本發(fā)明涉及一種橋梁支座，屬于橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁用球型支座。

背景技術(shù)：

橋梁在結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要使用支座作為橋跨結(jié)構(gòu)的支撐部分，用來抵消橋梁承受的外部作用力，例如兩側(cè)車道的過往車輛在橋梁上行駛時對橋梁的壓力。以球型支座為例，當(dāng)有車輛通過橋梁時，球型支座通過平面不銹鋼板與平面聚四氟乙烯板的滑動來滿足橋梁的水平位移要求，通過曲面聚四氟乙烯板與曲面不銹鋼板的滑動來滿足橋梁的轉(zhuǎn)動，在正常情況下，支座可以滿足實際工況的需求。但是，當(dāng)有重載車輛集中在橋梁的一側(cè)行駛時，以車輛在橋梁的右側(cè)行駛為例，此時支座的右側(cè)受到車輛豎直向下的壓力，在支座右側(cè)豎向力的作用下，支座的左側(cè)有向上移動的趨勢，但是受到平面不銹鋼板的阻擋作用，支座的左側(cè)無法向上移動，從而造成的是支座的球冠襯板在豎向上無法移動，只能在下方曲面進(jìn)行小范圍的轉(zhuǎn)動，也就說支座的轉(zhuǎn)角受到限制，由此產(chǎn)生的不利后果是，在車輛通過的短時間內(nèi)，支座來不及抵消車輛的作用力，從而使大部分作用力直接傳遞至橋梁梁體，甚至在一側(cè)車輛壓力極大的工況下（例如存在超載車輛時），會出現(xiàn)支座失效、襯板卡死不能轉(zhuǎn)動、無法抵消車輛對橋梁梁體作用力的情況，最終將車輛作用力傳遞至梁體本身，對橋梁造成不可修復(fù)的損傷。此外，我國是一個多地震國家，現(xiàn)有球型支座的抗震性能難以滿足抵抗大地震的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種橋梁支座，具有更大的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動能力，可抵消橋梁承受的外作用力，能夠避免由于支座轉(zhuǎn)角限制造成的直接將作用力傳遞至橋梁梁體本身、造成梁體不可修復(fù)損傷的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種橋梁支座，包括上支座板和下支座板，所述上支座板滑動連接有中間襯板，中間襯板位于上支座板的下方，所述中間襯板通過球冠襯板與下支座板滑動連接，所述球冠襯板的上部通過第一緩沖棒與中間襯板連接，所述球冠襯板的上部位于中間襯板下部的上球面安裝孔內(nèi)，所述球冠襯板的下部位于下支座板上部的下球面安裝孔內(nèi)。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述下支座板的上表面安裝有定位環(huán)，所述球冠襯板位于下球面安裝孔的部分上設(shè)置有凹槽，所述定位環(huán)的一端位于所述凹槽內(nèi)。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述凹槽的中心圓所在的水平面與下支座板的上表面平齊，所述凹槽的深度大于等于10mm，所述凹槽的寬度是30～50mm。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述定位環(huán)位于所述凹槽的長度大于等于10mm，定位環(huán)的厚度是10～15mm。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述球冠襯板包括上球冠襯板和下球冠襯板，所述上球冠襯板位于上球面安裝孔內(nèi)，下球冠襯板位于下球面安裝孔內(nèi)，所述下球冠襯板通過第二緩沖棒與上球冠襯板連接。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述上球冠襯板與下球冠襯板的結(jié)合面采用鋸齒結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述鋸齒結(jié)構(gòu)的齒高為2mm，所述鋸齒結(jié)構(gòu)的齒寬為4mm。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述上球面安裝孔內(nèi)設(shè)置有上球面聚四氟乙烯板，所述下球面安裝孔內(nèi)設(shè)置有下球面聚四氟乙烯板。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述中間襯板的上表面設(shè)置有滾道，所述滾道內(nèi)安裝有滾球。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述滾道的深度是2mm，滾道的寬度為2.5～8mm，所述滾球的直徑是5～10mm。

