中心拉杆式拉压球型支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于桥梁及建筑结构支座【技术领域】，提出一种中心拉杆式拉压球型支座。提出的中心拉杆式拉压球型支座包括有上座板（1）、中座板（10）、下座板（18）和抗拉机构；位于球型支座中心的抗拉机构包括有抗拉螺栓（13）、抗拉螺母（14）和球面垫圈（11）；中座板（10）、下座板（18）和球面垫圈（11）的中心均具有通孔；球面垫圈（11）位于中座板（10）或下座板（18）中心所具有的凹槽内；抗拉螺栓（13）穿过球面垫圈（11）、中座板（10）、下座板（18）与抗拉螺母（14）连接。本实用新型具有转动灵活、拉压面接触紧密、受力体系转换平稳无脱空、结构传力均匀、传力途径简单明确的特点。
【专利说明】中心拉杆式拉压球型支座
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁及建筑结构支座【技术领域】，涉及一种中心拉杆式拉压球型支座。
【背景技术】
[0002]随着我国高速铁路、高速公路及城市立交的快速发展，桥梁的结构形式呈现出多样化的发展趋势，涌现出一大批诸如斜梁、曲梁、斜拉桥及其它具有漂浮结构的桥梁，这些桥梁结构在温度徐变、风载等因素的作用下，在某些桥梁节点上可能会产生与重力方向相反的拉力，如连续梁的边支点，斜交梁的锐角部位及斜拉桥的悬浮支撑点等，从而要求桥梁必须设置能够承受拉力的构造。传统的做法是通过在梁体上施加配重结构来平衡向上的拉力，增加配重结构不仅增加了桥梁本身的恒定荷载，同时增加可观的工程造价，尤其对于边主梁横跨水域的的大型斜拉桥更是如此。采用既能承受竖向压力又能承受向上拉力的拉压支座是简单、经济的解决途径。
[0003]目前，国内已出现了多种型式的拉压支座，如周边承拉式盆式拉压支座、侧向承拉式球型拉压支座及螺栓联接承拉结构的中心抗拉式球型拉压支座，但在实际使用过程都存在着不同程度的缺陷，如抗拉结构设置不合理限制了支座转动的灵活性、抗拉面接触间隙较大、支座压力与拉力受力体系转换产生脱空、抗拉结构采用螺栓组合体结构易产生局部应力等缺陷，这些缺陷对桥梁结构的运营埋下安全隐患。周边承拉式盆式拉压支座的承拉机构设置在支座的两侧，为保证支座转动的灵活性，承拉部位接触面需设置较大的间隙，支座在进行压力与拉力转换时易产生脱空现象，造成接触面的冲击，对结构受力不利；支座的承压板采用橡胶部件，存在橡胶老化的问题影响支座的使用寿命。侧向承拉式球型拉压支座的承拉机构设置在支座的两侧，为保证支座压力与拉力转换时的平稳性，承拉机构接触面的间隙较小，这样就限制了支座转动的灵活性且转动后承拉机构不能全部紧密接触，接触面为局部接触甚至为线接触，对结构受力不利；螺栓联接承拉结构的中心抗拉式球型拉压支座的抗拉机构为设置在支座中心的抗拉螺杆，位于下座板中心承受拉力的中心螺纹孔的螺纹加工难度较大，螺纹一旦加工错误或失效就会造成整个下座板报废，修复的难度较大，且两侧承拉导向板采用螺栓与上座板主体联接在起，导致联接螺栓处结构局部应力过大易被拉断或变形。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提出一种中心拉杆式拉压球型支座，使其除具有普通球型支座的功能与特点外，还能承受上部结构产生的向上的拉力，具有转动灵活、拉压面接触紧密、受力体系转换平稳无脱空、结构传力均匀、传力途径简单明确的特点，解决现有拉压球型支座存在的诸多缺陷，满足具有向上拉力的桥梁及建筑结构对支座的需求。
[0005]本实用新型完成其发明任务采用以下技术方案:
