本发明属于桥梁减震技术领域，具体涉及一种螺旋形拉索支座。
背景技术
随着经济的发展，国家对基础设施的建设力度也加大，桥梁工程得到了高速发展，中国正由桥梁大国向桥梁强国迈进。桥梁作为交通线上的枢纽工程，如何防范桥梁震中安全已经成为燃眉之急。为了解决桥梁地震中的灾害问题，在桥梁的上部结构和下部结构之间设置减隔震支座是最简单、经济、有效的方式。现有技术中的拉索减震支座存在上座板和下座板结构复杂、重量较重的问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、重量较轻的螺旋形拉索支座。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种螺旋形拉索支座，包括上座板、上滑板、球冠衬板、下球面滑板、下座板和螺旋形拉索。上滑板布置在上座板和球冠衬板之间，并且上滑板的上表面和下表面分别与上座板的底部和球冠衬板的顶部形成配合。下球面滑板布置在球冠衬板与下座板之间，并且下球面滑板的上表面和下表面分别与球冠衬板的底部和下座板的顶部形成配合。螺旋形拉索分别与上座板和下座板连接，并且螺旋形拉索水平布置在上座板和下座板之间。上座板的底部设有抗剪挡块，并且螺旋形拉索沿轴向与抗剪挡块形成接触。
根据本发明的螺旋形拉索支座，将螺旋形拉索水平布置在支座的四周或两侧，空间占用率小，安装方便，较好的解决了螺旋形拉索的连接强度问题，支座每侧仅需布置一根螺旋形拉索，结构简单，易于检查更换，因此使得支座的上座板和下座板能够简化结构和减轻重量。另外，根据本发明的螺旋形拉索支座，既可以实现支座正常使用情况的功能，又能保证大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。具体地，在常遇与设计地震作用下，可以通过支座的滑动摩擦副和转动球面摩擦副来耗散地震能量，此时螺旋形拉索不承受任何外力，在大震或罕遇地震作用下，螺旋形拉索被拉紧，通过螺旋形拉索限制支座过大的水平位移量，防止桥梁发生落梁或竖向振动过大，并且，螺旋形拉索能够增加支座的水平刚度和竖向刚度，既减小支座在大震作用下受到的水平荷载，还能抵抗支座受到的竖向力作用。
对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
在一个优选的实施方式中，上滑板构造为平面滑板。因此，在常遇与设计地震作用下，可以通过支座的滑动平面摩擦副和转动球面摩擦副来耗散地震能量，
在另一个优选的实施方式中，上滑板构造为球面滑板。因此，在常遇与设计地震作用下，可以通过支座的滑动球面摩擦副和转动球面摩擦副来耗散地震能量。
根据本发明的螺旋形拉索支座，在一个优选的实施方式中，上座板上设有用于固定螺旋形拉索的固定挡块，下座板上设有用于安装螺旋形拉索的限位挡块。通过上座板上的固定挡块与下座板上的限位挡块互相配合来固定螺旋形拉索的结构设计，使得上座板、下座板的结构在满足固定螺旋形拉索的前提下能够尽可能的简化上座板和下座板的结构。
进一步地，在一个优选的实施方式中，固定挡块上设有用于螺旋形拉索依次穿过的安装孔，限位挡块上设有用于容纳螺旋形拉索的限位槽。通过安装孔和限位槽的配合能够使得螺旋形拉索的安装和更换简单，并且尽可能的简化了上座板和下座板的结构。
进一步地，在一个优选的实施方式中，螺旋形拉索的两端设有与固定挡块两端形成配合的固定块。螺旋形拉索两端设置的固定挡块能够进一步确保螺旋形拉索在上座板和下座板之间安装牢靠稳定。
具体地，在一个优选的实施方式中，固定挡块构造为长条状矩形结构，并且固定挡块的两端设有与固定块相对布置且形成配合的挡块。长条状矩形结构的固定挡块结构简单，容易加工制造，并且固定挡块两端的挡块能够与螺旋形拉索两端的固定块形成配合起到加强固定螺旋形拉索的作用。
具体地，在一个优选的实施方式中，限位挡块构造为长条状矩形结构。长条状矩形结构的限位挡块结构简单，容易加工制造。
具体地，在一个优选的实施方式中，抗剪挡块构造为四边形凸台状结构。构造为四边形凸台状的抗剪挡块，一方面能够尽量增加抗剪挡块与螺旋形拉索的接触部分，从而能够提高支座的抗剪切能力，另一方面，这种四边形凸台状结构的抗剪挡块结构简单，从而使得加工制造也简单。
