彈塑性防落梁球型鋼支座的制作方法

專利名稱：彈塑性防落梁球型鋼支座的制作方法
技術領域：
本發明屬于橋梁支座技術領域，特別涉及一種彈塑性防落梁球型鋼支座。
背景技術：
目前，使用的單方向限位球型鋼支座為了防止因正常的水平剪切力對支 座造成損壞，可以允許單方向移動一定距離，而在與該方向垂直的方向不能 產生位移。為實現上述目的，在底座和底板四角設置有剪力銷，當發生地震 或外力撞擊橋面時，在支座的限位方向發生剪切力，使得剪力銷折斷，此時， 橋梁的橋面會移開橋墩，造成橋面垮塌，不但造成巨大經濟損失，而且還可 能造成巨大人員傷亡。

發明內容
本發明解決的技術問題就是提供一種使用方便、可有效防止橋面脫離橋 墩而造成坍塌的彈塑性防落梁球型鋼支座。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為包括從上至下依次排 列的上滑板、第一平面四氟板、上支座板、第二平面四氟板、球芯、球面四 氟板、底座、底板，在所述的上滑板下方設置有使該上滑板可以相對于所述 的上支座板沿支座自由移動方向來回移動的第一滑道，所述的上支座板邊緣 卡入所述的第一滑道內，在所述的底座和底板四角設置有剪力銷，在位于所 述的第一滑道外側壁外側的上滑板上設置有與所述的上滑板一體結構的壓 板，在所述的底板上設置有彈塑性柱，所述的彈塑性柱的頂端頂在所述的壓 板下方，在所述的底座外側的底板上設置有沿支座限位方向的第二滑道，所 述的底座的邊緣卡入所述的第二滑道內。
4其附加技術特征為
所述的彈塑性柱為沿所述的第一滑道方向排列的兩排； 所述的每排彈塑性柱為六個；
所述的壓板邊緣帶有折邊，該折邊、所述的壓板以及所述的第一滑道外 側壁形成彈塑性柱軌道，所述的彈塑性柱包括柱頭和柱體，所述的柱頭卡入 所述的彈塑性柱軌道內；
所述的彈塑性柱的柱體形狀為函數Y-X3 (Y<0)的曲線沿Y軸旋轉一 周所形成的下粗上細的柱狀；
在所述的剪力銷位于所述的底座和底板接觸面位置設置有沿其周邊的 剪力凹槽；
在所述的剪力銷徑向外側套有銷套，所述的銷套包括上銷套和下銷套， 所述的上銷套與所述的底座螺紋連接，所述的下銷套與所述的底板螺紋連 接，所述的剪力銷與所述的上銷套以及所述的下銷套緊密配合；
在所述的剪力銷的上部設置有擋板。
本發明所提供的彈塑性防落梁球型鋼支座同現有技術相比具有以下優 點其一，由于包括從上至下依次排列的上滑板、第一平面四氟板、上支座 板、第二平面四氟板、球芯、球面四氟板、底座、底板，在所述的上滑板下 方設置有使該上滑板可以相對于所述的上支座板沿支座自由移動方向來回 移動的第一滑道，所述的上支座板邊緣卡入所述的第一滑道內，在所述的底 座和底板四角設置有剪力銷，在位于所述的第一滑道外側壁外側的上滑板上 設置有與所述的上滑板一體結構的壓板，在所述的底板上設置有彈塑性柱， 所述的彈塑性柱的頂端頂在所述的壓板下方，在所述的底座外側的底板上設 置有沿支座限位方向的第二滑道，所述的底座的邊緣卡入所述的第二滑道 內，當沿支座自由移動方向產生水平剪力時，彈塑性柱可以沿第一滑道外側 壁的外側移動，保證了支座沿自由移動方向移動，當沿支座限位方向產生水 平剪力達到一定強度時，首先將剪力銷剪斷，然后，橋面帶動上滑板、第一平面四氟板、上支座板、第二平面四氟板、球芯、球面四氟板、底座沿第二 滑道移動，使得位于第一滑道外側壁外側彈塑性柱在上滑板的推力下，首先 發生彈性變形，使水平剪力削減，隨著力度的加大，彈塑性柱發生塑性變形， 進一步削減水平剪力，并且，第二滑道能夠控制底座不發生偏移，防止了由