[0006]一种中心拉杆式拉压球型支座，所述的球型支座包括有上座板、中座板和下座板；所述上座板的上表面为平面，下表面的中心具有凹槽；所述中座板的上表面为与上座板下表面中心的凹槽底面配合的平面，下表面为凸球面；所述下座板的上表面为与中座板下表面配合的凹球面，下表面为平面，下座板的中心具有凹槽；所述的上座板与中座板之间为平面滑动摩擦副，所述的中座板与下座板之间为球面转动摩擦副；所述的球型支座还包括有抗拉机构；所述的抗拉机构位于球型支座的中心；所述的抗拉机构包括有抗拉螺栓、抗拉螺母和球面垫圈；所述中座板、下座板和球面垫圈的中心均具有用以抗拉螺栓穿过的通孔；所述的球面垫圈位于中座板中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；或所述的球面垫圈位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺栓穿过球面垫圈、中座板、下座板与抗拉螺母连接；所述的抗拉螺母位于中座板中心所具有的凹槽内，或所述的抗拉螺母位于下座板中心所具有的凹槽内。
[0007]所述上座板上设置限制支座在横向发生位移的抗拉限位板；所述抗拉限位板与下座板之间设置具有间隙，用以满足支座在横向发生小位移活动的需求；所述抗拉限位板上具有的限位导向不锈钢滑板与下座板上的限位导向非金属滑板构成导向摩擦副，用以降低支座滑动时的摩擦阻力；所述的抗拉限位板、下座板、限位导向不锈钢滑板和限位导向非金属滑板共同组成支座的抗剪机构，以承受上部桥梁结构传递给支座的水平力。
[0008]所述的抗拉限位板与上座板为一体成型结构。
[0009]所述中座板的上部具有向外伸出的中座板凸台，所述的中座板凸台为环形凸台；所述中座板凸台与抗拉限位板之间紧密配合，且中座板凸台具有的抗拉导向非金属滑板与抗拉限位板具有的抗拉导向不锈钢滑板构成导向摩擦副，保证了压力与拉力体系转换时的平稳性及转动的灵活性。
[0010]中座板凸球面具有的球面不锈钢滑板与下座板凹球面上具有的球面非金属滑板构成转动摩擦副，用以支座的竖向转动。
[0011]中座板上表面具有的平面非金属滑板与上座板下平面凹槽内具有的平面不锈钢滑板组成平面滑动摩擦副，用以中座板的水平滑移。
[0012]对应所述的球面垫圈设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板,保证了支座竖直各向转动的灵活性。
[0013]所述的抗拉导向非金属滑板、平面非金属滑板、球面垫圈非金属滑板、球面非金属滑板和限位导向非金属滑板均采用分片镶嵌的结构。
[0014]本实用新型提出的一种中心拉杆式拉压球型支座，支座的抗拉机构设置在支座的中心，抗拉螺栓及抗拉螺母均采用高强度合金钢材料；在支座的中心设置了具有调心作用的球面垫圈，且在球面垫圈的球面处设置了与之偶对的球面非金属滑板，保证了支座转动的灵活性；支座的抗拉螺栓穿过球面垫圈、下座板心部环台与抗拉螺母联接在一起，避免抗拉联接螺纹设置在大型部件心部一旦螺纹加工错误、失效造成难以修复及较大损失的缺陷；中座板凸台与抗拉限位板之间的间隙及设置在中座板凸台与抗拉限位板之间的导向摩擦保证了压力与拉力体系转换时的平稳性及转动的灵活性；综上所述，本实用新型除了具有普通球型支座的功能与特点外，还能承受上部结构产生的向上的拉力，具有转动灵活、拉压面接触紧密、受力体系转换平稳无脱空、结构传力均匀、传力途径简单明确的特点，解决了现有拉压球型支座存在的诸多缺陷，满足了具有向上拉力的桥梁及建筑结构对支座的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
[0017]图3为本实用新型实施例3的结构示意图。
[0018]图4为本实用新型实施例4的结构示意图。
[0019]图中，1、上座板，2、抗拉限位板，3、抗拉导向不锈钢滑板，4、抗拉导向非金属滑板，
5、中座板凸台，6、限位导向不锈钢滑板，7、限位导向非金属滑板，8、平面不锈钢滑板，9、平面非金属滑板，10、中座板,11、球面垫圈，12、球面垫圈非金属滑板,13、抗拉螺栓,14、抗拉螺母，15、球面不锈钢滑板，17、球面非金属滑板，18、下座板，19、密封圈，20、锚固装置。
【具体实施方式】
[0020]结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明:
