1 球型支座構造原理
球型支座主要是由上支座板、下支座板、球冠襯板、平面滑板、球面滑板及密封等結構組成。
球型支座按其功能不同主要分固定支座、多項活動支座、橫向活動支座和縱向活動支座等四種。對于橫向活動支座,在載荷方面主要承受橋梁上部結構的豎向載荷和水平荷載,在支座位移方面,不僅要適應梁體的轉角要求,而且要滿足橋梁橫橋向位移要求。
2 轉動機構的工作機理
傳統(tǒng)的球型支座在上、下支座板上直接安裝SF-1和不銹鋼滑板,當支座轉動時,不銹鋼滑板與SF-1板之間產生一個轉角。摩擦副由面接觸變?yōu)榫€接觸,這種情況易造成SF-1板表面破壞,影響支座的壽命,轉動狀態(tài)如圖
為避免支座轉動時,線接觸產生的尖角對摩擦副表面的破壞,本設計中為橫向支座加設了轉動結構,該轉動機構在滿足位移和轉角的同時沒能避免支座轉動時產生的尖角效應,轉動機構的結構形式
其轉動機理為:支座下座板的凸緣為圓弧面,在上支座板擋塊與下支座板凸緣之間設置轉動塊,轉動塊一側焊接不銹鋼板與擋塊上的SF-1對磨。實現(xiàn)支座的橫向位移。為防止支座有位移時,轉動塊相對于下支座板滑動,在轉動塊上設置剪力塊,在下支座板設計剪力槽,剪力塊處于剪力槽中,來克服轉動塊與上支座板之間的滑動摩擦力。轉動塊另一側與下支座板凸緣的圓弧面接觸,實現(xiàn)支座的轉動。
3 轉動機構的主要計算參數(shù)
豎向設計承載力P=5000KN
支座的轉角θ=0.02rad.
支座的橫向位移量 ey=±10mm.
支座的設計水平力H=0.15P
聚四氟乙烯板承壓應力(平均應力,有硅脂潤滑)
【σ】=30MPa