[发明专利]灯笼骨式球型钢支座

说明书

本发明公开了灯笼骨式球型钢支座，灯笼骨式球型钢支座，该支座包括上支座板、球冠衬板、下支座板、金属挡板、滑板、直金属棒和C型金属棒。灯笼骨式球型钢支座在球型钢支座的基础上，增加了能够提供限位耗能功能的金属棒。球型钢支座上支座板和下支座板边缘分别预留孔洞，直金属棒沿纵桥向排列在支座两侧边缘，上端穿过预留孔洞并可在孔洞内移动，下端穿过下支座板预留孔洞，通过螺栓与下支座板连接；C型金属棒沿横向排列在支座两侧边缘，通过螺栓与上、下支座板连接。该支座的加工和成型容易控制，构造简单，竖向承载力强，传力机理明确、耐久性好，减震和防落梁效果明显，在高烈度区长大桥梁建造中具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及桥梁支座装置，是一种应用于桥梁工程领域的具有限位及耗能能力的球型钢支座。

背景技术

球型钢支座广泛应用于大跨度桥梁结构，如斜拉桥和悬索桥，其具有承载能力高，传力机理明确，转动灵活，允许位移量大等特点。但是，传统单向球型钢支座纵桥向阻尼较小，横桥向仅有一道限位防线。桥梁上部结构在大震作用下，可能会造成上部结构的碰撞，并造成落梁的发生。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种灯笼骨式球型钢支座，旨在提供一种承载能力高、转动角度大、具有较好的耗能和限位能力的隔震支座，以满足高烈度区桥梁结构抗震设计的需求。

为满足上述需求，本发明采用的技术方案是：灯笼骨式球型钢支座，包括上支座板1、球冠衬板2、下支座板3、金属挡板4、滑板5、直金属棒6和C型金属棒7。上支座板1与球冠衬板2相接触，球冠衬板2的上平面与上支座板1的下平面之间能够滑动；上支座板1的下平面为金属板，下支座板3的中间设有凹球面，球冠衬板2的下凸球面与下支座板3的凹球面相接触，下凸球面的曲率半径与凹球面的曲率半径相同，球冠衬板2能在下支座板3的凹球面内能够转动；下凸球面为金属板，球冠衬板2的上平面和凹球面内均镶嵌有滑板5；上支座板1沿桥梁纵断面两侧设置有金属挡板4，上支座板1和下支座板3沿桥梁纵断面和横断面边缘处均预留有若干孔洞。

上支座板1沿桥梁纵断面的孔洞为长方形，长方形的长边平行于上支座板1边缘，长方形的两个短边分别与一个半圆连接，半圆的直径与短边的长度相等；上支座板1沿横断面的预留孔洞以及下支座板3上的预留孔洞为圆形，圆形孔洞两边设置有加劲肋板8；直金属棒6沿桥梁纵断面排列，直金属棒6的上端穿过上支座板1上的预留孔洞并能够在预留孔洞内移动，直金属棒6的下端穿过下支座板3上的预留孔洞并通过螺栓与下支座板3连接；C型金属棒7沿桥梁横断面排列；C型金属棒7分别通过螺栓与上支座板1、下支座板3连接。

C型金属棒7的中间弯曲有一个半圆，C型金属棒7的两端设有螺纹。

金属挡板4为不锈钢板。

滑板5为聚四氟乙烯滑板或纤维布滑板。

C型金属棒7为低屈服点钢材或沥青玛脂碎石混合料，沥青玛脂碎石混合料即SMA。

本发明发明的有益效果是：本发明灯笼骨式球型钢支座在正常使用下状态下，能够将上部荷载均匀传递到下部结构，通过上支座板与球冠衬板上平面之间的微小滑动，以及球冠衬板下凸球面与下支座板凹球面的微小转动来适应桥梁在温度作用和汽车制动力等引起的移动和转动，起到普通支座的作用；另一方面，在设计地震动下，纵桥向通过上支座板与球冠衬板上平面之间的相对滑动延长结构的自振周期；通过摩擦，并配合C型金属棒来耗散地震能量；在横桥向，挡板约束支座的横向位移；在巨震作用下，首先通过挡板约束桥梁的横桥向位移，在挡板破坏后，通过直金属棒提供一定的限位能力。所有金属棒的数量经过设计确定，C型金属棒中间弯曲弧度根据支座设计容许位移确定，其形状在支座变形期间要避免应力集中。直金属棒在上支座板滑道内的位移经设计确定，在设计地震下不影响支座纵向滑动，在大震作用下能够起到横桥向的限位作用。

附图说明

图1为灯笼骨式球型钢支座结构前视图；

图2为灯笼骨式球型钢支座结构左视图；