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球形支座的主要特點(diǎn)
球形支座的主要特點(diǎn)?
球形支座和盆式支座都是面接觸受力形式的支座種類,但它們是有區(qū)別的,主要表現(xiàn)在如下方面:?(1)?首先,球形支座和盆式支座都是通過面?zhèn)鬟f作用力,所以支座下的支撐面
上的應(yīng)力比較均勻。?
(2)?球形支座是通過球冠形的鋼襯板與接觸的球面四氟滑板之間的滑動(dòng)來滿
足橋梁的轉(zhuǎn)動(dòng)要求,可靈活轉(zhuǎn)動(dòng),并可完全釋放彎矩,是理想鉸。變形前后支座反力永遠(yuǎn)通國(guó)球心,可以釋放彎矩。轉(zhuǎn)動(dòng)力矩只與鋼襯板的球面半徑有關(guān),與支座的轉(zhuǎn)角大小無關(guān),因此球形支座的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小,目前球形支座的轉(zhuǎn)角可做到0.06rad及以上,適用于大轉(zhuǎn)角的橋梁支座。而盆式支座是通過盆中的橡膠板轉(zhuǎn)動(dòng)變形來適應(yīng)梁體轉(zhuǎn)角需要,由于橡膠的轉(zhuǎn)動(dòng)變形受橡膠板的直徑,厚度和硬度的影響,也就是說支座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),隨著支座轉(zhuǎn)角的變化,中資路橋支座的力矩也相應(yīng)發(fā)生變化,而橡膠板的厚度有一定的限制,在橡膠板厚度受限制的條件下,盆式支座的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角一般為小于0.02rad。所以,盆式支座轉(zhuǎn)動(dòng)的適應(yīng)范圍和靈活性遠(yuǎn)不及球形支座。同時(shí),球形支座各項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致,較適合于彎橋和寬橋的場(chǎng)合使用。目前,當(dāng)支撐板與墩、橋臺(tái)連接螺栓時(shí),下支撐板的四角應(yīng)采用鋼制楔形。?(3)?球形支座不使用橡膠承壓,所以不存在因橡膠老化變硬而影響支座的轉(zhuǎn)動(dòng)
功能問題,更適合低溫地區(qū)橋梁工程上使用。
網(wǎng)架支座剛度取值1
目前網(wǎng)架設(shè)計(jì)一般習(xí)慣把網(wǎng)架支座水平約束簡(jiǎn)化為彈性約束,國(guó)家規(guī)范對(duì)網(wǎng)架支座彈簧剛度的 取值沒有嚴(yán)格的規(guī)定,不同的設(shè)計(jì)師對(duì)彈簧剛度的 理解千差萬別,本文從力學(xué)基本概念入手,系統(tǒng)梳理各種支座形式下支座彈簧剛度取值的方法。
1. 當(dāng)網(wǎng)架支座采用固定鉸支座時(shí)。
此種情況下支座水平彈簧剛度即為下部支承結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)架的水平約束剛度,下部結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)架的水平 約束剛度應(yīng)從整體模型中得到。用通用有限元軟件
(比如 3d3s)建立網(wǎng)架和下部支承結(jié)構(gòu)的整體模型,將網(wǎng)架和下部結(jié)構(gòu)模型調(diào)試至整體指標(biāo)、構(gòu)件配筋、 撓度、裂縫、強(qiáng)度、穩(wěn)定、長(zhǎng)細(xì)比等均滿足規(guī)范要求時(shí),查看單工況下網(wǎng)架支座反力,然后刪除下部結(jié)構(gòu), 將網(wǎng)架支座處加上彈性約束,彈簧剛度從
由計(jì)算結(jié)果對(duì)比可見采用兩種不同軟件所計(jì)算得出的數(shù)據(jù)均比較接近,同時(shí)亦滿足了規(guī)范的要求, 從而保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性和安全性。另外還在建筑底部幾層外框密柱采用了型鋼混凝土柱,以保證建筑有足夠的延性和抗震能力。
在現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)支承跨江渡槽的球形支座僅具 有承壓、位移和轉(zhuǎn)動(dòng)功能。由于沒有阻尼抗震作用,當(dāng)產(chǎn)生的水 平力大于支座水平極限設(shè)計(jì)抗剪承載力時(shí),側(cè)擋塊破壞,致使跨江渡 槽等結(jié)構(gòu)遭到損壞。
抗震阻尼球型支座,包括鋼套筒1、上座板2、預(yù)緊螺栓群3、 抗剪塊4、抗剪銷5、高彈性阻尼件6、導(dǎo)向螺桿7、下座板8、球面 四氟滑板9、球冠襯板10、平面四氟滑板11、不銹鋼滑板12和錨固 螺栓13。4、支座不用橡膠承壓,不存在橡膠老化對(duì)支座轉(zhuǎn)動(dòng)性能的影響,特別適用于低溫地區(qū)。球冠襯板10的球面朝上,平面四氟滑板11鑲嵌在球冠襯板 10下端,并與焊接在下座板8上端的平面不銹鋼滑板12匹配形成橋 梁支座的主滑移面。
球面四氟滑板9位于球冠襯板10上端,鑲嵌在上座板2下端凹面 止口里,并與經(jīng)鍍硬鉻處理的球冠襯板10凸球面匹配形成球面轉(zhuǎn)動(dòng)滑 移面。
在上座板2限位方向兩側(cè)和下座板8凸起擋塊之間均設(shè)置有抗剪 塊4和高彈性阻尼元件6?;拘畔?支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量,并使其固定于一定位置的支承部件??辜魤K4用預(yù)緊螺栓群3和抗剪銷5固定 下座板8上端,預(yù)緊螺栓群3位于抗剪塊4內(nèi)側(cè),并承受彎矩效應(yīng), 抗剪銷5位于抗剪塊4外側(cè),并承受一定水平剪切推力。高彈性阻尼 元件6位于抗剪塊4和下座板8凸起擋塊之間,并用導(dǎo)向螺桿7固定 在抗剪塊4上。正常使用時(shí),抗剪塊4起非限位方向的導(dǎo)向作用,并 利用抗剪銷5承受一定的水平剪切力;時(shí),當(dāng)產(chǎn)生的水平推 力大于支座水平極限設(shè)計(jì)抗剪承載力時(shí),抗剪銷5破壞,高彈性阻尼 元件6同時(shí)起緩沖作用,以實(shí)現(xiàn)支座的阻尼抗震功能,從而保護(hù)橋梁 及跨江渡槽等建筑結(jié)構(gòu)免遭損壞。