于地震或撞擊橋面造成落梁現象的發生；其二，由于所述的彈塑性柱為沿所 述的第一滑道方向排列的兩排；并且所述的每排彈塑性柱為六個，使得整個 支座在發生地震或撞擊橋面時，各個位置的受力更加均勻，削減剪力和耗能 效果更加明顯；其三，由于所述的壓板邊緣帶有折邊，該折邊、所述的壓板 以及所述的第一滑道外側壁形成彈塑性柱軌道，所述的彈塑性柱包括柱頭和 柱體，所述的柱頭卡入所述的彈塑性柱軌道內，當向某側產生水平剪力時， 該側的彈塑性柱在彈塑性柱軌道的作用下發生彈性形變和塑性形變，而位于 另一側的彈塑性柱在折邊的作用下，也發生彈性形變和塑性形變，能量衰減 能力提高了一倍；其四，由于所述的彈塑性柱的柱體形狀為函數Y-xS(YO) 的曲線沿Y軸旋轉一周所形成的下粗上細的柱狀，此時，在發生彈性形變和 塑性形變時，在彈塑性柱的各個位置受到的力的強度幾乎相等，彈塑性柱對 能量衰減能力提高，而且彈塑性柱在發生彈性形變和塑性形變時不容易折 斷；其五，由于在所述的剪力銷徑向外側套有銷套，所述的銷套包括上銷套 和下銷套，所述的上銷套與所述的底座螺紋連接，所述的下銷套與所述的底 板螺紋連接，所述的剪力銷與所述的上銷套以及所述的下銷套緊密配合，當 發生地震或撞擊橋面時造成剪力銷折斷后，可以經過旋轉將上銷套和下銷套 取出，更換剪力銷更加方便。


圖1為本發明所提供的彈塑性防落梁球型鋼支座的沿支座限位方向的切 面圖結構示意圖2為圖1的A—A剖視圖3帶有折邊的彈塑性防落梁球型鋼支座沿支座限位方向的切面6圖4為沿支座自由移動方向的切面圖；圖5為彈塑性柱的結構示意圖；圖6為剪力銷位置的切面圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明所提供的彈塑性防落梁球型鋼支 座的結構做進一步的詳細說明。如圖l、圖2和圖4所示，該彈塑性防落梁球型鋼支座包括從上至下依 次排列的上滑板l、第一平面四氟板41、上支座板3、第二平面四氟板42、 球芯5、球面四氟板43、底座7、底板8，在上滑板1下方設置有沿支座自 由移動方向的第一滑道10，上支座板3的邊緣卡入第一滑道10內，上滑板 1可以相對于上支座板3沿第一滑道m來回移動。在底座7和底板8的四角 設置有剪力銷9。在位于第一滑道10外側壁外側的上滑板1上設置有與上滑 板l一體結構的壓板ll,在底板8上設置有彈塑性柱2，彈塑性柱2的頂端 頂在壓板11的下方，在底座7外側的底板8上設置有沿支座限位方向的第 二滑道81，底座7的邊緣卡入第二滑道81內。當沿支座自由移動方向產生 水平剪力時，彈塑性柱2可以沿第一滑道IO外側壁的外側移動，保證了支 座沿自由移動方向移動，當沿支座限位方向產生水平剪力達到一定強度時， 首先將剪力銷9剪斷，然后，橋面帶動上滑板l、第一平面四氟板41、上支 座板3、第二平面四氟板42、球芯5、球面四氟板43、底座7沿第二滑道81 移動，使得位于第一滑道10外側壁外側的彈塑性柱2在上滑板1的推力下， 首先發生彈性變形，使水平剪力削減，隨著力度的加大，彈塑性柱2發生塑 性變形，進一步削減水平剪力，并且，第二滑道81能夠控制底座不發生偏 移，防止了由于地震或撞擊橋面造成落梁現象的發生。彈塑性柱2最好為沿第一滑道10方向排列的兩排，并且每排彈塑性柱 為六個，這樣，使得整個支座在發生地震或撞擊橋面時，各個位置的受力更 加均勻，削減剪力和耗能效果更加明顯。當然，根據支座不同規格，彈塑性7柱的數量可以多于六個，也可以少于六個。如圖3和圖4所示，在壓板ll的邊緣帶有折邊12，這樣，折邊12、壓 板11以及第一滑道10的外側壁形成彈塑性柱軌道B，如圖5所示，彈塑性 柱2包括柱頭21和柱體22，柱頭21卡入彈塑性柱軌道13內，當向某側產 生水平剪力時，該側的彈塑性柱2在彈塑性柱軌道13的作用下發生彈性形 變和塑性形變，而位于另一側的彈塑性柱2在折邊的作用下，也發生彈性形 變和塑性形變，能量衰減能力提高了一倍，并且地震大多是來回晃動，這樣， 對于地震能量的衰減能力更強。如圖5所示，柱體22形狀為函數Y-X3 (Y軸為豎直方向，X軸為與Y 軸垂直的水平方向，Y<0)的曲線沿Y軸旋轉一周所形成的下粗上細的柱狀， 在發生彈性形變和塑性形變時，在彈塑性柱2的各個位置受到的力的強度幾 乎相等，彈塑性柱2對能量衰減能力提高，而且彈塑性柱2在發生彈性形變 和塑性形變時不容易折斷。