CN204715199U - 桥梁自适应横置式抗风抗震支座 - Google Patents

Abstract

针对现有桥梁中横向支座的不足，本实用新型提供了一种自适应横置式抗风抗震支座：包括上部组件和下部组件；所述上部组件中含有弹簧，通过弹簧伸缩变形令上部组件沿着的弹簧的轴向伸缩变形；所述下部组件呈矩形块体，且设有1对钢导轨；所述上部组件活动连接在下部组件顶部，并沿着钢导轨的长度方向移动。有益的技术效果：本实用新型对桥梁主梁在水平力如风力、地震力作用下的水平位移起到约束支撑作用，受力关系清晰，构造明确；与传统的支座相比，使本实用新型提供的桥梁自适应横置式抗风抗震支座具有适应支座高度方向发生伸缩变形的能力，不会发生支座脱空及脱落的病害，且构造简单。

Description

桥梁自适应横置式抗风抗震支座

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，尤其涉及大跨径桥梁建筑技术领域，具体涉及桥梁自适应横置式抗风抗震支座。

背景技术

公路、铁路中大跨径桥梁（如斜拉桥、悬索桥等大跨径桥梁）结构的约束支撑体系中的支座通常分为两类：第一类是仅有竖向支座，该在竖向支座提供竖向支撑能力的同时兼有横向约束的能力；第二类是将竖向支撑与横向支撑分开设置，具体来说就是同时提供竖向支座与横向支座；其中，竖向支座仅对桥梁提供竖向支撑能力，同时设置横向支座对桥梁主梁在水平力（如风力、地震力）作用下的水平位移起到约束支撑作用。

采用第一类的设置方式，因竖向支座通常具有提供横向支撑力的能力（大小为竖向支撑力的10%至20%），所以约束体系构成简单；但这种支座约束形式，提供横向支撑能力有限，如果需要提供超过自身所具有的横向支撑能力时，需要进行特殊设计，造价高；又由于竖向支撑能力与横向支撑能力在同一个竖向支座上实现，受力关系复杂。

采用第二类的设置方式，受力关系清晰，构造明确，是大跨径桥梁约束支撑体系近些年经常采用的方式。其中横向抗风抗震支座通常采用板式橡胶支座或盆式橡胶支座，这种类型的支座具有高度低、位移量大、适应多方向转动的优势，但将其直接横置后作为桥梁横向抗风抗震支座使用，就出现了因其设计原理的限制而产生的共同病害：1、支座横置后并不具有适应主梁横桥向（支座高度方向）伸缩的能力，致使橡胶板与滑动钢板之间脱空，橡胶板也因为完全暴露在大气中，支座耐久性降低；2、当伸缩量大时，还会发生橡胶板脱落，支座横向支撑能力完全丧失，主梁与主塔之间直接发生碰撞而引发严重的工程灾害。

针对上述两种结构的不足，需要提出一种新型的支座结构。

实用新型内容

针对上述支座构造方式应用于横向支座的不足，本实用新型提供了一种可在大跨径桥梁中广泛应用的桥梁自适应横置式抗风抗震支座。其具体结构如下：

桥梁自适应横置式抗风抗震支座：包括上部组件和下部组件；所述上部组件中含有弹簧4，通过弹簧4伸缩变形令上部组件沿着的弹簧4的轴向伸缩变形；所述下部组件呈矩形块体；在下部组件的顶部设有1对钢导轨20；所述上部组件活动连接在下部组件顶部的2条钢导轨20之间，并沿着钢导轨20的长度方向移动。

有益的技术效果

1、将支座本体横置后作为桥梁横向支座对主梁在水平力如风力、地震力作用下的水平位移起到约束支撑作用，受力关系清晰，构造明确。

2、通过在上中间钢板3与下中间钢板6之间安装碟形弹簧4的方式，与传统的支座相比，使本实用新型提供的桥梁自适应横置式抗风抗震支座具有适应支座高度方向发生伸缩变形的能力，不会发生支座脱空及脱落的病害，且构造简单。

3、单个碟形弹簧4自然状态下总高度小，因此本实用新型提供的桥梁自适应横置式抗风抗震支座比传统的盆式橡胶支座在高度方面变化不大，不需要在支座本体两侧的主体结构之间预留较大的空间，具有经济性。

