[发明专利]一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座

说明书

技术领域

本发明属于桥梁领域，更具体涉及一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，适用于位于纵向和横向坡度上的桥梁；适用于常规结构中小跨径的斜度较小的斜交桥梁和正交桥梁。

背景技术

桥梁结构中上部结构的反力通过支座传递给下部结构，支座是桥梁结构中的主要受力构件。桥梁通常位于路线的纵坡和横坡上，特别是公路桥梁的纵、横坡度较大，为保证支座受力均匀，不出现偏压现象，一般情况下要求支座平置。为适应纵、横坡，目前大吨位支座通常设计为较复杂的盆式支座或钢球支座，并在结构的相应部位设置调坡构造等，盆式支座或钢球支座通常为大吨位支座，其构造复杂、总价高昂、施工难度大、更换较困难。对于中、小跨径桥梁，支座吨位小，出于对结构简化、降低造价、安装和更换方便等因素的考虑，不宜采用盆式支座或钢球支座等。一般情况下，均采用板式橡胶支座，为适应纵横坡度，也在梁体与支座之间设置特殊调坡构造。由于公路桥梁宽度较大，同时有纵、横坡度，平面为斜度较小的斜桥和正交类型桥梁，导致梁板下的每排支座调坡构造尺寸不一样，致使制作和安装支座调坡构造比较繁杂，并且在实际安装时工作量大，安装质量较难控制，容易出错，进而致使桥梁运营中出现缺陷与病害，影响使用和寿命。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，本发明构造简单，制作容易，根据桥梁纵、横坡度需要，直接安装即可，从而省去了支座与梁体之间的调平构造，并改善支座受力，使之受力均衡，同时也简化了桥梁设计，方便了安装与更换，该支座能很好地适应斜度较小斜交桥梁和正交桥梁的纵、横坡度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，包括混凝土支座垫石，还包括设置在梁板中的凹弧形钢板和设置在混凝土支座垫石上的支座主体，支座主体顶部设置有矩形的钢球冠柱台，钢球冠柱台的顶部为钢球冠，钢球冠的球冠面与凹弧形钢板的凹弧面相适配。

如上所述的支座主体包括橡胶体和设置在橡胶体内部的内钢板，橡胶体为氯丁橡胶或天然橡胶。

如上所述的内钢板厚度大于等于2mm。

一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，还包括与凹弧形钢板连接且埋设在梁板内的预埋钢筋。

如上所述的钢球冠的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板的凹弧面的曲率。

如上所述的支座主体与混凝土支座垫石之间还设置有钢板，钢板和支座主体之间设置有不锈钢板，支座主体底部设置有聚四氟乙烯板。

如上所述的聚四氟乙烯板的厚度大于等于2mm；所述的钢板的厚度大于等于15mm；所述的不锈钢板的厚度大于等于3mm。

如上所述的聚四氟乙烯板和不锈钢板之间还设置有硅油层。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果： 

1、一种全新的桥梁支座调坡方法；                                                                     

2、支座结构简单，制作容易，安装、更换方便； 

3、凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合在一起时，形成的是面接触，钢球冠平面小于支座主体的平面尺寸，并嵌入橡胶体内，便于荷载传递给支座时应力扩散，避免了边角的橡胶承压应力过大，能够很好地将桥梁上部结构的反力均匀传递给支座；

4、凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合时可以根据需要旋转，使梁板适应纵横方向的坡面，支座的两垂直边分别为纵、横向，支座在发生纵横向变形时，受力更均匀，此方法解决了斜度较小斜交桥梁和正交桥梁支座的纵、横方向变位的问题，从而满足梁板适应桥梁不同纵、横坡度的要求；

5、有效地解决了以往斜度较小斜交桥梁和正交桥梁位于纵、横坡度情况下支座调平构造制作复杂、安装困难的问题，省去了梁体的调平构造，使设计、制作、安装简化；

6、改善了斜交桥梁和弯曲桥梁的支座受力和工作状况，避免了因施工质量控制不好导致的桥梁缺陷和病害，提高了支座的使用寿命。

附图说明

图1是本发明中的支座主体与凹弧形钢板的主视示意图；

图2是本发明中的支座主体与凹弧形钢板的俯视透视示意图；

图3是本发明中的钢球冠的横向剖面示意图；

图4是图1中的橡支座主体的横向剖面示意图；

图5是本发明的滑板支座主体与混凝土支座垫石的俯视示意图；

图6是本发明的一种普通支座实施方式的安装示意图；