本發(fā)明的有益效果是：通過設(shè)計中間襯板，利用中間襯板的上表面與上支座板滑動連接，滿足支座正常工作時的水平位移要求，在中間襯板的下部設(shè)置上球面安裝孔、在下支座板的上部設(shè)置下球面安裝孔，利用上、下球面安裝孔安裝一球冠襯板，該球冠襯板既能滿足支座正常工作時轉(zhuǎn)動要求，即第一緩沖棒將中間襯板和球冠襯板連接成一整體，通過球冠襯板的下部在下支座板的下球面安裝孔內(nèi)的滑動實現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動，并且，當(dāng)橋梁一側(cè)受力過大時，第一緩沖棒在外力作用下被剪斷，此時，球冠襯板可與中間襯板發(fā)生滑動，即球冠襯板可在上、下球面安裝孔內(nèi)形成的完整球面內(nèi)進(jìn)行全角度的轉(zhuǎn)動，具有了更大的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動能力，滿足了橋梁大轉(zhuǎn)角的要求，能夠利用球冠襯板在上、下球面安裝孔內(nèi)的轉(zhuǎn)動直接抵消橋梁承受的外力，避免由于支座轉(zhuǎn)角限制造成的直接將作用力傳遞至橋梁梁體本身、造成梁體不可修復(fù)損傷的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視示意圖。

圖2是本發(fā)明中間襯板的滾道示意圖。

1、上支座板，2、第一緩沖棒，3、滾球，4、上球面聚四氟乙烯板，5、中間襯板，51、滾道，6、上球冠襯板，7、第二緩沖棒，8、定位環(huán)，9、橡膠防塵環(huán)，10、下球冠襯板，11、下球面聚四氟乙烯板，12、下支座板。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的橋梁支座，主要針對以下兩方面進(jìn)行設(shè)計：首先是設(shè)計具有更大轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動能力的球型支座，可抵消橋梁承受的外作用力，以避免由于支座轉(zhuǎn)角限制造成的直接將作用力傳遞至橋梁梁體本身、造成梁體不可修復(fù)損傷的問題；其次是設(shè)計具有更好減震能力、能夠抵抗大地震的球型支座，采用兩個緩沖棒，可以消耗掉大量的地震能，使盡量少的能量傳遞到梁體本身，避免大地震對梁體造成損傷。

本發(fā)明的橋梁支座，包括上支座板1和下支座板12，其中，上支座板1滑動連接有中間襯板5，該中間襯板5位于上支座板1的下方，具體地，在中間襯板5的上表面設(shè)置有滾道51，該滾道51內(nèi)安裝有滾球3，利用滾球3的滾動實現(xiàn)中間襯板5與上支座板1的相對滑動，滿足球型支座正常工作時的水平位移要求。

本發(fā)明的實施例中，滾道51的深度設(shè)計成2mm，滾道51的寬度設(shè)計為2.5～8mm，滾球3的直徑設(shè)計成5～10mm，可以滿足多數(shù)橋梁的設(shè)計要求，適用范圍廣。具體地，滾球3的直徑可以選擇5mm、7mm、10mm，對應(yīng)滾道51寬度的取值可以選擇2.5mm、4.5mm、8mm，此時綜合效果較好。

中間襯板5通過球冠襯板與下支座板12滑動連接，其中，球冠襯板的上部通過第一緩沖棒2與中間襯板5連接，球冠襯板的上部位于中間襯板5下部的上球面安裝孔內(nèi)，球冠襯板的下部位于下支座板12上部的下球面安裝孔內(nèi)。在球型支座正常工作時，中間襯板5和球冠襯板通過第一緩沖棒2連接成一整體，通過球冠襯板的下部在下支座板12的下球面安裝孔內(nèi)的滑動實現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動，滿足正常情況下的橋梁轉(zhuǎn)角的要求。在發(fā)生橋梁一側(cè)受力過大時，第一緩沖棒2在外力作用下被剪斷，此時，球冠襯板可與中間襯板5發(fā)生滑動，即球冠襯板可在上、下球面安裝孔內(nèi)形成的完整球面內(nèi)進(jìn)行全角度的轉(zhuǎn)動，具有了更大的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動能力，滿足了橋梁大轉(zhuǎn)角的要求，能夠利用球冠襯板在上、下球面安裝孔內(nèi)的轉(zhuǎn)動直接抵消橋梁承受的外力，避免由于支座轉(zhuǎn)角限制造成的直接將作用力傳遞至橋梁梁體本身、造成梁體不可修復(fù)損傷的問題。