4、通过在上中间钢板3与下中间钢板6之间安装单个或多个碟形弹簧4的方式，本实用新型提供的桥梁自适应横置式抗风抗震支座高度及伸缩变形能力还可进行调整，提高了其空间变化的适应性。

5、在上中间钢板3与下中间钢板6之间安装的碟形弹簧4有多种市场成品形式可选择，进一步增强了支座本体适应其高度方向发生伸缩变形的能力。

6、上支座钢板1与下中间钢板6之间通过圆形钢卡槽卡口安装连接，并设置“U”形的密封橡胶环8，将支座的上部组件密封，增加了支座本体的耐久性。

附图说明

图1为本实用新型支座本体标准立面示意图。

图2为本实用新型支座本体大位移情况下侧立面示意图。

图3为本实用新型支座本体的上支座钢板1轴视图。

图4为本实用新型支座本体的圆形橡胶板2含密封铜环5剖切1/4后的轴视图。

图5为本实用新型支座本体的上中间钢板3剖切1/4后的轴视图。

图6为本实用新型支座本体的碟形弹簧4轴视图。

图7为本实用新型支座本体的碟形弹簧4立面示意图。

图8为本实用新型支座本体的下中间钢板6剖切1/4后的轴视图。

图9为本实用新型支座本体的圆形平面滑板7剖切1/4后的轴视图。

图10为本实用新型支座本体的上部组件圆形平面滑板7剖切1/4后的轴视图。

图11为本实用新型支座本体的下部组件轴视图。

图12为本实用新型支座本体组装轴视示意图。

图13为本实用新型实施例的标准立面示意图。

图14为本实用新型实施例的横桥向立面示意图分离式钢主梁形式。

图15为本实用新型实施例的横桥向立面示意图整体式钢主梁形式。

图中的序号为：上支座钢板1、圆形橡胶板2、上中间钢板3、弹簧4、密封铜环5、下中间钢板6、圆形平面滑板7、密封橡胶环8、下支座钢板9、预埋钢板10、上支座钢板螺栓11、下支座螺栓12、锚固套筒13、不锈钢板14、上支座钢板圆形钢卡槽15、上中间板环形凹槽16、下中间板环形凹槽17、下中间钢板圆形钢卡槽18、下中间板圆形凹槽19、钢导轨20、钢箱主梁21、调平钢板22、混凝土塔柱23、预留孔24、支座本体25。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1，桥梁自适应横置式抗风抗震支座：包括上部组件和下部组件；所述上部组件中含有弹簧4，通过弹簧4伸缩变形令上部组件沿着的弹簧4的轴向伸缩变形；所述下部组件呈矩形块体；在下部组件的顶部设有1对钢导轨20；所述上部组件活动连接在下部组件顶部的2条钢导轨20之间，并沿着钢导轨20的长度方向移动。

参见图2，进一步说，所述下部组件包括不锈钢板14、下支座钢板9、预埋钢板10、钢导轨20和锚固组件；

参见图11，进一步说，所述不锈钢板14、下支座钢板9、预埋钢板10为矩形板；

参见图2，进一步说，在预埋钢板10的顶部设有下支座钢板9，在下支座钢板9的顶部设有1对钢导轨20，在2根钢导轨20之间的下支座钢板9的顶部设有不锈钢板14；

参见图12，进一步说，在下支座钢板9及预埋钢板10上分别开有螺栓孔；下支座钢板9上的螺栓孔与预埋钢板10上的螺栓孔相互对应，且在相对应的下支座钢板9的螺栓孔与预埋钢板10的螺栓孔中配有1个锚固组件。

参见图12，进一步说，不锈钢板14的长度方向、下支座钢板9的长度方向、预埋钢板10的长度方向、以及钢导轨20的长度方向相互平行；不锈钢板14的水平面积、下支座钢板9的水平面积、预埋钢板10的水平面积依次增大。

参见图11，进一步说，在下支座钢板9的两条长度方向的边缘各开有4个以上的螺栓孔。

参见图1，进一步说，锚固组件包括下支座螺栓12和锚固套筒13；下支座螺栓12依次穿过下支座钢板9上的螺栓孔、预埋钢板10上的螺栓孔后，与预埋钢板10下方的锚固套筒13固定连接。