[0021]如图1所示，一种中心拉杆式拉压球型支座，所述的球型支座包括有上座板1、中座板10和下座板18 ;所述的下座板18具有凹球面，所述中座板10的下表面为凸球面；所述中座板10的凸球面与下座板18的凹球面构成支座的竖向转动机构；中座板凸球面具有的球面不锈钢滑板15与下座板凹球面上具有的球面非金属滑板17构成转动摩擦副，用以支座的竖向转动；所述中座板10的上表面为平面，且中座板10的中心具有凹槽；所述上座板I的中心具有凹槽；所述中座板10的上表面与上座板I的凹槽底面构成支座的平面滑动机构；中座板上表面镶嵌的平面非金属滑板与上座板下平面凹槽内贴覆的平面不锈钢滑板组成平面滑动摩擦副，用以中座板的水平滑移；所述下座板18的下表面为平面，且下座板18的中心具有凹槽；所述的球型支座还包括有抗拉机构；所述的抗拉机构位于球型支座的中心；所述的抗拉机构包括有抗拉螺栓13、抗拉螺母14和球面垫圈11 ;所述中座板10、下座板18和球面垫圈11的中心均具有用以抗拉螺栓穿过的通孔；该实施例中，所述的球面垫圈11位于中座板10中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺栓13穿过球面垫圈11、中座板10、下座板18与抗拉螺母14连接；所述的抗拉螺母位于下座板中心所具有的凹槽内。
[0022]所述上座板I上设置限制支座在横向发生位移的抗拉限位板2 ;所述的抗拉限位板2与上座板I为一体成型结构；所述抗拉限位板2与下座板18之间设置具有间隙，用以满足支座在横向发生小位移活动的需求；所述抗拉限位板2上具有的限位导向不锈钢滑板6与下座板上的限位导向非金属滑板7构成导向摩擦副，用以降低支座滑动时的摩擦阻力；所述的抗拉限位板2、下座板18、限位导向不锈钢滑板和6限位导向非金属滑板7共同组成支座的抗剪机构，以承受上部桥梁结构传递给支座的水平力。
[0023]所述中座板10的上部具有向外伸出的中座板凸台5，所述的中座板凸台5为环形凸台；所述中座板凸台5与抗拉限位板2之间具有间隙，且中座板凸台5上镶嵌的抗拉导向非金属滑板4与抗拉限位板2具有的抗拉导向不锈钢滑板3构成导向摩擦副，保证了压力与拉力体系转换时的平稳性及转动的灵活性。
[0024]对应所述的球面垫圈11设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板12，保证了支座竖直各向转动的灵活性。
[0025]所述的抗拉导向非金属滑板4、平面非金属滑板9、球面垫圈非金属滑板12、限位导向非金属滑板7和球面非金属滑板17均采用分片镶嵌的结构。
[0026]图2给出本实用新型实施例2的结构示意图，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中所述的球面垫圈11位于中座板中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面位于球面垫圈的球面相配合的球面，所述的抗拉螺栓13穿过下座板18、中座板10、球面垫圈11与抗拉螺栓14连接；所述的抗拉螺栓位于中座板10的凹槽内。
[0027]图3给出本实用新型实施例3的结构示意图，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中所述的球面垫圈11位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面位于球面垫圈的球面相配合的球面，所述的抗拉螺栓13穿过球面垫圈11、中座板10、下座板18与抗拉螺栓14连接；所述的抗拉螺栓14位于中座板10的凹槽内。
[0028]图4给出本实用新型实施例4的结构示意图，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中所述的球面垫圈11位于下座板中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面位于球面垫圈的球面相配合的球面，所述的抗拉螺栓13穿过中座板10、下座板18、球面垫圈11与抗拉螺栓14连接；所述的抗拉螺栓14位于下座板10的凹槽内。
