1 球型支座構(gòu)造原理
球型支座主要是由上支座板、下支座板、球冠襯板、平面滑板、球面滑板及密封等結(jié)構(gòu)組成。
球型支座按其功能不同主要分固定支座、多項(xiàng)活動(dòng)支座、橫向活動(dòng)支座和縱向活動(dòng)支座等四種。對(duì)于橫向活動(dòng)支座,在載荷方面主要承受橋梁上部結(jié)構(gòu)的豎向載荷和水平荷載,在支座位移方面,不僅要適應(yīng)梁體的轉(zhuǎn)角要求,而且要滿足橋梁橫橋向位移要求。
2 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理
傳統(tǒng)的球型支座在上、下支座板上直接安裝SF-1和不銹鋼滑板,當(dāng)支座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),不銹鋼滑板與SF-1板之間產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)角。摩擦副由面接觸變?yōu)榫€接觸,這種情況易造成SF-1板表面破壞,影響支座的壽命,轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)如圖
為避免支座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線接觸產(chǎn)生的尖角對(duì)摩擦副表面的破壞,本設(shè)計(jì)中為橫向支座加設(shè)了轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu),該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在滿足位移和轉(zhuǎn)角的同時(shí)沒(méi)能避免支座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的尖角效應(yīng),轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)理為:支座下座板的凸緣為圓弧面,在上支座板擋塊與下支座板凸緣之間設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)塊,轉(zhuǎn)動(dòng)塊一側(cè)焊接不銹鋼板與擋塊上的SF-1對(duì)磨。實(shí)現(xiàn)支座的橫向位移。為防止支座有位移時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)塊相對(duì)于下支座板滑動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)塊上設(shè)置剪力塊,在下支座板設(shè)計(jì)剪力槽,剪力塊處于剪力槽中,來(lái)克服轉(zhuǎn)動(dòng)塊與上支座板之間的滑動(dòng)摩擦力。轉(zhuǎn)動(dòng)塊另一側(cè)與下支座板凸緣的圓弧面接觸,實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)。
3 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算參數(shù)
豎向設(shè)計(jì)承載力P=5000KN
支座的轉(zhuǎn)角θ=0.02rad.
支座的橫向位移量 ey=±10mm.
支座的設(shè)計(jì)水平力H=0.15P
聚四氟乙烯板承壓應(yīng)力(平均應(yīng)力,有硅脂潤(rùn)滑)
【σ】=30MPa