[发明专利]一种限力熔断抗风球型支座

说明书

本发明公开了一种限力熔断抗风球型支座，包括滑动板(1)、球冠(4)、下支座板(6)和底座(9)；球冠(4)设于滑动板(1)和下支座板(6)之间，且与所述滑动板(1)滑动连接，构成平面摩擦副，所述球冠(4)与下支座板(6)之间通过螺柱(13)连接，共同构成球面摩擦副，下支座板(6)通过熔断机构与所述底座(9)固定连接，所述下支座板(6)与底座(9)之间设有压板(10)，横向力超过阈值工况下自动剪断所述熔断机构，且通过所述压板(10)限制所述球面摩擦副，保证支座结构不失效。本发明避免了梁体因横向载荷过大而导致结构破坏，损坏桥梁结构，有效保证梁体的结构安全。

技术领域

本发明属于桥梁支座技术领域，更具体地，涉及一种限力熔断抗风球型支座。

背景技术

随着我国国民经济发展的需要，一批大跨度、大承载力的斜拉桥及悬索桥相继开始设计和建造。这些斜拉桥及悬索桥的塔体内侧面与梁体外侧面之间竖直放置安装有抗风支座，该抗风支座分别与塔身及梁体锚固连接。该抗风支座能够限制由风力或地震力引起的梁体横桥向大距离摆动，承受梁体传递的横向水平力，同时能够满足梁体的纵桥向位移和竖桥向位移以及各向转角的需求。

传统横向抗风支座在正常工作情况下可抵抗横向风载荷，限制由风力引起的梁体横桥向位移，承受梁体传递的横向水平力，同时可以满足梁体纵桥向位移和竖桥向位移以及梁体的各向转动。但当地震作用下，横向水平力急剧增大，横向地震力通过横向抗风支座直接传递到梁体结构上，梁体因横向地震力的增大而受损甚至结构遭到破坏，影响桥梁结构的安全和使用寿命。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种限力熔断抗风球型支座，具有横向熔断功能，当横向承载力达到了设计的极限值时抗风球型支座中的熔断结构被剪断，解除横向约束释放了横向力，横向力无法传递给梁体，避免了梁体因横向载荷过大而导致结构破坏，损坏桥梁结构，有效保证梁体的结构安全。

为了实现上述目的，本发明提供一种限力熔断抗风球型支座，包括滑动板、球冠、下支座板和底座；其中，

所述底座与梁体固定连接，所述滑动板与桥塔固定连接；

所述球冠设于所述滑动板和下支座板之间，且与所述滑动板滑动连接，构成平面摩擦副，保证梁体沿着顺桥向或竖向与桥塔发生相对位移，且在横向力小于阈值工况下限制梁体的横向位移；

所述球冠与下支座板之间通过螺柱连接，共同构成球面摩擦副，实现所述下支座板保持不动，且所述球冠可在任意方向转动；

所述下支座板通过熔断机构与所述底座固定连接，所述下支座板与底座之间设有压板，横向力超过阈值工况下自动剪断所述熔断机构，且通过所述压板限制所述球面摩擦副，保证支座结构不失效。

进一步地，所述熔断机构包括剪力销，所述底座设有支撑板，该支撑板上设有剪力销孔，所述剪力销通过该剪力销孔与所述下支座板固定连接。

进一步地，所述球冠、下支座板和压板的中心设有螺纹孔，所述螺柱穿过该螺纹孔，且通过螺母锁紧固定。

进一步地，所述滑动板靠近球冠一侧设有不锈钢板，所述球冠一侧为平面，该平面设有凹槽，凹槽内设有平面耐磨板，该平面耐磨板与所述不锈钢板配合形成平面摩擦副。

进一步地，所述球冠平面一侧外周设有第一环形槽，该第一环形槽内设有密封圈。

进一步地，所述下支座板靠近球冠的一侧设有与球冠的球面半径相同的凹球面，所述球冠的球面套装于所述下支座板的凹球面内，并在球面与凹球面之间设有第一球面耐磨板，形成球面摩擦副。

进一步地，所述下支座板的凹球面外周设有第二环形槽，在所述第二环形槽内设置密封圈。