防落梁球型支座的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種防落梁球型支座，該支座由下支座板、球冠襯板、上支座板、抗剪銷，以及環(huán)形索組成，所述下支座板與球冠襯板之間設(shè)置球面聚四氟乙烯板，所述上支座板底面焊接一層不銹鋼板，所述球冠襯板與不銹鋼板之間設(shè)置平面聚四氟乙烯板，所述抗剪銷與上支座板連接為整體，所述環(huán)形索穿過上支座板擋塊和下支座板擋塊、通過鎖頭形成閉合，本實(shí)用新型受力機(jī)理明確，在滿足橋梁正常運(yùn)營(yíng)階段所需的豎向支承功能、水平變位功能、有限轉(zhuǎn)動(dòng)功能的同時(shí)，又可以限制橋梁在地震作用下產(chǎn)生過大的位移，具有保護(hù)支座、防止落梁及緩沖碰撞的功能。
【專利說(shuō)明】防落梁球型支座
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本發(fā)明涉及一種橋梁支座，特別是一種防落梁球型支座。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]橋梁支座是組成橋梁結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件之一。常用的橋梁支座有板式橡膠支座、盆式橡膠支座和球型支座。其中，球型支座因其承載能力大、平動(dòng)能力大、轉(zhuǎn)動(dòng)能力大、耐久性能優(yōu)等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。
[0005]橋梁球型支座根據(jù)是否容許滑動(dòng)而分為雙向滑動(dòng)球型支座、單向滑動(dòng)球型支座和固定球型支座。所謂雙向滑動(dòng)球型支座是指在兩個(gè)水平方向均可自由滑動(dòng)的球型支座；所謂單向滑動(dòng)球型支座是指在一個(gè)水平方向可自由滑動(dòng)、在另一個(gè)水平方向不允許滑動(dòng)的球型支座；所謂固定球型支座是指在兩個(gè)水平方向均不允許滑動(dòng)的球型支座。
[0006]地震是橋梁質(zhì)量的試金石，也是檢驗(yàn)橋梁支座性能的主要作用。歷次震害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，橋梁球型支座因其不具備防落梁功能，而使得主梁在地震作用下存在落梁風(fēng)險(xiǎn)。具體表現(xiàn)在:地震之后，雙向滑動(dòng)球型支座和單向滑動(dòng)球型支座在滑動(dòng)方向的水平位移過大、甚至滑出支承面，單向滑動(dòng)球型支座和固定球型支座的擋板在固定方向被擠壞，造成支座破壞，進(jìn)而發(fā)生落梁。
[0007]考慮到落梁的不可修復(fù)性及嚴(yán)重危害性，現(xiàn)有橋梁抗震規(guī)范中均明確要求加強(qiáng)防落梁構(gòu)造，確?！按笳鸩坏埂?。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，常規(guī)的方法是設(shè)置擋塊以阻止主梁與橋墩橫橋向位移過大的情形、設(shè)置防落梁裝置以阻止主梁與橋墩縱橋向位移過大的情形。然而，單獨(dú)設(shè)置防落梁裝置對(duì)施工空間要求較大，且造價(jià)較高，能否與支座共同發(fā)揮作用也值得商榷。因此，需要從支座本身考慮，為其增加防落梁功能。
[0008]鑒于現(xiàn)有橋梁球型支座不具備防落梁功能、進(jìn)而造成橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能降低的缺點(diǎn)，因此很有必要研發(fā)一種新型球型支座。
[0009]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0010]有鑒于此，本發(fā)明特公開了一種防落梁球型支座，本支座既具備常規(guī)橋梁球型支座的豎向支承功能、水平變位功能、有限轉(zhuǎn)動(dòng)功能，還具備偶然作用如地震作用下的防落梁功能，可全面滿足橋梁的設(shè)計(jì)要求。具體表現(xiàn)為:采用球冠襯板傳遞上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載；采用平面聚四氟乙烯板適應(yīng)橋梁在運(yùn)營(yíng)階段的水平變位要求；采用球面聚四氟乙烯板適應(yīng)橋梁在運(yùn)營(yíng)階段的轉(zhuǎn)動(dòng)變形要求；采用抗剪銷實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段到地震作用階段的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)一級(jí)限位；采用環(huán)形索引導(dǎo)擋塊滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)二級(jí)限位，最終實(shí)現(xiàn)防落梁功能。
