CN212670268U - 一种球型抗风支座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于桥梁支座领域，并具体公开了一种球型抗风支座。包括滑动板、球冠、底座以及转动销轴，滑动板与所述球冠之间设有平面耐磨板；所述球冠靠近所述平面耐磨板的一侧为平面结构，靠近底座的一侧为凸球面结构，所述底座与所述球冠之间还设有第一球面耐磨板，所述底座靠近所述球冠的一侧为凹球面结构，远离所述球冠的一侧为梯形结构，所述转动销轴用于连接所述球冠和底座，包括轴销以及与所述轴销固定连接的凸台，所述凸台与所述底座之间还设有第二球面耐磨板。本实用新型具有结构稳定，防部件脱落，密封性能优、平面摩擦副耐磨性能好，转动灵活，承压面接触紧密、受力均匀，与桥梁同等寿命和安全可靠等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁支座领域，更具体地，涉及一种球型抗风支座。
背景技术
随着我国桥梁建设的快速发展，大跨度的斜拉桥和悬索桥应用得越来越广泛，然而这种半漂浮体系桥梁对风的作用十分敏感，风载荷已经成为支配性的荷载，因此提高斜拉桥和悬索桥的抗风能力，尤其是梁体本身的横向抗风能力，是十分重要的课题。抗风支座设置在塔体内侧面与梁体外侧面之间，可抵抗横向风载荷，限制由风力引起的梁体横桥向位移，承受梁体传递的横向水平力，同时可以满足梁体纵桥向位移和竖桥向位移以及梁体的各向转动。
目前，桥梁上应用的抗风支座主要有盆式橡胶抗风支座和抗风钢支座，盆式橡胶抗风支座主要功能部件为盆腔内的橡胶板，由于支座长期处于露天工作环境，橡胶材料易老化甚至失效，导致抗风支座失去承载及转动功能，影响桥梁的安全使用，同时该种橡胶抗风支座转动角较小，无法实现大转角的桥梁设计要求。抗风钢支座与普通多向型活动支座结构类似，该支座在横向侧置时，因其支座中的球冠或中座板因重力作用处于不稳定状态，当梁体横向位移较大时，抗风钢支座中的球冠或中座板和平面耐磨板易脱落，导致抗风支座破坏，危及梁体的安全，同时高空脱落的球冠或中座板对桥梁下部范围的水域有高空坠物危险。
基于上述缺陷和不足，本领域亟需对现有的抗风支座做出进一步的改进设计，使得抗风支座能够抵抗横向风载荷，限制由风力引起的梁体横桥向位移，承受梁体传递的横向水平力，同时可以满足梁体纵桥向位移和竖桥向位移以及梁体的各向转动。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种球型抗风支座，其中结合桥梁风载荷自身的受力特征及其球型抗风支座工艺特点，相应设计了球型抗风支座，并对其关键组件如滑动板、球冠、底座和转动销轴的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可在滑动板与球冠之间形成平面摩擦副，球冠、底座和转动销轴之间形成转动摩擦副，从而保证梁体可沿顺桥向或竖向与塔体相对位移，同时限制梁体的横向位移。本实用新型具有结构稳定，防部件脱落，密封性能优、平面摩擦副耐磨性能好，转动灵活，承压面接触紧密、受力均匀，与桥梁同等寿命和安全可靠等优点，能够满足各类桥梁的工程设计要求，因而尤其适用于大跨度的斜拉桥和悬索桥抗风支座的应用场合。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种球型抗风支座，包括滑动板、球冠、底座以及转动销轴，其中，
所述滑动板与所述球冠之间设有平面耐磨板；
所述球冠靠近所述平面耐磨板的一侧为平面结构，靠近底座的一侧为凸球面结构，且所述球冠上设有与所述转动销轴连接的螺纹孔；
所述底座与所述球冠之间还设有第一球面耐磨板，所述底座靠近所述球冠的一侧为凹球面结构，远离所述球冠的一侧为梯形结构，该梯形结构与梁体接触的部分为平面，与所述转动销轴连接的部分为凸球面结构，且所述底座的凹球面结构和凸球面结构与所述球冠的凸球面结构所在的球面为同心球面；
所述转动销轴用于连接所述球冠和底座，包括轴销以及与所述轴销固定连接的凸台，该凸台与所述底座凸球面结构接触的一侧为凹球面结构，且凸台的与所述球冠的凸球面结构所在的球面为同心球面；所述凸台与所述底座之间还设有第二球面耐磨板；
以此方式，滑动板与所述球冠之间形成平面摩擦副，球冠、底座和转动销轴之间形成转动摩擦副，从而保证梁体可沿顺桥向或竖向与桥塔相对位移，同时限制梁体的横向位移。
作为进一步优选的，所述平面耐磨板通过螺钉与所述球冠固定连接。
作为进一步优选的，所述滑动板靠近所述球冠的一侧还焊接有不锈钢板。
作为进一步优选的，所述球冠靠近所述滑动板的一侧还设有第一环形凹槽，用于嵌设所述平面耐磨板，且该第一环形凹槽的高度小于所述平面耐磨板的厚度。
作为进一步优选的，所述底座的凹球面结构上还开设有第二环形凹槽，用于嵌设所述第一球面耐磨板，且该第二环形凹槽的高度小于所述第一球面耐磨板的厚度。
作为进一步优选的，所述凸台上还设有用于放置所述第二球面耐磨板的第三环形凹槽，用于嵌设所述第二球面耐磨板，且该第三环形凹槽的高度小于所述第二球面耐磨板的厚度。
作为进一步优选的，所述球冠上还开设有放置第一密封圈的第四环形凹槽；所述底座上还开设有放置第二密封圈的第五环形凹槽。
作为进一步优选的，所述球型抗风支座还包括设于所述底座底部的盖板。
作为进一步优选的，所述底座上还设有螺栓孔，从而使得所述底座通过螺栓连接锚碇钢棒，实现与梁体的固定连接。
