防落梁球型支座的製作方法

2023-06-01 11:47:26 1

防落梁球型支座的製作方法
【專利摘要】本實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，以及環形索組成，所述下支座板與球冠襯板之間設置球面聚四氟乙烯板，所述上支座板底面焊接一層不鏽鋼板，所述球冠襯板與不鏽鋼板之間設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，本實用新型受力機理明確，在滿足橋梁正常運營階段所需的豎向支承功能、水平變位功能、有限轉動功能的同時，又可以限制橋梁在地震作用下產生過大的位移，具有保護支座、防止落梁及緩衝碰撞的功能。
【專利說明】防落梁球型支座
[0001]【技術領域】:
[0002]本發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】:
[0004]橋梁支座是組成橋梁結構的重要構件之一。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、平動能力大、轉動能力大、耐久性能優等特點而得到廣泛應用。
[0005]橋梁球型支座根據是否容許滑動而分為雙向滑動球型支座、單向滑動球型支座和固定球型支座。所謂雙向滑動球型支座是指在兩個水平方向均可自由滑動的球型支座；所謂單向滑動球型支座是指在一個水平方向可自由滑動、在另一個水平方向不允許滑動的球型支座；所謂固定球型支座是指在兩個水平方向均不允許滑動的球型支座。
[0006]地震是橋梁質量的試金石，也是檢驗橋梁支座性能的主要作用。歷次震害調查發現，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險。具體表現在:地震之後，雙向滑動球型支座和單向滑動球型支座在滑動方向的水平位移過大、甚至滑出支承面，單向滑動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，進而發生落梁。
[0007]考慮到落梁的不可修復性及嚴重危害性，現有橋梁抗震規範中均明確要求加強防落梁構造，確保「大震不倒」。在實際設計中，常規的方法是設置擋塊以阻止主梁與橋墩橫橋向位移過大的情形、設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，單獨設置防落梁裝置對施工空間要求較大，且造價較高，能否與支座共同發揮作用也值得商榷。因此，需要從支座本身考慮，為其增加防落梁功能。
[0008]鑑於現有橋梁球型支座不具備防落梁功能、進而造成橋梁結構抗震性能降低的缺點，因此很有必要研發一種新型球型支座。
[0009]
【發明內容】
:
[0010]有鑑於此，本發明特公開了一種防落梁球型支座，本支座既具備常規橋梁球型支座的豎向支承功能、水平變位功能、有限轉動功能，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計要求。具體表現為:採用球冠襯板傳遞上部結構的豎向荷載；採用平面聚四氟乙烯板適應橋梁在運營階段的水平變位要求；採用球面聚四氟乙烯板適應橋梁在運營階段的轉動變形要求；採用抗剪銷實現運營階段到地震作用階段的轉換，實現一級限位；採用環形索引導擋塊滑動，實現二級限位，最終實現防落梁功能。
[0011]本發明基於「支座必須具備限位功能」的思想，採用統一構造，滿足三種不同情況的變位需求。當抗剪銷在兩個水平方向均與球冠襯板存在間隙時，該支座即為雙向滑動防落梁球型支座，兩個水平方向的間隙即為兩個滑動方向的設計位移；當抗剪銷在一個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，該支座即為單向滑動防落梁球型支座，該間隙即為滑動方向的設計位移；當抗剪銷在兩個水平方向均與球冠襯板相抵時，該支座即為固定防落梁球型支座。
[0012]本發明的工作機理是:對於雙向滑動防落梁球型支座而言，正常使用階段及設計地震作用下依靠不鏽鋼板與平面聚四氟乙烯板之間的滑動適應主梁變形，在罕遇地震作用下抗剪銷與球冠襯板接觸，當支座所受水平地震剪力大於抗剪銷的設計抗剪承載力時，抗剪銷被剪斷，支座繼續滑動，上支座板擋塊和下支座板擋塊在沿環形索運動，當上支座板擋塊與下支座板擋塊接觸時，支座運動被限制；對於固定防落梁球型支座而言，正常使用階段及設計地震作用下均保持固定，在罕遇地震作用下，當支座所受水平地震剪力大於抗剪銷的設計抗剪承載力時，抗剪銷被剪斷，支座開始滑動，上支座板擋塊和下支座板擋塊在沿環形索運動，當上支座板擋塊與下支座板擋塊接觸時，支座運動被限制；對於單向滑動防落梁球型支座而言，在滑動方向的工作機理同雙向滑動防落梁球型支座，在固定方向的工作機理同固定防落梁球型支座。
