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视频作者:衡水万宝工程橡胶有限公司
现如今滑动球铰钢支座在建筑钢结构工程中得到了越来越广的应用,而球铰钢支座也是分大小的(行业中按重量计算价格,在这里用大小表示只是为了体现直观性),随着结构跨度的增大、宽度的增大以及载重量的增大,都要选择合适型号的产品。
滑动球铰支座根据工程结构和支座的使用性能,可分为两个类型:单向滑动球铰支座(DX)和双向滑动球铰支座(SX),基本结构是由球体、四氟滑板、箱体、密封盖、上球壳、底座、密封盖板、不锈钢板等组成的。
随着桥梁建设事业的发展,大跨度桥梁不断涌现,对桥梁支座的承载能力、位移和转角能力的要求不断提高,需要开发和研究与之相适应的各种新型桥梁支座。球型支座属于钢支座的一种,20世纪70年代在国外发展起来,具有承载能力大,转动灵活,不存在橡胶老化问题,使用寿命长等特点,能够适应曲线桥、宽桥以及坡道上桥梁支座的需要。球型支座不仅应用在桥梁方面,在综合体育馆、会展中心等大型建筑上也得到广泛应用,因此,有必要对球型支座进行研究。经过必要的模型简化处理,采用非线性接触有限元分析方法,计算支座在垂直荷载作用下应力与变形,对支座与混凝土墩台进行一系列分析,研究其中规律,对以后球型支座的理论研究、试验以及在实际桥梁工程中应用,提供一定参考依据。1支座结构介绍球型支座一般由上支座板(含不锈钢板)、平面聚四氟乙烯板、球冠衬板、球面聚四氟乙烯板、下支座板和防尘结构以及辅助部件(如转动套等)组成。
桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。抗震球型支座能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁下部结构,以适应梁体自由伸缩及转动的需要。目前应用广泛的桥梁支座形式有板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型支座等[1]。板式橡胶支座结构简单、成本低廉,但承载能力较低;盆式橡胶支座承载能力较高、滑动摩擦系数小、转动灵活,但橡胶材料易老化、设计转角较小[2-3];球型支座设计转角可远大于盆式橡胶支座,一般为0.01~0.02rad,必要时也可以达到0.05 rad,承载能力高,可适应于大跨度桥梁的应用。球型支座在转动力矩作用下,会在转动接触面之间发生较大位移和转动,对结构承载方式会产生显著影响,必须在分析中加以考虑。通过建立常规力学模型分析球型支座转动性能,并通过非线性接触有限元分析方法进行验证,确定球型支座的转动条件。研究不同转角下球型支座各部件应力分布情况,在此基础上,分析球型支座主要设计参数对支座性能的影响。分析计算结果对以后球型支座的设计和应用有重要的理论意义和实用价值。