[发明专利]一种桥梁支撑用球型支座的连接结构

说明书

技术领域

本发明属于高速铁路桥梁技术领域，具体的讲涉及一种桥梁支撑用球型支座的连接结构。

背景技术

球型支座是桥梁及建筑工程中的重要组成部件之一，其作用是将桥梁及建筑结构上部载荷通过球型支座传递到墩台上，同时保证桥梁及建筑结构所要求的受力、位移和转动需要。近年来，随着各类混凝土塔梁一体结构、钢桁架、细杆钢拱桥等的不断修建，使得支座设计承载力和结构形式往往突破标准规定，给支座设计和选用带来了困难。一方面缺乏技术标准支撑；另一方面，担心支座承载能力是否可靠，使用寿命是否满足工程需要。并且传统的设计方案在这些使用方面已经无法充分体现支座的功能。

目前的球型支座在主塔与桥墩之间的布置方式从上往下依次是(如图6所示)：上支座板、球冠衬板、下支座板，其中上支座板与球冠衬板之间平面配合，两者之间具有水平位移，球冠衬板与下支座板之间通过球面配合两者之间具有转动功能，而下支座板是固定在桥墩15上的。以塔梁一体的桥梁结构为例如图所示，使用上述连接结构支座的位移情况是：球型钢支座在位移前，支座13和塔14虽处于同一中心，但当发生位移后(水平移动并伴随一定转动)主塔中心线与支座支承中心线偏移，从而对梁体产生一个较大的附加弯矩作用于梁体上，对梁体产生不利影响，此种情况下梁体局部在受到反复扭矩的作用下，会产生疲劳，严重的情况下会发生断裂，影响梁体的使用寿命。

另外，传统的球型支座为适应桥梁的实际需要，上下支座之间除应具有水平方向的相对位移，同时还应具备一定的转动，当然其转动是比较小的，目的在于释放梁体有可能出现的偏转，对于球型支座来讲主要是通过支座中的球冠衬板与下支座之间的球面配合来实现的，当两者之间发生相对转动时当然下支座与上支座之间也具有相对转动倾向，同时上支座对下支座还应具有导向作用，因此目前的上下支座之间的配合端均为矩形结构，为达到具有转动的可能两者的配合面是具有适当的间隙的。若在转动过程中同时承受水平荷载及滑移时下支座直角边与上支座的导向内壁是线接触的，这样会产生位移阻力及磨损，造成侧向应力集中的问题，影响支座的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种能提高球型支座及桥梁梁体使用寿命的桥梁支撑用球型支座的连接结构。

本发明的技术方案如下：

一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，包括桥梁主塔、球型支座及桥墩(3)，所述桥梁主塔与桥墩之间通过所述球型支座连接，其中所述球型支座主要由上支座板、球冠衬板及下支座板组成，所述上支座板与所述桥梁主塔固定连接、下支座板与所述桥墩固定连接，在所述上支座板与球冠衬板之间设置有球面滑板，球冠衬板与下支座板之间设置有平面滑板及镜面不锈钢板，所述平面滑板固定在球冠衬板底面，镜面不锈钢板固定在所述下支座板上表面，所述球冠衬板与下支座板之间通过平面滑板与镜面不锈钢板在水平方向上能产生相对滑动。

采用上述结构，关键在于将传统的球型支座与主塔及桥墩之间的相对位移关系进行了转换，具体的讲：如背景技术中所述原有的结构主塔与球型支座之间会产生相对水平移动会产生上述问题，而本结构中(如图5所示)相对位移关系进行了转换，当上下支座之间需发生水平相对位移时桥墩与球型支座之间产生水平相对位移，而主塔与球型支座会同时移动，确保主塔中心线与支座支承中心线使用保持在同一直线上，这样就可以大大减小因相对位移对梁体所产生的附加弯矩，从而达到提高梁体使用寿命的目的。

在所述上支座板与下支座板之间设置有转动套，其中所述上支座板的下端为圆柱体套装在所述转动套的中心孔上，该转动套的外缘为矩形与所述下支座板内侧壁的导轨相配合。

采用上述结构实现了将上支座与下支座之间的相对转动功能及下支座对上支座的导向功能分离开来，转动时上支座在转动套内转动，导向时通过下支座对转动套的导向，而此时转动套与上支座的同时移动实现对上支座的导向。这样上支座与转动套之间始终保持面接触。避免了受位移阻力、磨损及线接触产生侧向应力集中的问题，提高了支座的使用寿命。

在所述球面滑板外侧的上支座板与球冠衬板之间设置有球面密封圈，所述平面滑板外侧的球冠衬板与下支座板之间设置有平面密封圈。

密封圈的设计可以起到减少外界环境灰尘对滑板表面的污染；影响滑移效果。

在所述上支座板上设置有球面润滑脂通道，该球面润滑脂通道的内部注液口位于所述球面密封圈与球面滑板之间。

在所述下支座板上设置有平面润滑脂通道，该平面润滑脂通道的内部注液口位于所述平面密封圈与平面滑板之间。