[实用新型]一种曲面转动支座

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种具有超高承载性能的曲面转动支座。

背景技术

支座是位于桥梁上部结构和下部结构之间的传力装置。按《桥梁工程》(人民交通出版社范立础主编)第六章梁式桥的支座中介绍，其的作用是：①传递上部结构的支承反力(包括恒载和活载引起的竖向力和水平力)；②保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下发生一定的变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力计算图示(如图1所示即《桥梁工程》第167页图2-6-1)。梁式桥的支座按其功能一般分成固定支座和活动支座两种。如图1左端所示的固定支座A，允许主梁截面自由转动一定的角度θA，但不能移动；如图1右端所示的活动支座B，不仅允许主梁在支承处能够自由转动一定的角度θB，又能水平移动一定的距离ΔI。图1中支座简化为支撑点，梁体绕支撑点自由转动，在实际应用中支座是一种装置，有一定的空间尺寸，梁体是绕支座的转动中心转动的，也就是说梁体绕支座转动中心来转动是最符合结构的静力计算图式，是最合理的支座结构。

目前桥梁工程领域广泛应用的一种球型支座如图2所示，由与梁体27固定的上支座板21、不锈钢滑板26、平面四氟滑板25、球冠衬板22、球面四氟滑板24和与桥墩28固定的下支座板23构成。这种球型支座通过球冠衬板22与球面四氟滑板24之间的滑动来满足支座转角的需要，因此相比盆式橡胶支座来讲具有转动阻力小、设计转角大、转动灵活等优点。但这种支座最大的缺点首先是设计上不符合图1所示的静力图式的规定，支座不能对梁体进行有效的约束，先天不足；其次为弥补设计缺陷满足梁体转角的需要必须设置第二滑动面，即图2中的上支座板21、不锈钢滑板26、平面四氟滑板25三大部分，这就使得支座结构复杂过于笨重，既增加成本浪费钢材又给施工安装带来不便。下面作具体的分析：

如图3所示为将图2球型支座安装到桥梁后的力学结构分析图式，是根据支座实际功能情况按下述方式简化的，将图2中支座球冠衬板22以上部分与桥梁梁体组合成梁体体系C，将附图2中球面四氟滑板24以下部分与桥梁墩台组合为墩台体系D。由图3可以看出梁体体系的形态为转轴，墩台体系的形态为轴座，梁体作为转轴在空间承自由状态，转轴位置不能由轴座来完全固定，梁体转角θ是靠自转形成的，显然不符合附图1中静力图式的要求，也就是说不符合对桥梁进行力学计算的假定。同时由于梁体的结构、形状等因素的影响，梁体自转的转轴中心也不一定与支座的转动中心重合，为此必须设置第二滑动面，以防止支座局部位置应力过大对支座造成破坏，进而影响桥梁的安全。

对于设置第二滑动面，上述球形支座的产品介绍中是这样解释的，当球型支座的转动中心与上部结构(梁体)的转动中心重台时.只需要球冠衬板与球面四氟滑板之间发生滑动就可使支座转动。但当球型支座与上部结构(梁体)两者的转动中心不重合时，支座的转动就要受到粱体的约束.此时就必须在上支座板与平面四氟板之间设置第二滑动面。可见上述球形支座生产厂家已在实践中发现了自身的缺陷，并设法弥补，只是没有从根本上认识问题的根源。

综合以上分析上述球形支座由于设计上的缺陷无法按图1的静力图式对桥梁上部结构进行有效的约束，由此是否对桥梁上部结构造成影响也无从知晓，由于必须设置第二滑动面又增加了支座得成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种完全符合图1的静力图式的要求并能对桥梁上部结构进行有效的约束、具有转动阻力小、设计转角大、转动灵活的曲面转动支座，

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种曲面转动支座，包括分别与梁体和桥墩通过连接机构固定连接的上支座板和下支座板，所述的下支座板顶面为凸状曲面，所述的上支座板的底面为和下支座板凸状曲面对应的凹状曲面；在所述下支座板凸状曲面或所述上支座板凹状曲面上镶嵌有四氟滑板；通过镶嵌在上述上支座板或下支座板曲面上的四氟滑板与对应的下支座板或上支座板之间的滑动来实现支座转角的需要。

另外，其附加技术特征包括：

——在所述的上支座板和下支座板间的侧部设置有第一防尘密封圈；

——在所述的上支座板凹状曲面上或下支座板凸状曲面设置有对应的凹状曲面或凸状曲面形状的不锈钢板；

——在所述的凹状曲面或凸状曲面为柱状曲面；

——在所述的凹状曲面或凸状曲面为球冠状曲面；

——所述的上支座板分为上支座平板和支座板上、下两部分；其中所述的上支座平板与梁体间通过连接机构固定连接，在所述的上支座平板和支座板间分别固定有平面不锈钢板和平面四氟滑板；