专利名称：一种穿心式拉力球型支座的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁或建筑结构技术领域，具体涉及一种既能够承受压力，也能够承受拉力的球型支座。
背景技术：
通常，在桥梁结构或建筑结构中设置支座，其作用在于将上部结构的荷载传递到下部结构，并减轻或消除上部结构的变形对下部结构的影响。一般要求支座必须具备转动性能，根据水平位移的性能，分为固定支座，单向支座和双向支座三类。在多数情况下，对于支座所承受的垂直荷载，仅限于压力。但是，在特殊的条件下，个别支点处会出现拉力，这就需要对支座提出抗拉要求。目前，抗拉型的支座，其上下两部分的连接过于松动，所以，在拉压的转换过程中，支座的上、下两部分会出现垂直方向上的相对位移，并产生冲击震动。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种能拉压过程平稳转换的抗拉球型支座。
为获得理想的转动性能，抗拉支座应该采用球型支座结构形式。球型支座中最基本的是两个部件带有球窝的底座，带有球铰的衬板。底座上的球窝和衬板上的球铰凸球面相啮合构成一个球面滑动付(球铰)，为支座提供转动功能，并承受荷载。其结构如图1所示。本实用新型提出的抗拉球型支座，由拉力螺栓2、球铰衬板3、球座4和锁紧装置5组成，其中，球座上部为一个半径为SR2的凹球面，球铰衬板3的下侧面为半径同为SR2的凸球面，两者构成一个主球面付，承受压力；球铰衬板3的上侧中心部位为一较小的凹球面，其半径为SR1，SR1的圆心和SR2的圆心重叠；球铰衬板3和球座4的中心部位为洞孔，供拉力螺栓2穿入；拉力螺栓2的肩部下侧面为与球铰衬板3上侧的凹球面半径相同的球面，即其球半径为SR1，两者构成一个次球面付，拉力螺栓2将球座4和带有凸球面的球铰衬板3连接在一起，用来承受拉力。上述结构的机构，既具备所需的转动性能，又能承受压力和拉力，并且在拉、压的转换过程中不产生任何冲击。
很明显，上述部件已经能构成一个既能承受压力，又能承受拉力，而且具备转动功能的固定支座。对于活动支座，除解决转动外，还要具备能在顺跨径方向和横跨径方向提供水平位移的功能。仅需要提供顺跨水平位移的支座称作单向活动支座，能提供两个方向位移的支座称作双向活动支座。在已有的部件外，再加设一块顶板1，顶板1的下侧设有矩形槽口，球铰衬板2的两侧镶嵌在顶板1的槽口中，并可沿槽口的轴线方向滑动，构成平面滑动付。球铰衬板3两侧边缘和顶板槽口间留有间隙Δ，当间隙Δ仅是为了满足装配要求或适应土建工程的安装误差时，构成单向活动支座；当Δ的数值能满足横跨径方向的位移量要求时，即为双向活动支座。
本实用新型中，各部件的结构尺寸可根据实际需要设计确定，间隙Δ的大小也根据实际需要设计确定。
图1为本实用新型的结构图示。
图2为图1中A-A处的剖面图。
图中标号1为顶板，2为拉力螺栓，3为球铰衬板，4为球座，5为锁紧装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步阐述。
附图为抗拉球型支座的结构图。拉力螺栓2肩部的球面半径为SR1，球铰衬板3上侧面的凹球面半径也是SR1，球座4顶部的凹球面半径为SR2，球铰衬板3下侧面与球座上侧凹球面的接触面做成球半径为SR2的凸球面，SR2的圆心和SR.1的圆心在同一点上。装配时先将球铰衬板3放在球座4上面，穿入拉力螺栓2，并旋入球座4中心的螺纹内，即拉力螺栓2与球座4的中心洞孔为螺纹连接，然后再将锁紧装置5上紧。这种连接方式的优点除了拆卸方便，还可以保证拉压转换过程中，支座的上、下两部分仍然紧密贴紧，不会出现冲击振动现象。
对于活动支座，还需要在球铰衬板3之上再加设顶板1，顶板1的两侧设置了矩形槽口，球铰衬板的两侧边缘镶嵌在这矩形槽口中，使球铰衬板和顶板间只能有板面间的相对滑动，而不能因受拉而出现板面间的间隙。如果球铰衬板两侧边缘在槽口内的间隙Δ小于某一数值，所得到的就是单向活动支座，如果间隙Δ能满足横跨径方向的水平位移要求，所得到的就是双向活动支座。由于设计时取SR1、SR2这两个个球面是同心，通过拧紧拉力螺栓，可以使支座的上、下两部分紧密贴紧。所以，本实用新型所提供的抗拉支座在从承受压力到承受拉力的转换过程中，不会出现脱空。
在所有的活动接触面间都可以设置减摩垫层，以降低摩擦系数。减摩垫层可以使用四氟乙烯板，PTFE编织物或其它种种满足使用要求的材料。
权利要求1.一种穿心式拉力球型支座，其特征在于由拉力螺栓(2)、球铰衬板(3)、球座(4)和锁紧装置(5)组成，其中，球座上部为一个半径为SR2的凹球面，球铰衬板(3)的下侧面为半径同为SR2的凸球面，两者构成一个主球面付，承受压力；球铰衬板(3)的上侧中心部位为一较小的凹球面，其半径为SR1，SR1的圆心和SR2的圆心重叠；球铰衬板(3)和球座(4)的中心部位为洞孔，供拉力螺栓(2)穿入；拉力螺栓(2)的肩部下侧面为与球铰衬板(3)上侧的凹球面半径相同的凸球面，两者构成一个次球面付，拉力螺栓(2)将球座(4)和带有凸球面的球铰衬板(3)连接在一起，用来承受拉力。
2.根据权利要求1所述的穿心式拉力球型支座，其特征在于还设有一个带有矩形槽口的顶板(1)，球铰衬板(3)的两侧镶嵌在顶板(1)的槽口中，并可在槽口的轴线方向滑动，构成平面滑动付。
3.根据权利要求1或2所述的穿心式拉力球型支座，其特征在于在球面转动付和平面滑动付的接触面上设有低摩阻材料。
4.根据权利要求1或2所述的穿心式拉力球型支座，其特征在于拉力螺栓(2)与球座(4)的中心孔为螺纹连接，并设有锁紧装置(5)。
专利摘要本实用新型属于桥梁或建筑结构技术领域，具体为一种穿心式拉力球型支座。该支座由拉力螺杆、球铰衬板、球座和顶板组成。其中，球座上部的凹球面和球铰衬板下侧的接触面构成主球面付，用来承受压力。拉力螺栓的肩部和球铰衬板之间的接触球面构成次球面付，利用拉力螺栓将球座和带有凸球面的球铰衬板连接在一起，用来承受拉力。当承受拉力时，支座的上下2个部分始终保持密贴状态。球铰衬板两侧镶嵌在顶板下侧的矩形槽口中，构成平面滑动付，可以在保持滑动功能不变的情况下，同时承受拉力。卡口中水平间隙的大小，取决于支座所需的横跨径方向的位移量。
文档编号E01D19/04GK2928934SQ20062004101
公开日2007年8月1日 申请日期2006年4月13日 优先权日2006年4月13日
发明者翁思熔, 王心方, 黄林根 申请人:上海市政工程设计研究院, 上海市政工程设计研究院科学研究所