作为进一步优选的，所述滑动板上还设有螺栓孔，从而使得所述滑动板通过螺栓连接锚碇钢棒，实现与桥塔的固定连接。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本实用新型通过转动轴销及设于其底部的凸台将球冠与底座连接，同时，将球冠、底座以及凸台上的球面结构配合设计，相应的可在滑动板与球冠之间形成平面摩擦副，球冠、底座和转动销轴之间形成转动摩擦副，从而保证梁体可沿顺桥向或竖向与塔体相对位移，同时限制梁体的横向位移，同时还可防止桥梁因横向位移过大导致球冠的脱落。本实用新型解决了盆式橡胶抗风支座的承载能力低，转动能力小、寿命短的缺点，同时克服了抗风钢支座的结构不稳定，球冠或中座板易脱落及平面摩擦副易失效等缺点。
2.本实用新型通过设计与第一球面耐磨板、第二球面耐磨板以及平面耐磨板相适应的环形凹槽，并将第一球面耐磨板、第二球面耐磨板以及平面耐磨板嵌设于其中，从而避免了滑动板、球冠、底座和转动销轴之间相互摩擦引起的结构损伤，同时，还可防止各构件之间的相对位移而引起的构件脱落等问题。
3.本实用新型平面耐磨材料采用高性能耐磨材料，该材料承载能力高，耐磨性能好，能够满足桥梁的长距离位移，保证了抗风支座与桥梁的同等寿命要求。
4.本实用新型采用定位螺钉将平面耐磨材料固定在球冠上，防止了因桥梁的横向位移导致平面耐磨板的脱落。
5.本实用新型在平面耐磨板和球面耐磨板外圈设置密封环，对耐磨板起到保护作用，防止灰尘雨水对耐磨材料的侵害。
6.本实用新型球形抗风支座螺栓连接锚碇钢棒分别和梁体和塔体箱梁，通过平面摩擦副从而保证梁体可以沿着顺桥向或竖向与塔体相对位移，同时限制梁体的横向位移。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例涉及的一种球型抗风支座的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例涉及的一种球型抗风支座的结构示意图；
图3是本实用新型优选实施例涉及的一种球型抗风支座转动销轴结构示意图；
图4是图1中平面耐磨板安装的局部放大图。
所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：1-滑动板、2-平面耐磨板、3-密封圈、4-球冠、5-球面耐磨板一、6-底座、7-球面耐磨板二、8-转动销轴、9-盖板、10-锚棒、11-螺栓、12-梁体、13-桥塔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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所示，本实用新型涉及的一种球型抗风支座包括滑动板1、球冠4、底座6以及转动销轴8。其中，滑动板1上设有螺栓孔，滑动板1通过螺栓连接锚碇钢棒与桥塔13固定连接。滑动板1的底部焊接有不锈钢板。
球冠4设于滑动板1的下方，其靠近滑动板1的一侧为平面结构，远离滑动板1的一侧为凸球面结构。进一步的，在球冠4的平面结构上还设有第一环形凹槽，用于嵌设平面耐磨板2，平面耐磨板2的厚度至少不小于第一环形凹槽的高度，以此方式，当滑动板1与球冠4发生相对滑移时，平面耐磨板2与不锈钢板摩擦，从而起到保护滑动板1与球冠4的作用。同时，为了在滑动板1与球冠4发生相对滑移时，平面耐磨板2不会发生移动和跑偏，本实用新型中，采用螺钉固定的方式将平面耐磨板2于球冠4固定连接。球冠4的中心还设有螺纹孔，该螺纹孔用于连接转动销轴8。
底座6设于球冠4的下方，底座6上还设有螺栓孔，从而使得所述底座6通过螺栓连接锚碇钢棒，实现与梁体12的固定连接。该底座6靠近球冠4的一侧为凹球面结构。该凹球面结构上还设有第二环形凹槽，用于嵌设所述第一球面耐磨板5，且该第二环形凹槽的高度至少不大于所述第一球面耐磨板5的厚度。底座6其远离球冠4的一侧为梯形结构，该梯形结构与连体连接的部分为平面结构，与转动销轴8的凸台连接的部分为凸球面结构，且该凸球面结构与平面结构具有一定的高度差，从而形成一个可容乃凸台的空腔。
在本实用新型中，为了保证整体结构的稳定性和受力的均匀性，球冠4的凸球面结构以及底座6的凹球面结构、底座6的凸球面结构所在的球面为同心球面。
转动销轴8包括固定连接的销轴和凸台，其中销轴深入球冠4中心的螺纹孔，凸台设于底座6的底部，即凸台伸入凸球面结构与平面结构形成的空腔结构中，以此方式，可将球冠4和底座6连接起来。同时，凸台与底座6接触的一面为凹球面结构，该凹球面结构与底座6的凸球面结构所在的球面为同心球面，从而，球冠4、底座6和转动销轴8之间形成转动摩擦副，从而保证梁体12可沿顺桥向或竖向与塔体相对位移，同时限制梁体12的横向位移。
相应的，在凸台上还设有第三环形凹槽，用于嵌设第二球面耐磨板7，且该第三环形凹槽的高度至少不大于第二球面耐磨板7的厚度。
作为本实用新型的优选方案，所述球冠4上还开设有放置第一密封圈3的第四环形凹槽；所述底座6上还开设有放置第二密封圈的第五环形凹槽。
作为本实用新型的优选方案，所述球型抗风支座还包括设于所述底座6底部的盖板9。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种球型抗风支座，其特征在于，包括滑动板(1)、球冠(4)、底座(6)以及转动销轴(8)，其中，
所述滑动板(1)与所述球冠(4)之间设有平面耐磨板(2)；