本發(fā)明的實施例中，為了增加第一緩沖棒2在外力作用下響應(yīng)的及時性，設(shè)計了定位環(huán)8。具體地，將該定位環(huán)8的一端安裝在下支座板12的上表面上，定位環(huán)8的另一端伸入在球冠襯板位于下球面安裝孔的部分上形成的凹槽中。當(dāng)橋梁一側(cè)受力過大時，定位環(huán)8受擠壓力作用，其受力一側(cè)支撐起凹槽的上部，從而對球冠襯板與下支座板12起到阻擋作用，使得球冠襯板與下支座板12之間不再發(fā)生滑動，第一緩沖棒2在外作用力與定位環(huán)8的阻擋作用下被及時剪斷，增加動作響應(yīng)性，進(jìn)而可增加球型支座對外力的抵消效果。

具體地，凹槽的設(shè)計結(jié)構(gòu)是：凹槽的中心圓所在的水平面與下支座板12的上表面平齊，凹槽的深度大于等于10mm，凹槽的寬度是30～50mm，凹槽寬度可以取30mm、40mm、50mm。定位環(huán)8的設(shè)計結(jié)構(gòu)是：定位環(huán)8位于凹槽的長度大于等于10mm，定位環(huán)8的厚度是10～15mm，定位環(huán)8的厚度可以取10mm、12mm、15mm，能夠增加定位環(huán)8的定位阻擋作用，提高整個球型支座的外力抵消效果。

本發(fā)明的實施例中，為了能夠滿足大地震的抵抗需要，將球冠襯板設(shè)計成分體式結(jié)構(gòu)，即球冠襯板設(shè)計成通過第二緩沖棒7連接的上球冠襯板6和下球冠襯板10，其中，上球冠襯板6位于上球面安裝孔內(nèi)，下球冠襯板10位于下球面安裝孔內(nèi)。在橋梁未受到大地震等較大外力時，上球冠襯板6與下球冠襯板10在第二緩沖棒7的連接作用下作為一個整體與中間襯板5發(fā)生滑動；在發(fā)生特大地震等其他橋梁受到較大外力沖擊時，橋墩的巨大水平力把第二緩沖棒7剪斷，在剪斷第二緩沖棒7時需消耗一部分能量，此后上球冠襯板6與下球冠襯板10發(fā)生相對滑動又能繼續(xù)消耗能量，起到減震的功能，能夠滿足大地震的抵抗力設(shè)計要求。

為了增強(qiáng)球型支座的減震效果，將上球冠襯板6與下球冠襯板10的結(jié)合面設(shè)計成采用鋸齒結(jié)構(gòu)，利用鋸齒狀結(jié)構(gòu)的對磨可以消耗大量的地震能。具體地，鋸齒結(jié)構(gòu)的齒高設(shè)計為2mm，鋸齒結(jié)構(gòu)的齒寬設(shè)計為4mm。

為了延長球型支座的使用壽命和增強(qiáng)支座的轉(zhuǎn)動能力，在上球面安裝孔內(nèi)設(shè)置有上球面聚四氟乙烯板4，在下球面安裝孔內(nèi)設(shè)置有下球面聚四氟乙烯板11，工作時，上球冠襯板6通過上球面聚四氟乙烯板4與中間襯板5滑動，下球冠襯板10通過下球面聚四氟乙烯板11與下支座板12滑動。

裝配時，上支座板1與中間襯板5通過滾球3接觸，通過滾球3的滾動實現(xiàn)兩者的相對滑動，中間襯板5與上球冠襯板6之間設(shè)有上球面聚四氟乙烯板4，第一緩沖棒2一部分嵌入中間襯板5、另一部分嵌入上球冠襯板6，第二緩沖棒7一部分嵌入上球冠襯板6、另一部分嵌入下球冠襯板10，上球冠襯板6與下球冠襯板10之間通過鋸齒結(jié)構(gòu)接觸。下球冠襯板10上設(shè)有凹槽，定位環(huán)8懸空部分插入凹槽內(nèi)，下球冠襯板10與下支座板12設(shè)有下球面聚四氟乙烯板11，下支座板12與中間襯板5之間設(shè)有橡膠防塵環(huán)9，以對轉(zhuǎn)動抵消能量的球冠襯板起到防護(hù)作用，延長使用壽命，增加支座使用的可靠性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。