参见图3，进一步说，上部组件包括上支座钢板1、圆形橡胶板2、密封铜环5、上中间钢板3、弹簧4、下中间钢板6、圆形平面滑板7、密封橡胶环8；

参见图8，进一步说，所述下中间钢板6为矩形的钢板；在下中间钢板6的顶部设有下中间板环形凹槽17；在下中间板环形凹槽17内配有密封橡胶环8；在下中间钢板6的底部设有下中间板圆形凹槽19；在下中间板圆形凹槽19内配有下中间板平面滑板7，如图9所示；所述下中间板平面滑板7的底部向下延伸出中间板圆形凹槽19的外侧；下中间板平面滑板7的底面与下部组件的顶面活动连接；在下中间板环形凹槽17外侧的下中间钢板6的顶面上设有下中间钢板圆形钢卡槽18；所述下中间钢板圆形钢卡槽18呈圆筒状，且卡口向内延伸；

在下中间板环形凹槽17内侧的下中间钢板6的顶面上设有弹簧4，如图6所示；碟形弹簧4在自然状态下总高为L0，厚度为t，在荷载作用下弹性伸缩行程为0到h0；当荷载为0时，碟形弹簧4的高度为L0；当荷载达到设计值及以上时，h0等于0,L0等于t；碟形弹簧4根据荷载作用的变化，其高度发生变化，如图7所示。

在弹簧4的顶部设有上中间钢板3；所述上中间钢板3为圆形的钢板，在上中间钢板3的底部设有上中间板环形凹槽16；所述上中间板环形凹槽16与弹簧4的顶部相配合；

在上中间钢板3的顶部设有圆形橡胶板2；所述圆形橡胶板2底部的边缘设有环形的缺口，并配有密封铜环5，如图4所示；

在圆形橡胶板2的顶部设有上支座钢板1；所述上支座钢板1为方形的钢板；在上支座钢板1的底部设有上支座钢板圆形钢卡槽15；所述上支座钢板圆形钢卡槽18呈圆筒状，且卡口向外延伸；上支座钢板圆形钢卡槽15与下中间钢板圆形钢卡槽18的紧密配合，将圆形橡胶板2、密封铜环5、上中间钢板3、碟形弹簧4装配在一起，如图10所示；

在上支座钢板1开有螺栓孔，并配有上支座钢板螺栓11。

进一步说，弹簧4由1个以上的碟形弹簧沿着竖直方向叠加而成。

参见图8，进一步说，下中间钢板6为方形，且四角为弧形角。

参见图1，进一步说，下中间板平面滑板7的底面与不锈钢板14的顶面活动连接；下中间钢板6的边长小于2条钢导轨20之间的间距。

参见图10，进一步说，在上支座钢板1的四角各开有1个螺栓孔。

参见图14及图15，使用时，将支座本体25横置后安装在钢箱主梁21与混凝土塔柱23之间（支座本体25位置处局部放大参见图13所示），作为桥梁横向支座对主梁在水平力（如风力、地震力）作用下的水平位移起到约束支撑作用，成为桥梁自适应横置式抗风抗震支座。

参见图13，将支座本体25横置后在上支座钢板1一端可通过采用螺栓11及调平钢板22与钢箱主梁21连接；在下支座钢板9一端可通过采用螺栓12、锚固套筒13及预埋钢板10与混凝土塔柱23连接；且通过在上中间钢板3与下中间钢板6之间安装碟形弹簧4的方式，与传统的支座相比，使支座本体25具有适应在支座高度方向发生伸缩变形的能力，不会发生支座脱空及脱落的病害，且构造简单。

Claims (10)

1.桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：包括上部组件和下部组件；所述上部组件中含有弹簧（4），通过弹簧（4）伸缩变形令上部组件沿着的弹簧（4）的轴向伸缩变形；所述下部组件呈矩形块体；在下部组件的顶部设有1对钢导轨（20）；所述上部组件活动连接在下部组件顶部的2条钢导轨（20）之间，并沿着钢导轨（20）的长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：所述下部组件包括不锈钢板（14）、下支座钢板（9）、预埋钢板（10）、钢导轨（20）和锚固组件；

