上，形成所述弹性连接。

进一步地，所述小球冠衬板包括设于顶面的第二让位部，所述抗拉轴顶部设于所述第二让位部内。

进一步地，所述抗拉轴包括搭载块，所述搭载块固定于所述抗拉轴顶部，向所述抗拉轴外侧凸出，所述搭载块与所述第二让位部的底面接触连接，传递所述弹性连接向下的反作用力。

进一步地，所述滑动模块包括上支座板组件、平面耐磨板和导轨组件，所述上支座板组件和所述平面耐磨板形成滑动连接副，所述平面耐磨板固定于所述大球冠衬板顶面，所述导轨组件固定于所述上支座板组件上，与所述大球冠衬板滑动连接，使所述滑动连接副紧贴所述大球冠衬板。

进一步地，所述第二转动副包括受拉球面耐磨板，所述受拉球面耐磨板固定于所述第二让位部底面，所述小球冠衬板底面与所述受拉球面耐磨板转动连接。

进一步地，所述抗压模块包括活塞、受压弹性体、底盆和环形弹簧组件，用于减震耗能的所述受压弹性体设于所述底盆内底面，所述活塞设于所述受压弹性体顶面，与所述底盆滑动连接，所述环形弹簧组件固定于所述底盆内底面，所述环形弹簧组件受所述抗拉轴底座压缩实现减振耗能。

进一步地，所述抗拉模块包括压板，该压板固定于所述底盆顶部，用于限制所述活塞从所述底盆内滑脱。

进一步地，所述第一转动模块包括受压球面耐磨板，其固定于活塞上，与所述大球冠衬板转动连接，形成第一转动摩擦副。

按照本发明的另一个方面，提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的使用方法，包括以下步骤：

S100，优化参数调整拉压工况下的刚度和位移，根据桥梁结构受力和位移变形控制条件，通过参数优化得到拉压弹性支座受拉刚度K′₁和一级受压刚度K₁，并确定二级受压刚度K₂、支座最大受拉位移D′₁和最大受压位移D₁；

S200，组装支座并施加竖向预紧力，支座组装完成后竖向施加预紧力，将支座预压行程S后，用临时连接装置将支座固定；

S300，固定支座并释放竖向约束，安装支座，将支座竖向底盆组件与墩顶采用螺栓和锚杆连接，上支座板组件与梁底预埋板采用螺栓和锚杆连接，支座安装完成后拆除临时连接板，释放支座竖向约束，支座将主梁和桥墩弹性连接；

S400，启用滑动摩擦副和转动摩擦副，支座发生位移和转动，支座纵桥向由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板和上支座板组件贴合并滑动连接，导轨组件滑动摩擦副位移过程中其起导向作用，支座纵桥向受压工况下的转动由第一转动摩擦副完成，受拉工况下的转动由第二转动摩擦副完成；

S500，抗压模块和抗拉模块减振耗能，支座支持桥梁进行竖向减振耗能，拉压弹性支座竖向弹性连接主梁和桥墩，当支座在主梁自重和汽车活载等作用下受压时，支座变形主要由抗压模块内的受压弹性体发生弹性变形完成，当受压达到最大位移后环形弹簧组件缓冲限位，当支座在主梁自重和汽车活载等作用下受拉时，支座变形主要由抗拉模块内的受拉弹性体弹性变成完成，在整个支座受压和受拉过程中，依靠聚氨酯弹性体、加劲板和环形弹簧组件减振并耗散结构能量。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，包括滑动模块、第一转动模块、第二转动模块、抗拉模块和抗压模块，滑动模块和第一转动模块分别提供受压工况下的滑动摩擦副和第一转动摩擦副，抗压模块包括活塞、受压弹性体和环形弹簧组件，在活塞压缩受压弹性体达到最大位移时，环形弹簧组件提供高刚度的缓冲位移，抗拉模块采用受拉弹性体、抗拉轴和抗拉轴底座，抗拉轴与第二转动模块连接，当支座发生受拉工况时，抗拉轴抬升过程中带动抗拉轴底座压缩受拉弹性体，进行受拉缓冲减振，同时对抗拉轴提供向下作用力，由于受力方向发生变化第一转动摩擦副失效，第一转动模块发生向上运动倾向，而第二转动模块设置于第一转动模块上，第二转动模块受抗拉轴下拉作用力紧贴第一转动模块，实现受拉工况下第二转动摩擦副的正常运作，解决了受拉工况下支座转动功能容易失效的问题。