具体地，在一个优选的实施方式中，螺旋形拉索由预应力螺纹钢筋或消除应力钢丝制成。采用预应力螺纹钢筋或消除应力钢丝、钢绞线制成的螺旋形拉索，能够提高螺旋形拉索的抗拉强度。
在一个优选的实施方式中，螺旋形拉索对称布置在螺旋形拉索支座的两侧。螺旋形拉索对称布置在支座的两侧，能够在尽量简化支座结构的同时尽可能保证大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。
在另一个优选的实施方式中，螺旋形拉索对称布置在螺旋形拉索支座的四周。通过在支座四周布置螺旋形拉索，能够进一步确保大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：空间占用率小，安装方便，较好的解决了螺旋形拉索的连接强度问题，支座每侧仅需布置一根螺旋形拉索，结构简单，易于检查更换，因此使得支座的上座板和下座板能够简化结构和减轻重量。既可以实现支座正常使用情况的功能，又能保证大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1示意性显示了本发明实施例1的螺旋形拉索支座的整体结构；
图2示意性显示了本发明实施例1的螺旋形拉索支座的主视剖面结构；
图3示意性显示了本发明实施例的螺旋式定位拉索的立体结构；
图4示意性显示了本发明实施例的上座板的立体结构；
图5示意性显示了本发明实施例的下座板的立体结构；
图6示意性显示了本发明实施例2的螺旋形拉索支座的整体结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例1的螺旋形拉索支座10的整体结构。图2示意性显示了本发明实施例1的螺旋形拉索支座10的主视剖面结构。图3示意性显示了本发明实施例的螺旋式定位拉索6的立体结构。图4示意性显示了本发明实施例的上座板1的立体结构。图5示意性显示了本发明实施例的下座板5的立体结构。图6示意性显示了本发明实施例2的螺旋形拉索支座20的整体结构。
实施例1：
如图1和图2所示，本发明实施例的螺旋形拉索支座10，包括上座板1、上滑板2、球冠衬板3、下球面滑板4、下座板5和螺旋形拉索6。上滑板2构造为平面滑板布置在上座板1和球冠衬板3之间，并且上滑板2的上表面和下表面分别与上座板1的底部和球冠衬板3的顶部形成配合。下球面滑板4布置在球冠衬板3与下座板5之间，并且下球面滑板4的上表面和下表面分别与球冠衬板3的底部和下座板5的顶部形成配合。螺旋形拉索6分别与上座板1和下座板5连接，并且螺旋形拉索6水平布置在上座板1和下座板5之间。上座板1的底部设有抗剪挡块7，并且螺旋形拉索6沿轴向与抗剪挡块7形成接触。具体地，上座板1连接上锚杆101，下座板5连接下锚杆102。本发明实施例的螺旋形拉索支座，将螺旋形拉索水平布置在支座的四周或两侧，空间占用率小，安装方便，较好的解决了螺旋形拉索的连接强度问题，支座每侧仅需布置一根螺旋形拉索，结构简单，易于检查更换，因此使得支座的上座板和下座板能够简化结构和减轻重量。另外，根据本发明的螺旋形拉索支座，既可以实现支座正常使用情况的功能，又能保证大震作用下，通过支座的限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。具体地，在常遇与设计地震作用下，可以通过支座的滑动平面摩擦副和转动球面摩擦副来耗散地震能量，此时螺旋形拉索不承受任何外力，在大震或罕遇地震作用下，螺旋形拉索被拉紧，通过螺旋形拉索限制支座过大的水平位移量，防止桥梁发生落梁或竖向振动过大，并且，螺旋形拉索能够增加支座的水平刚度和竖向刚度，既减小支座在大震作用下受到的水平荷载，还能抵抗支座受到的竖向力作用。
如图1和图2、图4、图5所示，本发明实施例的螺旋形拉索支座10，在一个优选的实施方式中，上座板1上设有用于固定螺旋形拉索6的固定挡块11，下座板5上设有用于安装螺旋形拉索6的限位挡块51。通过上座板上的固定挡块与下座板上的限位挡块互相配合来固定螺旋形拉索的结构设计，使得上座板、下座板的结构在满足固定螺旋形拉索的前提下能够尽可能的简化上座板和下座板的结构。进一步地，在一个优选的实施方式中，固定挡块11上设有用于螺旋形拉索6依次穿过的安装孔12，限位挡块51上设有用于容纳螺旋形拉索6的限位槽52。安装孔12的直径略大于螺旋形定位拉索的直径。通过安装孔和限位槽的配合能够使得螺旋形拉索的安装和更换简单，并且尽可能的简化了上座板和下座板的结构。进一步地，在一个优选的实施方式中，如图3所示，螺旋形拉索6的两端设有与固定挡块11两端形成配合的固定块8。螺旋形拉索两端设置的固定挡块能够进一步确保螺旋形拉索在上座板和下座板之间安装牢靠稳定。