所述不锈钢板（14）、下支座钢板（9）、预埋钢板（10）为矩形板；

在预埋钢板（10）的顶部设有下支座钢板（9），在下支座钢板（9）的顶部设有1对钢导轨（20），在2根钢导轨（20）之间的下支座钢板（9）的顶部设有不锈钢板（14）；

在下支座钢板（9）及预埋钢板（10）上分别开有螺栓孔；下支座钢板（9）上的螺栓孔与预埋钢板（10）上的螺栓孔相互对应，且在相对应的下支座钢板（9）的螺栓孔与预埋钢板（10）的螺栓孔中配有1个锚固组件。

3.根据权利要求2所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：不锈钢板（14）的长度方向、下支座钢板（9）的长度方向、预埋钢板（10）的长度方向、以及钢导轨（20）的长度方向相互平行；不锈钢板（14）的水平面积、下支座钢板（9）的水平面积、预埋钢板（10）的水平面积依次增大。

4.根据权利要求2所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：在下支座钢板（9）的两条长度方向的边缘各开有4个以上的螺栓孔。

5.根据权利要求2所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：锚固组件包括下支座螺栓（12）和锚固套筒（13）；下支座螺栓（12）依次穿过下支座钢板（9）上的螺栓孔、预埋钢板（10）上的螺栓孔后，与预埋钢板（10）下方的锚固套筒（13）固定连接。

6.根据权利要求2所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：上部组件包括上支座钢板（1）、圆形橡胶板（2）、密封铜环（5）、上中间钢板（3）、弹簧（4）、下中间钢板（6）、圆形平面滑板（7）、密封橡胶环（8）；

所述下中间钢板（6）为矩形的钢板；在下中间钢板（6）的顶部设有下中间板环形凹槽（17）；在下中间板环形凹槽（17）内配有密封橡胶环（8）；在下中间钢板（6）的底部设有下中间板圆形凹槽（19）；在下中间板圆形凹槽（19）内配有下中间板平面滑板（7）；所述下中间板平面滑板（7）的底部向下延伸出中间板圆形凹槽（19）的外侧；下中间板平面滑板（7）的底面与下部组件的顶面活动连接；在下中间板环形凹槽（17）外侧的下中间钢板（6）的顶面上设有下中间钢板圆形钢卡槽（18）；所述下中间钢板圆形钢卡槽（18）呈圆筒状，且卡口向内延伸；

在下中间板环形凹槽（17）内侧的下中间钢板（6）的顶面上设有弹簧（4）；

在弹簧（4）的顶部设有上中间钢板（3）；所述上中间钢板（3）为圆形的钢板，在上中间钢板（3）的底部设有上中间板环形凹槽（16）；所述上中间板环形凹槽（16）与弹簧（4）的顶部相配合；

在上中间钢板（3）的顶部设有圆形橡胶板（2）；所述圆形橡胶板（2）底部的边缘设有环形的缺口，并配有密封铜环（5）；

在圆形橡胶板（2）的顶部设有上支座钢板（1）；所述上支座钢板（1）为方形的钢板；在上支座钢板（1）的底部设有上支座钢板圆形钢卡槽（15）；所述上支座钢板圆形钢卡槽（18）呈圆筒状，且卡口向外延伸；上支座钢板圆形钢卡槽（15）与下中间钢板圆形钢卡槽（18）的紧密配合，将圆形橡胶板（2）、密封铜环（5）、上中间钢板（3）、碟形弹簧（4）装配在一起；

在上支座钢板（1）开有螺栓孔，并配有上支座钢板螺栓（11）。

7.根据权利要求6所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：弹簧（4）由1个以上的碟形弹簧沿着竖直方向叠加而成。

8.根据权利要求6所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：下中间钢板（6）为方形，且四角为弧形角。

9.根据权利要求8所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：下中间板平面滑板（7）的底面与不锈钢板（14）的顶面活动连接；下中间钢板（6）的边长小于2条钢导轨（20）之间的间距。

10.根据权利要求6、7、8或9所述的桥梁自适应横置式抗风抗震支座，其特征在于：在上支座钢板（1）的四角各开有1个螺栓孔。