2.本发明提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，采用的抗压模块包括活塞、受压弹性体、底盆、压板和环形弹簧组件，底盆为顶面开放的盒装结构，受压弹性体固定于底盆内，顶部支撑活塞，活塞可沿底盆内侧面上下滑动，当支座发生受压工况时，滑动模块向下挤压，活塞受压力作用向下滑动，此时受压弹性体受到压缩从而吸收动能，完成第一阶段的受压吸能，活塞进一步下压过程中，抗拉模块内的抗拉轴底座在受拉弹性体作用下向下位移，为防止达到最大受压位移后抗拉轴底座与底盆发生碰撞，在底盘内底面固定安装有环形弹簧组件，在继续下压过程中该组件发生形变，完成第二阶段的受压吸能，该阶段受压弹性体和环形弹簧组件共同受压吸能，解决了受压减振过程中达到最大位移后容易发生硬性碰撞和损伤的问题。

3.本发明提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，采用的抗压模块包括压板，该压板螺栓固定于底盆顶部，用于限制活塞从底盆顶部滑出，当活塞受拉上升至接触压板时，达到最大受拉位移，用于限制受拉工况下抗拉模块发生脱出。

附图说明

图1是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的半剖视图；

图2是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的局部放大图A；

图3是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的上支座板组件的仰视图；

图4是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的受压弹性体的剖视图；

图5是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的环形弹簧组件的剖视图；

图6是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的受力-位移曲线图；

图7是本发明实施例一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的使用流程图；

图8是本发明聚氨酯弹性体竖向承压加载载荷-时间曲线图；

图9是本发明聚氨酯弹性体竖向承压试验载荷-变形曲线图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-上支座板组件、2-平面耐磨板、3-导轨组件、4-大球冠衬板、5-受压球面耐磨板、6-活塞、7-受拉球面耐磨板、8-小球冠衬板、9-抗拉轴、10-压板、 11-受压弹性体、12-受拉弹性体、13-底盆、14-环形弹簧组件、15-抗拉轴底座、101-上支座板、102-不锈钢板、401-第一让位部、801-第二让位部、 901-搭载块、1101-聚氨酯弹性体、1102-加劲板、1401-外圆环、1402-内圆环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-图7所示，本发明提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，本支座包括滑动模块、第一转动模块、第二转动模块、抗拉模块和抗压模块，其中，滑动模块固定于桥梁底部，形成支座的滑动摩擦副，第一转动模块设于滑动模块下方，包括大球冠衬板4和受压转动耐磨板，两者转动连接满足支座在受压工况下转动，形成第一转动摩擦副，进一步地，抗压模块设于转动模块底部，包括活塞6、受压弹性体11和底盆13，在支座发生受压工况时，滑动模块和第一转动模块对活塞6形成下压力，受压弹性体11设于活塞6和底盆13之间，受两者压缩后吸收动能，而抗拉模块包括抗拉轴9、受拉弹性体12和抗拉轴底座15，抗拉轴9顶部设于大球冠衬板4内，其底部伸入底盆13与抗拉轴底座15固定连接，受拉弹性体 12固定于抗拉轴底座15和活塞6之间，当支座处于受拉工况时，抗拉轴9 受大球冠衬板4拉力作用发生向上位移，抗拉轴底座15挤压受拉弹性体12 从而受拉吸能，限制抗拉轴9向上位移，进一步地，第二转动模块包括小球冠衬板8和受拉球面耐磨板7，该耐磨板固定于大球冠衬板4上，小球冠衬板8与之转动连接，形成第二转动摩擦副，抗拉轴9与小球冠衬板8过盈配合，当支座处于受拉工况时，大球冠衬板4受拉发生向上位移倾向，此时第一转动摩擦副失效，大球冠衬板4将受拉球面耐磨板7上抬，对小球冠衬板8施加升力，而抗拉轴9在抗拉模块的作用下运动受限，对小球冠衬板8施加下压力，从而使得小球冠衬板8与受拉球面耐磨板7紧贴，形成第二转动摩擦副，实现支座在受拉情况下发生转动的功能。