如圖6所示，在剪力銷9位于底座7和底板8接觸面位置設置有沿其周 邊的剪力凹槽91，在水平剪力的作用下，可以保證剪力銷9在底座7和底板 8接觸面位置剪斷，防止了剪力銷9在其他位置剪斷可能對支座造成損壞。在剪力銷9的徑向外側套有銷套92，銷套92包括上銷套93和下銷套 94，上銷套93與底座7螺紋連接，下銷套94與底板8螺紋連接，剪力銷9 與上銷套93以及下銷套94緊密配合，當發生地震或撞擊橋面時造成剪力銷 折斷后，可以經過旋轉將上銷套93和下銷套94取出，更換剪力銷更加方便。上述實施例只是對本發明的說明，因此，本發明的保護范圍不僅僅局限 于上述實施例，只要結構與本發明彈塑性防落梁球型鋼支座相同，就落在本 發明保護的范圍。8
權利要求
1、彈塑性防落梁球型鋼支座，包括從上至下依次排列的上滑板、第一平面四氟板、上支座板、第二平面四氟板、球芯、球面四氟板、底座、底板，在所述的上滑板下方設置有使該上滑板可以相對于所述的上支座板沿支座自由移動方向來回移動的第一滑道，所述的上支座板邊緣卡入所述的第一滑道內，在所述的底座和底板四角設置有剪力銷，其特征在于在位于所述的第一滑道外側壁外側的上滑板上設置有與所述的上滑板一體結構的壓板，在所述的底板上設置有彈塑性柱，所述的彈塑性柱的頂端頂在所述的壓板下方，在所述的底座外側的底板上設置有沿支座限位方向的第二滑道，所述的底座的邊緣卡入所述的第二滑道內。
2、 根據權利要求1所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為所述 的彈塑性柱為沿所述的第一滑道方向排列的兩排。
3、 根據權利要求2所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為所述 的每排彈塑性柱為六個。
4、 根據權利要求2所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為所述 的壓板邊緣帶有折邊，該折邊、所述的壓板以及所述的第一滑道外側壁形成 彈塑性柱軌道，所述的彈塑性柱包括柱頭和柱體，所述的柱頭卡入所述的彈 塑性柱軌道內。
5、 根據權利要求4所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為所述 的彈塑性柱的柱體形狀為函數Y-X3 (Y<0)的曲線沿Y軸旋轉一周所形成的下粗上細的柱狀。
6、 根據權利要求1所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為在所述的剪力銷位于所述的底座和底板接觸面位置設置有沿其周邊的剪力凹槽。
7、 根據權利要求6所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為在所述的剪力銷徑向外側套有銷套，所述的銷套包括上銷套和下銷套，所述的上銷套與所述的底座螺紋連接，所述的下銷套與所述的底板螺紋連接，所述的 剪力銷與所述的上銷套以及所述的下銷套緊密配合。
8、根據權利要求6或7所述的彈塑性防落梁球型鋼支座，其特征為在所述的剪力銷的上部設置有擋板。
全文摘要
本發明屬于球型鋼支座技術領域，特別公開了一種的彈塑性防落梁球型鋼支座。其技術方案為在位于所述的第一滑道外側壁外側的上滑板上設置有與所述的上滑板一體結構的壓板，在所述的底板上設置有彈塑性柱，所述的彈塑性柱的頂端頂在所述的壓板下方，在所述的底座外側的底板上設置有沿支座限位方向的第二滑道，所述的底座的邊緣卡入所述的第二滑道內。在剪力銷剪斷后，彈塑性柱首先發生彈性變形，使水平剪力削減，隨著力度的加大，彈塑性柱發生塑性變形，進一步削減水平剪力，防止了由于地震或撞擊橋面造成落梁現象的發生。
文檔編號E01D19/04GK101624809SQ20091007514
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月12日 優先權日2009年8月12日
發明者張培基, 彭天波, 王恒光, 王立志 申請人:衡水豐澤工程橡膠科技開發有限公司