專利名稱：一種拉壓減震球型鋼支座的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種橋梁及其它建筑工程支撐用的部件，具體涉及一種拉壓減震球型鋼支座。
背景技術：
支座是橋梁和建筑工程中銜接上部結構和下部結構的重要部件，其基本功能是將結構的上部載荷通過支座傳遞到下部結構中，同時保證結構所要求的受力、位移和轉動的需要。因此，一般情況下，要求支座設計中具備豎向承載力、水平承載或位移特性和轉角特性。在大多數情況下，支座具備以上功能即可滿足工程設計的需要。但是，在某些場合，結構個別支點會出現拉力，并且由于地質或施工等原因會導致基礎沉降，此時會對支座提出抗拉拔的要求。
·[0003]目前，大部分工程應用的支座只能承受水平力和壓力，不能對垂直方向的拉力產生作用；近年來出現的抗拉拔型支座，上下結構在產生抗拉功能時兩個接觸面為線接觸或者點接觸，尤其對于豎向拉拔力較大，極端情況下(如地震)支座轉角超出設計角度時，很容易會產生應力集中現象。在超出預期地震時，支座設置的限位耗能螺栓可以剪斷，起到保護梁體和墩臺的作用。
發明內容本實用新型的目的是提供在對支座施加拉拔力和轉動的情況下、克服應力集中，并在超出預期地震時限位耗能螺栓可以剪斷的拉壓減震球型鋼支座。一種拉壓減震球型鋼支座，包含有上支座板和下支座板，其特征在于所述的上支座板和下支座板之間自上而下設置有球凹襯板和雙曲面襯板，帶有外螺紋的栓盤穿過球凹襯板和雙曲面襯板中央對應的通孔將球凹襯板和雙曲面襯板固定連接。所述的球凹襯板的下表面為向上凹回的凹球面；所述的雙曲面襯板的上表面為向上突起的凸球面，與球凹襯板的凹球面形狀相對應；所述的雙曲面襯板的下表面為向上凹回的凹球面；所述的栓盤底端為底盤，卡在雙曲面襯板的凹球面下方。所述的上支座板的下表面對稱設置有一對凸起的勾回結構，卡住球凹襯板進行限位；所述的下支座板的上表面對稱設置有一對凸起的勾回結構，卡住雙曲面襯板進行限位；上支座板的一對勾回結構與下支座板的一對勾回結構相互垂直設置。所述的上支座板和球凹襯板的接觸面上、球凹襯板和雙曲面襯板的接觸面上、雙曲面襯板和下支座板的接觸面上、雙曲面襯板和栓盤的接觸面上均設置有不銹鋼板與滑板組成的滑動摩擦副，滑板材料為超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯。所述的球凹襯板的外周和下支座板凸起的勾回結構之間設置有柱面轉動條。所述的上支座板的滑動方向兩端設置有上限位耗能螺栓和上限位板；所述的下支座板滑動方向兩端設置有下限位耗能螺栓和下限位板。所述的上支座板通過上錨固螺栓固定；所述的下支座板通過下錨固螺栓固定。本實用新型具有以下優點本實用新型能克服傳統支座在實現拉壓功能時，特別是實現抗拉壓與轉動時，相 關結構接觸面容易產生應力集中的問題，通過在支座中部引入帶螺紋的栓盤，借助兩對同曲率中心的曲面摩擦副，較好地實現支座的抗拉壓與轉動功能的分離實現。整個結構采用功能分離實現，結構有機統一的方式，傳力路線清晰，受力均勻、穩定、可靠，拉壓接觸面緊
r I I O本實用新型還考慮了正常工作狀態下和地震工作狀態下支座的性能，在支座滑動方向上增設了上、下限位耗能螺栓和限位板，在正常工作狀態下，支座在滑動方向設定的限位螺栓與限位板起到抵抗水平力的作用；另一方面，在地震情況下，限位螺栓和限位板的剪斷可起到消耗地震能量的作用，同時在滑動方面上考慮了支座正常位移與地震位移，這樣可有效保護梁體和橋墩。
圖I是本實用新型的縱橋向結構示意圖。圖2是本實用新型的橫橋向結構示意圖。圖中，I-上錨固螺栓，2-上支座板，3-栓盤，4-球凹襯板，5-下支座板，6_雙曲面襯板，7-下限位耗能螺栓，8-下限位板，9-上限位耗能螺栓，10-上限位板，11-柱面轉動條，12-下錨固螺栓。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型進行詳細的說明。本實用新型所述的一種拉壓減震球型鋼支座，包含有上支座板2和下支座板5，上支座板2通過上錨固螺栓I固定，下支座板5通過下錨固螺栓12固定。上支座板2和下支座板5之間自上而下設置有球凹襯板4和雙曲面襯板6。帶有外螺紋的栓盤3穿過球凹襯板4和雙曲面襯板6中央對應的通孔將球凹襯板4和雙曲面襯板6固定連接。球凹襯板4的下表面為向上凹回的凹球面；雙曲面襯板6的上表面為向上突起的凸球面，與球凹襯板4的凹球面形狀相對應，使得球凹襯板4和雙曲面襯板6之間能進行相對的旋轉。雙曲面襯板6的下表面為向上凹回的凹球面，栓盤3底端為底盤，卡在雙曲面襯板6的凹球面下方。上支座板2的下表面對稱設置有一對凸起的勾回結構，卡住球凹襯板4進行限位；下支座板5的上表面對稱設置有一對凸起的勾回結構，卡住雙曲面襯板6進行限位；上支座板2的一對勾回結構與下支座板5的一對勾回結構相互垂直設置。