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支座結構設計和傳力路徑,考慮到對支座有大轉角的要求和有設定的轉動中心的要求,采用球面傳力的大轉角網架球型鋼支座方案,結合轉動中心和轉角確定傳力球面的球心,以適應工程要求。支座傳力路徑:上部結構將荷載傳給上支座板,然后依次通過不銹鋼板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板傳遞給下部結構。大轉角網架球型鋼支座與普通球型鋼支座結構、性能對照.普通球型鋼支座以O點為轉動中心轉動0.05rad且承受拉力、水平剪力時的狀況.可以看出當支座轉動后,支座承受拉力的兩個作用面上支座板的A面和下支座板的B面之間夾角為0.05rad,支座承受水平力的兩個作用面上支座板的C面和下支座板的D面之間夾角也為0.05rad,在這種情況下,支座承受拉力和剪力時皆為線傳力,甚至造成點傳力。特別是在承受拉力時,受力點偏向一側,破壞了均衡受力狀況,很可能造成構件破壞。且如果先有了拉力、剪力,又需支座轉動,支座先在拉力、剪力作用下,作用面(都是平面)貼合,支座就再也轉不動了,轉角釋放不了,有害力矩也釋放不了。
支座所能承受的豎向反力從1000kN到20000kN;支座可能容許的轉角為34~69’;支座容許的位移量為:順橋向50~150mm、橫橋向20mm;支座的摩擦系數f≤0.05;支座可承受的水平荷載為支座可承受豎向反力的10%。球形支座有下支座凹板、球冠襯板、上支座滑板、聚四*滑板(平面和球面各一塊)及橡膠密封圈和防塵罩等部件組成。球冠襯板是球形支座的核心。它的平面部分開有鑲嵌四氟板的凹槽,用以固定平面四氟板。下支座凹板由鋼板或鑄件制成,主要起固定球面四氟板的作用并將支座反力分散傳遞到橋墩、橋臺上。平面四氟板和球面四氟板是支座的主要滑動部件,在四氟板表面用專用模具*成硅脂貯油坑,并涂以295硅脂,以減少四氟板的滑動摩擦及磨耗。平面四氟板與上支座板的不銹鋼板之間的滑動能滿足支座的位移需要,其工作原理與盆式橡膠支座完全一致。建筑鋼結構球型抗拉支座就是提供一種既能承受水平力和壓力、抵抗豎向拉力, 又能萬向大位移水平滑動的萬向拉壓支座。固定球形拉壓支座:包括上支座板、球 面襯板和下支座板,球面襯板的頂面鑲嵌有平面聚四***滑板,下支座板的頂面鑲嵌有 球面聚四***滑板,上支座板的底部設置有頂部拉板,所述下支座板的底部設置有至少 一組底部拉板、抗拉板和位移板。
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萬向拉壓支座與現有技術相比,下支座板的底部設置有多組底部拉板、抗拉板和位移板,底部拉板、抗拉板和位移板的外型為圓形。這樣,上支座板、球 面襯板和下支座板完成普通支座的轉動,承受水平力和壓力。當出現豎向拉力時,頂部拉 板與下支座板、每組底部拉板與抗拉板依次承受拉力,支座通過層層傳遞,將上拔力傳給墩臺。當出現大位移水平滑動,上一組底部拉板在位移板上水平任何方向滑動位移,當這一組 位移到限位時,帶動下一組滑移,支座通過層層傳遞,實現不同位移量。支座采用多層設計后,在增加徑向位移量時,其下層徑向尺寸比上層只增加位移量。如果支座只采用一層結構時,在位移量增加時,支座徑向尺寸要比多層設計同位移量增加徑向尺寸為位移量的2倍,這樣支座徑向尺寸太大。采用多層設計后高度適當增加,減小徑向尺寸,可節省支座用料,降低成本。該支座在可抵抗豎向拔力的同時可實現萬向大位移水平滑動。抗拉板和位移板 活動連接,上面一組的位移板和下面一組的底部拉板活動連接,方便支座的安裝。底部拉板 和抗拉板之間、底部拉板和位移板之間分別設置有不銹鋼板和聚四***滑板構成的摩擦副,可大大降低水平摩擦力
鋼結構支座的主要技術性能:可承載豎向載荷;具有抗豎向拉力的性能,保證豎向*震時上下結構不脫節;具有抗水平力的性能,保證水平*震時結構不脫節;可適應徑向、環向的位移要求;可適應任意方向的轉角要求;減震支座具有良好的減震性能;支座通過球面傳力,不出現力的縮頸現象,作用在上、下結構的反力比較均勻;支座不用橡膠承壓,不存在橡膠老化對支座的影響,使用壽命長。特殊盆式橡膠支座產品。它將盆式支座中的橡膠板改為球面四氟板因而得名,由于QZ球型支座中間鋼板及底盆亦相應地改成球面,減小了摩擦系數。其位移由上支座板與平面四氟板之間的滑動來實現。在上支座板上設置導向槽或導向環來約束支座的單向或多向位移,可以制成球形單向活動支座和固定支座。通過球形板和球面四氟板之間的滑動來滿足支座轉角的需要。球型支座以傳力可靠,轉動靈活的特點,不但具有GPZ盆式橡膠支座承載能力大的特點,座位移大等特點,而且能更好地適應大轉角的需要,球形橡膠支座通過球面傳力,不會出現力的縮頸現象,球形支座通過球面聚四氟乙烯板的滑動來實現支座的轉動過程,轉動力矩小,徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數有關。