进一步地，如图1-图3所示，滑动模块包括设于支座顶部的上支座板组件1、平面耐磨板2和导轨组件3，支座板组件1紧贴于平面耐磨板2上，形成支座的滑动摩擦副，可支撑桥梁水平方向滑动，第一转动模块设于滑动模块下，包括大球冠衬板4和受压球面 耐磨板5，所述大球冠衬板4设于平面耐磨板2底部，大球冠衬板4底面与受压球面 耐磨板5转动连接，进一步地，上支座板组件1包括上支座板101和不锈钢板102，上支座板101 固定于桥梁底部，不锈钢板102焊接固定于上支座板101底部，与平面耐磨板2滑动连接，导轨组件3沿上支座板101边缘螺栓固定于上支座板组件1上，导轨组件3与上支座板101滑动连接，当上支座板组件1向上抬离时大球冠衬板4受导轨组件3向上作用力，在滑动摩擦副滑动过程中导轨组件3对上支座板组件1进行导向。

进一步地，如图1和图2所示，大球冠衬板4顶部中心区域设有向下凹陷的第一让位部401，该让位部用于为小球冠衬板8提供安装空间，受拉球面耐磨板7固定安装于第一让位部401的底面，受拉球面耐磨板7为凹球面，小球冠衬板8底面为凸球面，两者贴合形成第二转动摩擦副，小球冠衬板8与第一让位部401底面嵌合，优选地，支座受拉工况下小球冠衬板8与受拉 球面耐磨板7发生相对滑动，第一让位部401安装小球冠衬板8后留有盈余空间，防止影响第二转动摩擦副的正常转动，进一步地，小球冠衬板8包括设于顶面、向下凹陷的第二让位部801，该让位部为抗拉轴9提供安装空间，抗拉轴9的顶端设有搭载块901，抗拉轴9为T字型结构，抗拉轴9竖直设置，向下依次穿过小球冠衬板8、大球冠衬板4、活塞6，其中，抗拉轴9与小球冠衬板8过盈配合，与大球冠衬板4间隙配合，与活塞6滑动连接，抗拉轴9的底部轴端设有外螺纹，螺接固定于抗拉轴底座 15上，其顶部向外凸出设置圆帽形的搭载块901，该搭载块接触连接于第二让位部801的底面，当大球冠衬板4受拉发生向上位移倾向时，第一让位部401底面通过受拉球面耐磨板7对小球冠衬板8及抗拉轴9施加向上作用力，由于抗拉轴9底部固定于抗拉轴底座15上，抗拉轴底座15在向上运动过程中挤压受拉弹性体12，后者回弹对抗拉轴底座15提供向下反作用力，既而导致搭载块901对第二让位部801底面施加向下反作用力，使得小球冠衬板8底面紧贴受拉球面耐磨板7，保证第二转动摩擦副正常工作，解决了受拉工况下的支座转动功能失效的问题。

进一步地，如图1所示，所述抗拉模块包括压板10，该压板螺栓固定于底盆13顶部，用于限制活塞6从底盆13顶部滑出，当活塞受拉上升至接触压板10时，达到最大受拉位移D′₁。