具体地，在一个优选的实施方式中，如图4所示，固定挡块11构造为长条状矩形结构，并且固定挡块11的两端设有与固定块8相对布置且形成配合的挡块13。长条状矩形结构的固定挡块结构简单，容易加工制造，并且固定挡块两端的挡块能够与螺旋形拉索两端的固定块形成配合起到加强固定螺旋形拉索的作用。如图4所示，具体地，在一个优选的实施方式中，抗剪挡块7构造为四边形凸台状结构。优选地，抗剪挡块7的抗剪能力为支座竖向承载能力的10％～100％。厚度构造为四边形凸台状的抗剪挡块，一方面能够尽量增加抗剪挡块与螺旋形拉索的接触部分，从而能够提高支座的抗剪切能力，另一方面，这种四边形凸台状结构的抗剪挡块结构简单，从而使得加工制造也简单。如图5所示，具体地，在一个优选的实施方式中，限位挡块51构造为长条状矩形结构。长条状矩形结构的限位挡块结构简单，容易加工制造。
具体地，在一个优选的实施方式中，螺旋形拉索6由预应力螺纹钢筋，或消除应力钢丝、钢绞线制成。采用预应力螺纹钢筋或消除应力钢丝、钢绞线制成的螺旋形拉索，能够提高螺旋形拉索的抗拉强度。优选地，制成螺旋形拉索6的材料的直径优选为10～100mm。
如图1和图2所示，在一个优选的实施方式中，螺旋形拉索6对称布置在螺旋形拉索支座10的两侧。螺旋形拉索对称布置在支座的两侧，能够在尽量简化支座结构的同时尽可能保证大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。在另一个优选的未示出实施方式中，螺旋形拉索对称布置在螺旋形拉索支座的四周。通过在支座四周布置螺旋形拉索，能够进一步确保大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。
实施例2：
如图6所示，本发明实施例的螺旋形拉索支座20，包括上座板1、上滑板2’、球冠衬板3、下球面滑板4、下座板5和螺旋形拉索6。上滑板2’构造为球面滑板布置在上座板1和球冠衬板3之间，并且上滑板2的上表面和下表面分别与上座板1的底部和球冠衬板3的顶部形成配合。下球面滑板4布置在球冠衬板3与下座板5之间，并且下球面滑板4的上表面和下表面分别与球冠衬板3的底部和下座板5的顶部形成配合。螺旋形拉索6分别与上座板1和下座板5连接，并且螺旋形拉索6水平布置在上座板1和下座板5之间。上座板1的底部设有抗剪挡块7，并且螺旋形拉索6沿轴向与抗剪挡块7形成接触。具体地，上座板1连接上锚杆101，下座板5连接下锚杆102。本发明实施例的螺旋形拉索支座，将螺旋形拉索水平布置在支座的四周或两侧，空间占用率小，安装方便，较好的解决了螺旋形拉索的连接强度问题，支座每侧仅需布置一根螺旋形拉索，结构简单，易于检查更换，因此使得支座的上座板和下座板能够简化结构和减轻重量。另外，根据本发明的螺旋形拉索支座，既可以实现支座正常使用情况的功能，又能保证大震作用下，通过支座的限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。具体地，在常遇与设计地震作用下，可以通过支座的滑动球面摩擦副和转动球面摩擦副来耗散地震能量，此时螺旋形拉索不承受任何外力，在大震或罕遇地震作用下，螺旋形拉索被拉紧，通过螺旋形拉索限制支座过大的水平位移量，防止桥梁发生落梁或竖向振动过大，并且，螺旋形拉索能够增加支座的水平刚度和竖向刚度，既减小支座在大震作用下受到的水平荷载，还能抵抗支座受到的竖向力作用。
根据上述实施例，可见本发明涉及的螺旋形拉索支座空间占用率小，安装方便，较好的解决了螺旋形拉索的连接强度问题，支座每侧仅需布置一根螺旋形拉索，结构简单，易于检查更换，因此使得支座的上座板和下座板能够简化结构和减轻重量。既可以实现支座正常使用情况的功能，又能保证大震作用下，通过支座限制桥梁发生过大水平位移和减震耗能，防止桥梁落梁而且具有竖向拉拔的作用。
已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。