【权利要求】
1.一种中心拉杆式拉压球型支座，所述的球型支座包括有上座板(I)、中座板(10)和下座板(18);所述上座板(I)的上表面为平面，下表面的中心具有凹槽；所述中座板(10)的上表面为与上座板下表面中心的凹槽底面配合的平面，下表面为凸球面；所述下座板(18)的上表面为与中座板下表面配合的凹球面，下表面为平面，下座板的中心具有凹槽；所述的上座板(I)与中座板(10)之间为平面滑动摩擦副，所述的中座板(10)与下座板(18 )之间为球面转动摩擦副；其特征在于:所述的球型支座还包括有抗拉机构；所述的抗拉机构位于球型支座的中心；所述的抗拉机构包括有抗拉螺栓(13)、抗拉螺母(14)和球面垫圈(11)；所述中座板(10)、下座板(18)和球面垫圈(11)的中心均具有用以抗拉螺栓(13)穿过的通孔；所述的球面垫圈(11)位于中座板(10)中心所具有的凹槽内，中座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；或所述的球面垫圈(11)位于下座板(18)中心所具有的凹槽内，下座板中心所具有凹槽的底面为与所述球面垫圈的球面相配合的球面；所述的抗拉螺栓(13)穿过球面垫圈(11)、中座板(10)、下座板(18)与抗拉螺母(14)连接；所述的抗拉螺母(14)位于中座板(40)中心所具有的凹槽内，或所述的抗拉螺母位于下座板(18)中心所具有的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:所述上座板(I)上设置限制支座在横向发生位移的抗拉限位板(2);所述抗拉限位板(2)与下座板(18)之间紧密配合；所述抗拉限位板(2)上具有的限位导向不锈钢滑板(6)与下座板(18)上的限位导向非金属滑板(7)构成导向摩擦副；所述的抗拉限位板(2)、下座板(18)、限位导向不锈钢滑板(6)和限位导向非金属滑板(7)共同组成支座的抗剪机构。
3.根据权利要求2所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:所述的抗拉限位板(2)与上座板(I)为一体成型结构。
4.根据权利要求2所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:所述中座板(10)的上部具有向外伸出的中座板凸台(5)，所述的中座板凸台(5)为环形凸台；所述中座板凸台(5)与抗拉限位板(2)之间具有间隙，且中座板凸台(5)具有的抗拉导向非金属滑板(4)与抗拉限位板(2)具有的抗拉导向不锈钢滑板(3)构成导向摩擦副。
5.根据权利要求1所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:中座板凸球面具有的球面不锈钢滑板(15)与下座板凹球面上具有的球面非金属滑板(17)构成转动摩擦副。
6.根据权利要求1所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:中座板上表面具有的平面非金属滑板(9)与上座板下平面凹槽内具有的平面不锈钢滑板(8)组成平面滑动摩擦副。
7.根据权利要求1所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:对应所述的球面垫圈(11)设置有与其匹配的球面垫圈非金属滑板(12)。
8.根据权利要求1所述的中心拉杆式拉压球型支座，其特征在于:所述的抗拉导向非金属滑板(4)、平面非金属滑板(9)、球面垫圈非金属滑板(12)、限位导向非金属滑板(7)和球面非金属滑板(17)均采用分片镶嵌的结构。
【文档编号】E04B1/36GK203514180SQ201320605591
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】宋建平, 李恒跃, 杨卫锋 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司