进一步地，如图1-图6所示，所述抗压模块还包括环形弹簧组件14，底盆13为顶面开放的盒装结构，受压弹性体11竖直固定于底盆13内，且顶部支撑活塞6，活塞6与底盆13滑动连接，可沿底盆13内侧面上下滑动，进一步地，活塞6顶部固定安装受压球面 耐磨板5，当支座发生受压工况时，滑动模块向下挤压，活塞6受压力作用向下滑动，此时受压弹性体11受到压缩从而吸收动能，完成第一阶段的受压吸能，该阶段受压弹性体11单独吸能，优选地，受压弹性体11包括聚氨酯弹性体111和加劲板112，加劲板112设于聚氨酯弹性体111内部，可满足支座在受压工况下的弹性刚度，受拉弹性体12采用和受压弹性体11相同的结构，进一步地，活塞6下压过程中，抗拉轴底座15在受拉弹性体12作用下向下位移，为防止抗拉轴底座15与底盆13发生碰撞，在底盘13内底面固定安装有环形弹簧组件14，该弹簧组件包括外圆环1401和内圆环1402，前者套接于后者侧面，当抗拉轴底座15下压接触到环形弹簧组件14顶端时，达到最大受压位移D₁，在继续下压过程中，外圆环1401和内圆环1402发生形变，完成第二阶段的受压吸能，该阶段受压弹性体11和环形弹簧组件14共同受压吸能，当环形弹簧组件14达到形变极限时，受压位移达到D₂，该位移为受压极限位移，为最大受压位移D₁后的支座提供二次缓冲减振以及限位的作用，解决了受压减振过程中达到最大位移后容易发生硬性碰撞和损伤的问题。

如图1-图9所示，按照本发明的另一个方面，本发明提供一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的使用方法，具体包括：

S100，优化参数调整拉压工况下的刚度和位移；

具体地，根据桥梁结构受力和位移变形控制条件，通过参数优化得到拉压弹性支座受拉刚度K′₁和一级受压刚度K₁，并确定二级受压刚度K₂、支座最大受拉位移D′₁和最大受压位移D₁；

S200，组装支座并施加竖向预紧力；

具体地，支座组装完成后竖向施加预紧力，将支座预压行程S后，用临时连接装置将支座固定；

S201，确定弹性体尺寸；

具体地，该实施例中的弹性体以聚氨酯材料为例，在组装支座前，确定聚氨酯弹性体外形尺寸，根据弹性体安装空间大小和结构需求确定其外观形状(长方体、圆柱体、空心圆柱体等)和平面尺寸；

S202，确定弹性体性能参数并校核；

具体地，确定聚氨酯弹性体自由高度H₀，弹性体自由高度按其工作行程大小而定，一般聚氨酯弹性体高度不应低于工作行程的3倍，为保证使用寿命，通常最小预压缩应变取10％，最大压缩应变不超过35％，然后确定聚氨酯弹性模量E：根据聚氨酯弹性体受约表面积与自由表面积比值计算其形状系数k，然后根据聚氨酯弹性体压缩量s计算其弹性模量E，根据聚氨酯弹性体的压缩量和压缩强度的对应关系确定聚氨酯硬度H_s，根据聚氨酯弹性体弹性模量E、受压面积A及自由高度H₀计算弹性体刚度，并校核弹性体压应力和剪应力强度；

S300，固定支座并释放竖向约束；

具体地，安装支座，将支座竖向底盆组件与墩顶采用螺栓和锚杆连接，上支座板组件1与梁底预埋板采用螺栓和锚杆连接，支座安装完成后拆除临时连接板，释放支座竖向约束，支座将主梁和桥墩弹性连接；

S400，启用滑动摩擦副和转动摩擦副；

具体地，支座发生位移和转动，支座纵桥向位移由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板2和上支座板组件1贴合并滑动连接，导轨组件3贴合在上支座板101侧缘，在滑动摩擦副位移过程中其起导向作用，支座纵桥向受压工况下的转动由第一转动摩擦副完成，受拉工况下的转动由第二转动摩擦副完成；