如此設置，可使上支座板5以下的部分在上支座板5的勾回結構中沿一個方向直線滑動，下支座板8以上的部分可在下支座板8的勾回結構中沿與上述方向垂直的方向上直線滑動。球凹襯板4的外周和下支座板5凸起的勾回結構之間設置有柱面轉動條11，填充二者之間的空隙，使整體結構更穩固，保證支座的滑動和轉動。上支座板2和球凹襯板4的接觸面上、球凹襯板4和雙曲面襯板6的接觸面上、雙曲面襯板6和下支座板5的接觸面上、雙曲面襯板6和栓盤3的接觸面上均設置有不銹鋼板與滑板組成的滑動摩擦副(滑板材料可采用超高分子量聚乙烯，亦可采用聚四氟乙烯)，形成多組同曲率中心的曲面摩擦副和給定滑動方向的滑動摩擦副，實現了支座在指定方向上的直線滑動和繞栓盤3的圓周旋轉運動，有效地避免了傳統支座受拉部位的應力集中問題。上支座板2的滑動方向兩端設置有上限位耗能螺栓9和上限位板10，下支座板5的滑動方向兩端設置有下限位耗能螺栓7和下限位板8。一方面是將支座在滑動方向設定的位移限制在一定范圍內，限位螺栓與限位板起到抵抗水平力的作用；另一方面，在地震情 況下，限位螺栓和限位板的剪斷可起到消耗地震能量的作用，同時在滑動方面上考慮了支座正常位移與地震位移，這樣可有效保護支座。通過調整上限位板10和下限位板8分別與球凹襯板4和雙曲面襯板6之間的間隙，可改變支座的使用功能，即支座使用功能可為固定型、橫向活動型、縱向活動型和雙向活動型。該支座可與其他支座如調高支座、阻尼減震支座等疊置固定組成新的復合支座，將多種支座的功能進行整合，使得其適用場合更廣泛。
權利要求1.一種拉壓減震球型鋼支座，包含有上支座板(2)和下支座板(5)，其特征在于 所述的上支座板(2)和下支座板(5)之間自上而下設置有球凹襯板(4)和雙曲面襯板(6)，帶有外螺紋的栓盤(3)穿過球凹襯板(4)和雙曲面襯板(6)中央對應的通孔將球凹襯板(4)和雙曲面襯板(6)固定連接。
2.根據權利要求I所述的一種拉壓減震球型鋼支座，其特征在于 所述的球凹襯板(4)的下表面為向上凹回的凹球面； 所述的雙曲面襯板(6)的上表面為向上突起的凸球面，與球凹襯板(4)的凹球面形狀相對應； 所述的雙曲面襯板(6)的下表面為向上凹回的凹球面； 所述的栓盤(3)底端為底盤，卡在雙曲面襯板(6)的凹球面下方。
3.根據權利要求I或2所述的一種拉壓減震球型鋼支座，其特征在于 所述的上支座板(2)的下表面對稱設置有一對凸起的勾回結構，卡住球凹襯板(4)進行限位； 所述的下支座板(5)的上表面對稱設置有一對凸起的勾回結構，卡住雙曲面襯板(6)進行限位； 上支座板(2)的一對勾回結構與下支座板(5)的一對勾回結構相互垂直設置。
4.根據權利要求3所述的一種拉壓減震球型鋼支座，其特征在于 所述的上支座板(2)和球凹襯板(4)的接觸面上、球凹襯板(4)和雙曲面襯板(6)的接觸面上、雙曲面襯板(6)和下支座板(5)的接觸面上、雙曲面襯板(6)和栓盤(3)的接觸面上均設置有不銹鋼板與滑板組成的滑動摩擦副，滑板材料為超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯。
5.根據權利要求4所述的一種拉壓減震球型鋼支座，其特征在于 所述的球凹襯板(4)的外周和下支座板(5)凸起的勾回結構之間設置有柱面轉動條(11)。
6.根據權利要求5所述的一種拉壓減震球型鋼支座，其特征在于 所述的上支座板(2)的滑動方向兩端設置有上限位耗能螺栓(9)和上限位板(10)； 所述的下支座板(5)的滑動方向兩端設置有下限位耗能螺栓(7)和下限位板(8)。
7.根據權利要求6所述的一種拉壓減震球型鋼支座，其特征在于 所述的上支座板(2 )通過上錨固螺栓(I)固定； 所述的下支座板(5)通過下錨固螺栓(12)固定。
專利摘要本實用新型涉及一種拉壓減震球型鋼支座。工程用支座不能對垂直拉力產生作用，在對支座施加拉拔力和轉動的情況下會產生應力集中。本實用新型設置上支座板和下支座板，二者之間設置球凹襯板和雙曲面襯板，帶有外螺紋的栓盤穿過球凹襯板和雙曲面襯板中央通孔將球凹襯板和雙曲面襯板固定連接；其中，球凹襯板的下表面為向上凹回的凹球面，雙曲面襯板的上表面為向上突起的凸球面，雙曲面襯板的下表面為向上凹回的凹球面，栓盤底端為底盤，卡在雙曲面襯板的凹球面下方。本實用新型有效克服了鋼支座的相關結構接觸面容易產生應力集中的問題，在地震情況下也可通過限位螺栓和限位板的剪斷所起到的消耗地震能量的作用有效保護支座。
文檔編號E04B1/36GK202519580SQ20122017633
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者劉樂, 彭澤友, 潘長平, 王偉, 王建強, 王掌軍, 王永祥, 翟敏剛, 葛勝錦, 趙振宇 申請人:中交第一公路勘察設計研究院有限公司