[0011]本發(fā)明基于“支座必須具備限位功能”的思想，采用統(tǒng)一構(gòu)造，滿足三種不同情況的變位需求。當(dāng)抗剪銷在兩個(gè)水平方向均與球冠襯板存在間隙時(shí)，該支座即為雙向滑動(dòng)防落梁球型支座，兩個(gè)水平方向的間隙即為兩個(gè)滑動(dòng)方向的設(shè)計(jì)位移；當(dāng)抗剪銷在一個(gè)水平方向與球冠襯板存在間隙、在另一水平方向與球冠襯板相抵時(shí)，該支座即為單向滑動(dòng)防落梁球型支座，該間隙即為滑動(dòng)方向的設(shè)計(jì)位移；當(dāng)抗剪銷在兩個(gè)水平方向均與球冠襯板相抵時(shí)，該支座即為固定防落梁球型支座。
[0012]本發(fā)明的工作機(jī)理是:對(duì)于雙向滑動(dòng)防落梁球型支座而言，正常使用階段及設(shè)計(jì)地震作用下依靠不銹鋼板與平面聚四氟乙烯板之間的滑動(dòng)適應(yīng)主梁變形，在罕遇地震作用下抗剪銷與球冠襯板接觸，當(dāng)支座所受水平地震剪力大于抗剪銷的設(shè)計(jì)抗剪承載力時(shí)，抗剪銷被剪斷，支座繼續(xù)滑動(dòng)，上支座板擋塊和下支座板擋塊在沿環(huán)形索運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上支座板擋塊與下支座板擋塊接觸時(shí)，支座運(yùn)動(dòng)被限制；對(duì)于固定防落梁球型支座而言，正常使用階段及設(shè)計(jì)地震作用下均保持固定，在罕遇地震作用下，當(dāng)支座所受水平地震剪力大于抗剪銷的設(shè)計(jì)抗剪承載力時(shí)，抗剪銷被剪斷，支座開始滑動(dòng)，上支座板擋塊和下支座板擋塊在沿環(huán)形索運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上支座板擋塊與下支座板擋塊接觸時(shí)，支座運(yùn)動(dòng)被限制；對(duì)于單向滑動(dòng)防落梁球型支座而言，在滑動(dòng)方向的工作機(jī)理同雙向滑動(dòng)防落梁球型支座，在固定方向的工作機(jī)理同固定防落梁球型支座。
[0013]本發(fā)明的防落梁球型支座由下支座板、球冠襯板、上支座板、抗剪銷，以及環(huán)形索組成，其特征在于:所述下支座板與球冠襯板之間設(shè)置球面聚四氟乙烯板，所述上支座板底面焊接一層不銹鋼板，所述球冠襯板與不銹鋼板之間設(shè)置平面聚四氟乙烯板，所述抗剪銷與上支座板連接為整體，所述環(huán)形索穿過上支座板擋塊和下支座板擋塊、通過鎖頭形成閉合，所述上支座板擋塊與上支座板連接為整體，所述下支座板擋塊與下支座板連接為整體。
[0014]本發(fā)明中，抗剪銷在軸向中部設(shè)置坡口，與球冠襯板接觸時(shí)形成剪切薄弱面。
[0015]本發(fā)明中，下支座板在兩個(gè)平面活動(dòng)方向上均設(shè)有標(biāo)尺，用于測(cè)量支座位移。
[0016]本發(fā)明中，上支座板擋塊設(shè)置于上支座板四角位置處，下支座板擋塊設(shè)置于下支座板各邊三等分點(diǎn)附近，使得穿過環(huán)形索后形成的閉合圈對(duì)球冠襯板形成包圍。
[0017]本發(fā)明的防落梁球型支座的安裝方法，其特征在于:下支座板通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的下部結(jié)構(gòu)連成整體，上支座板通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的上部結(jié)構(gòu)連成整體。
[0018]本發(fā)明受力機(jī)理明確，在滿足橋梁正常運(yùn)營(yíng)階段所需的豎向支承功能、水平變位功能、有限轉(zhuǎn)動(dòng)功能的同時(shí)，又可以限制橋梁在地震作用下產(chǎn)生過大的位移，具有保護(hù)支座、防止落梁及碰撞的功能。