S500，抗压模块和抗拉模块减振耗能；

具体地，支座支持桥梁进行竖向减振耗能，拉压弹性支座竖向弹性连接主梁和桥墩，当支座在主梁自重和汽车活载等作用下受压时，支座变形主要由抗压模块内的受压弹性体11发生弹性变形完成，当受压达到最大位移后环形弹簧组件14缓冲限位，当支座在主梁自重和汽车活载等作用下受拉时，支座变形主要由抗拉模块内的受拉弹性体12弹性变成完成，在整个支座受压和受拉过程中，依靠聚氨酯弹性体1101、加劲板1102和环形弹簧组件14减振并耗散结构能量。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，包括：

包括滑动模块、第一转动模块、第二转动模块、抗拉模块和抗压模块，所述滑动模块提供滑动摩擦副，所述第一转动模块提供第一转动摩擦副，所述第二转动模块提供第二转动摩擦副，所述第一转动模块包括大球冠衬板(4)，所述滑动摩擦副设于所述大球冠衬板(4)上，所述滑动摩擦副上移时所述大球冠衬板(4)与之保持紧贴，所述第一转动摩擦副设于所述大球冠衬板(4)底面，为支座提供受压转动支撑，所述抗压模块设于所述第一转动摩擦副底部，用于支座受压减振耗能；

所述大球冠衬板(4)顶面设有第一让位部(401)，所述第二转动摩擦副包括设于所述第一让位部(401)上的受拉球面耐磨板(7)，以及与该耐磨板转动连接的小球冠衬板(8)，所述抗拉模块上部与所述小球冠衬板(8)接触，其下部与所述抗压模块弹性连接，所述抗拉模块受所述小球冠衬板(8)向上推力作用时，所述弹性连接提供向下的反作用力，该反作用力使小球冠衬板(8)紧贴所述受拉球面耐磨板(7)，为支座提供受拉转动支撑；

优化参数调整拉压工况下的刚度和位移，根据桥梁结构受力和位移变形控制条件，通过参数优化得到拉压弹性支座受拉刚度K′₁和一级受压刚度K₁，并确定二级受压刚度K₂、支座最大受拉位移D′₁和最大受压位移D₁；

组装支座并施加竖向预紧力，支座组装完成后竖向施加预紧力，将支座预压行程S后，用临时连接装置将支座固定；

固定支座并释放竖向约束，安装支座，将支座竖向底盆组件与墩顶采用螺栓和锚杆连接，上支座板组件与梁底预埋板采用螺栓和锚杆连接，支座安装完成后拆除临时连接板，释放支座竖向约束，支座将主梁和桥墩弹性连接；

启用滑动摩擦副和转动摩擦副，支座发生位移和转动，支座纵桥向位移由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板和上支座板组件贴合并滑动连接，导轨组件滑动摩擦副位移过程中起导向作用，支座纵桥向受压工况下的转动由第一转动摩擦副完成，受拉工况下的转动由第二转动摩擦副完成；

抗压模块和抗拉模块减振耗能，支座支持桥梁进行竖向减振耗能，拉压弹性支座竖向弹性连接主梁和桥墩，当支座在主梁自重和汽车活载作用下受压时，支座变形主要由抗压模块内的受压弹性体发生弹性变形完成，当受压达到最大位移后环形弹簧组件缓冲限位，当支座在主梁自重和汽车活载作用下受拉时，支座变形主要由抗拉模块内的受拉弹性体弹性变成完成，在整个支座受压和受拉过程中，依靠聚氨酯弹性体、加劲板和环形弹簧组件减振并耗散结构能量。

2.根据权利要求1所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述抗拉模块包括抗拉轴(9)、受拉弹性体(12)和抗拉轴底座(15)，所述抗拉轴(9)顶部与所述小球冠衬板(8)过盈配合，所述抗拉轴(9)底部与所述抗拉轴底座(15)螺纹连接，所述受拉弹性体(12)两端与所述抗拉轴底座(15)顶面和所述抗压模块的底面接触，形成所述弹性接触连接。

3.根据权利要求2所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述小球冠衬板(8)包括设于顶面的第二让位部(801)，所述抗拉轴(9)顶部设于所述第二让位部(801)内。