[0013]本發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，以及環形索組成，其特徵在於:所述下支座板與球冠襯板之間設置球面聚四氟乙烯板，所述上支座板底面焊接一層不鏽鋼板，所述球冠襯板與不鏽鋼板之間設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]本發明中，抗剪銷在軸向中部設置坡口，與球冠襯板接觸時形成剪切薄弱面。
[0015]本發明中，下支座板在兩個平面活動方向上均設有標尺，用於測量支座位移。
[0016]本發明中，上支座板擋塊設置於上支座板四角位置處，下支座板擋塊設置於下支座板各邊三等分點附近，使得穿過環形索後形成的閉合圈對球冠襯板形成包圍。
[0017]本發明的防落梁球型支座的安裝方法，其特徵在於:下支座板通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的下部結構連成整體，上支座板通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的上部結構連成整體。
[0018]本發明受力機理明確，在滿足橋梁正常運營階段所需的豎向支承功能、水平變位功能、有限轉動功能的同時，又可以限制橋梁在地震作用下產生過大的位移，具有保護支座、防止落梁及碰撞的功能。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
[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]【具體實施方式】:
[0025]本發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，以及環形索10組成，其特徵在於:所述下支座板I與球冠襯板3之間設置球面聚四氟乙烯板2，所述上支座板7底面焊接一層不鏽鋼板5，所述球冠襯板3與不鏽鋼板5之間設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設置於上支座板7四角位置處，所述下支座板擋塊9設置於下支座板I各邊三等分點附近，使得穿過環形索10後形成的閉合圈對球冠襯板3形成包圍，上支座板擋塊8、下支座板擋塊9的數量及設置位置不限於上述實施例情況。[0026]本實施例中，抗剪銷6在軸向中部設置坡口，與球冠襯板3接觸時形成剪切薄弱面。
[0027]本實施例中，下支座板I在兩個平面活動方向上均設有標尺12，用於測量支座位移。
[0028]本實施例中，下支座板I通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的下部結構連成整體，上支座板7通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的上部結構連成整體。
【權利要求】
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 )，以及環形索(10)組成，其特徵在於:所述下支座板(I)與球冠襯板(3)之間設置球面聚四氟乙烯板(2)，所述上支座板(7)底面焊接一層不鏽鋼板(5)，所述球冠襯板(3)與不鏽鋼板(5)之間設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.根據權利要求1所述的防落梁球型支座，其特徵在於:抗剪銷(6)在軸向中部設置坡口，與球冠襯板(3)接觸時形成剪切薄弱面。
3.根據權利要求1所述的防落梁球型支座，其特徵在於:下支座板(I)在兩個平面活動方向上均設有標尺(12 )，用於測量支座位移。
4.根據權利要求1所述的防落梁球型支座，其特徵在於:所述上支座板擋塊(8)設置於上支座板(7)四角位置處，所述下支座板擋塊(9)設置於下支座板(I)各邊三等分點附近，使得穿過環形索(10)後形成的閉合圈對球冠襯板(3)形成包圍。
5.根據權利要求1-4所述的防落梁球型支座的安裝方法，其特徵在於:下支座板(I)通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的下部結構連成整體，上支座板(7)通過焊接或錨栓連接的方式與橋梁的上部結構連成整體。
【文檔編號】E01D19/04GK203807937SQ201420236829
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月10日 優先權日:2014年5月10日
【發明者】燕斌, 陳志剛 申請人:燕斌