所述球冠(4)靠近所述平面耐磨板(2)的一侧为平面结构，靠近底座(6)的一侧为凸球面结构，且所述球冠(4)上设有与所述转动销轴(8)连接的螺纹孔；
所述底座(6)与所述球冠(4)之间还设有第一球面耐磨板(5)，所述底座(6)靠近所述球冠(4)的一侧为凹球面结构，远离所述球冠(4)的一侧为梯形结构，该梯形结构与梁体(12)接触的部分为平面，与所述转动销轴(8)连接的部分为凸球面结构，且所述底座(6)的凹球面结构和凸球面结构与所述球冠(4)的凸球面结构所在的球面为同心球面；
所述转动销轴(8)用于连接所述球冠(4)和底座(6)，包括轴销以及与所述轴销固定连接的凸台，该凸台与所述底座(6)凸球面结构接触的一侧为凹球面结构，且凸台的与所述球冠(4)的凸球面结构所在的球面为同心球面；所述凸台与所述底座(6)之间还设有第二球面耐磨板(7)；
以此方式，滑动板(1)与所述球冠(4)之间形成平面摩擦副，球冠(4)、底座(6)和转动销轴(8)之间形成转动摩擦副，从而保证梁体(12)可沿顺桥向或竖向与桥塔(13)相对位移，同时限制梁体(12)的横向位移。
2.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述平面耐磨板(2)通过螺钉与所述球冠(4)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述滑动板(1)靠近所述球冠(4)的一侧还焊接有不锈钢板。
4.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述球冠(4)靠近所述滑动板(1)的一侧还设有第一环形凹槽，用于嵌设所述平面耐磨板(2)，且该第一环形凹槽的高度小于所述平面耐磨板(2)的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述底座(6)的凹球面结构上还开设有第二环形凹槽，用于嵌设所述第一球面耐磨板(5)，且该第二环形凹槽的高度小于所述第一球面耐磨板(5)的厚度。
6.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述凸台上还设有用于放置所述第二球面耐磨板(7)的第三环形凹槽，用于嵌设所述第二球面耐磨板(7)，且该第三环形凹槽的高度小于所述第二球面耐磨板(7)的厚度。
7.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述球冠(4)上还开设有放置第一密封圈(3)的第四环形凹槽；所述底座(6)上还开设有放置第二密封圈的第五环形凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述球型抗风支座还包括设于所述底座(6)底部的盖板(9)。
9.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述底座(6)上还设有螺栓孔，从而使得所述底座(6)通过螺栓连接锚碇钢棒，实现与梁体(12)的固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种球型抗风支座，其特征在于，所述滑动板(1)上还设有螺栓孔，从而使得所述滑动板(1)通过螺栓连接锚碇钢棒，实现与桥塔(13)的固定连接。
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| CN202020699970.6U CN212670268U (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 一种球型抗风支座 |
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| CN212670268U true CN212670268U (zh) | 2021-03-09 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114232469A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 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
- 2020-04-30 CN CN202020699970.6U patent/CN212670268U/zh active Active
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| CN114232469A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 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 |
| CN114232469B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-11-18 | 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 |
| 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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