[0019]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0020]圖1為防落梁球型支座的立面圖。
[0021]圖2為防落梁球型支座的防落梁系統(tǒng)布置圖。
[0022]圖3為防落梁球型支座的俯視圖。
[0023]圖4為防落梁球型支座的仰視圖。
[0024]【具體實(shí)施方式】:
[0025]本發(fā)明的防落梁球型支座由下支座板1、球冠襯板3、上支座板7、抗剪銷6，以及環(huán)形索10組成，其特征在于:所述下支座板I與球冠襯板3之間設(shè)置球面聚四氟乙烯板2，所述上支座板7底面焊接一層不銹鋼板5，所述球冠襯板3與不銹鋼板5之間設(shè)置平面聚四氟乙烯板4，所述抗剪銷6與上支座板7連接為整體，所述環(huán)形索10穿過上支座板擋塊8和下支座板擋塊9、通過鎖頭11形成閉合，所述上支座板擋塊8與上支座板7連接為整體，所述下支座板擋塊9與下支座板I連接為整體。所述上支座板擋塊8設(shè)置于上支座板7四角位置處，所述下支座板擋塊9設(shè)置于下支座板I各邊三等分點(diǎn)附近，使得穿過環(huán)形索10后形成的閉合圈對(duì)球冠襯板3形成包圍，上支座板擋塊8、下支座板擋塊9的數(shù)量及設(shè)置位置不限于上述實(shí)施例情況。[0026]本實(shí)施例中，抗剪銷6在軸向中部設(shè)置坡口，與球冠襯板3接觸時(shí)形成剪切薄弱面。
[0027]本實(shí)施例中，下支座板I在兩個(gè)平面活動(dòng)方向上均設(shè)有標(biāo)尺12，用于測(cè)量支座位移。
[0028]本實(shí)施例中，下支座板I通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的下部結(jié)構(gòu)連成整體，上支座板7通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的上部結(jié)構(gòu)連成整體。
【權(quán)利要求】
1.一種防落梁球型支座由下支座板(I)、球冠襯板(3 )、上支座板(7 )、抗剪銷(6 )，以及環(huán)形索(10)組成，其特征在于:所述下支座板(I)與球冠襯板(3)之間設(shè)置球面聚四氟乙烯板(2)，所述上支座板(7)底面焊接一層不銹鋼板(5)，所述球冠襯板(3)與不銹鋼板(5)之間設(shè)置平面聚四氟乙烯板(4)，所述抗剪銷(6)與上支座板(7)連接為整體，所述環(huán)形索(10)穿過上支座板擋塊(8)和下支座板擋塊(9)、通過鎖頭(11)形成閉合，所述上支座板擋塊(8 )與上支座板(7 )連接為整體，所述下支座板擋塊(9 )與下支座板(I)連接為整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁球型支座，其特征在于:抗剪銷(6)在軸向中部設(shè)置坡口，與球冠襯板(3)接觸時(shí)形成剪切薄弱面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁球型支座，其特征在于:下支座板(I)在兩個(gè)平面活動(dòng)方向上均設(shè)有標(biāo)尺(12 )，用于測(cè)量支座位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防落梁球型支座，其特征在于:所述上支座板擋塊(8)設(shè)置于上支座板(7)四角位置處，所述下支座板擋塊(9)設(shè)置于下支座板(I)各邊三等分點(diǎn)附近，使得穿過環(huán)形索(10)后形成的閉合圈對(duì)球冠襯板(3)形成包圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的防落梁球型支座的安裝方法，其特征在于:下支座板(I)通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的下部結(jié)構(gòu)連成整體，上支座板(7)通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的上部結(jié)構(gòu)連成整體。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK203807937SQ201420236829
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月10日
【發(fā)明者】燕斌, 陳志剛 申請(qǐng)人:燕斌