4.根据权利要求3所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述抗拉轴(9)包括搭载块(901)，所述搭载块(901)固定于所述抗拉轴(9)顶部，向所述抗拉轴(9)外侧凸出，所述搭载块(901)与所述第二让位部(801)的底面接触连接，承载所述弹性连接向下的反作用力。

5.根据权利要求1所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述滑动模块包括上支座板组件(1)、平面耐磨板(2)和导轨组件(3)，所述上支座板组件(1)和所述平面耐磨板(2)形成滑动连接副，所述平面耐磨板(2)固定于所述大球冠衬板(4)顶面，所述导轨组件(3)固定于所述上支座板组件(1)上，与所述大球冠衬板(4)滑动连接，使所述滑动连接副紧贴所述大球冠衬板(4)。

6.根据权利要求3所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述第二转动摩擦副包括受拉球面耐磨板(7)，所述受拉球面耐磨板(7)固定于所述第二让位部(801)底面，所述小球冠衬板(8)底面与所述受拉球面耐磨板(7)转动连接。

7.根据权利要求2所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述抗压模块包括活塞(6)、受压弹性体(11)、底盆(13)和环形弹簧组件(14)，用于减震耗能的所述受压弹性体(11)设于所述底盆(13)内底面，所述活塞(6)设于所述受压弹性体(11)顶面，与所述底盆(13)滑动连接，所述环形弹簧组件(14)固定于所述底盆(13)内底面，所述环形弹簧组件(14)受所述抗拉轴底座(15)压缩实现减振耗能。

8.根据权利要求7所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述抗拉模块包括压板(10)，该压板(10)固定于所述底盆(13)顶部，用于限制所述活塞(6)从所述底盆(13)内滑脱。

9.根据权利要求7所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座，其特征在于，所述第一转动模块包括受压球面耐磨板(5)，其固定于活塞(6)上，与所述大球冠衬板(4)转动连接，形成第一转动摩擦副。

10.一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座的使用方法，其特征在于，应用如权利要求1-9中任一项所述的一种改善桥梁负弯矩区受力的拉压弹性支座及使用方法实现，包括以下步骤：

S100，优化参数调整拉压工况下的刚度和位移，根据桥梁结构受力和位移变形控制条件，通过参数优化得到拉压弹性支座受拉刚度K′₁和一级受压刚度K₁，并确定二级受压刚度K₂、支座最大受拉位移D′₁和最大受压位移D₁；

S200，组装支座并施加竖向预紧力，支座组装完成后竖向施加预紧力，将支座预压行程S后，用临时连接装置将支座固定；

S300，固定支座并释放竖向约束，安装支座，将支座竖向底盆组件与墩顶采用螺栓和锚杆连接，上支座板组件与梁底预埋板采用螺栓和锚杆连接，支座安装完成后拆除临时连接板，释放支座竖向约束，支座将主梁和桥墩弹性连接；

S400，启用滑动摩擦副和转动摩擦副，支座发生位移和转动，支座纵桥向位移由平面摩擦副完成，即将平面耐磨板和上支座板组件贴合并滑动连接，导轨组件滑动摩擦副位移过程中起导向作用，支座纵桥向受压工况下的转动由第一转动摩擦副完成，受拉工况下的转动由第二转动摩擦副完成；

S500，抗压模块和抗拉模块减振耗能，支座支持桥梁进行竖向减振耗能，拉压弹性支座竖向弹性连接主梁和桥墩，当支座在主梁自重和汽车活载作用下受压时，支座变形主要由抗压模块内的受压弹性体发生弹性变形完成，当受压达到最大位移后环形弹簧组件缓冲限位，当支座在主梁自重和汽车活载作用下受拉时，支座变形主要由抗拉模块内的受拉弹性体弹性变成完成，在整个支座受压和受拉过程中，依靠聚氨酯弹性体、加劲板和环形弹簧组件减振并耗散结构能量。

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