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臺(tái)灣既有球型支座的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)

既有球型支座的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)

1 無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)條的球型支座

　　無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)條球型支座，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。通過下支座板與上支座板之間的大間隙(3毫米)實(shí)現(xiàn)支座轉(zhuǎn)動(dòng)功能(轉(zhuǎn)角)，在橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)過程中限位方向有水平力時(shí)，下支座板與上支座板為線-面接觸，造成支座上支座板限位方向受力為一條線，局部應(yīng)力過大。 另外，此結(jié)構(gòu)支座不能使橋梁水平轉(zhuǎn)動(dòng)。

2 直線轉(zhuǎn)動(dòng)條球型支座

　　該支座與無(wú)附加轉(zhuǎn)動(dòng)條球型支座類似，不同點(diǎn)是在下支座板兩側(cè)，增設(shè)了繞下座板豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的直線轉(zhuǎn)動(dòng)條。實(shí)現(xiàn)了支座配合處無(wú)間隙設(shè)計(jì)(間隙很小，僅為0.5毫米)實(shí)現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)角需求。不足的是，直線轉(zhuǎn)動(dòng)條與下支座板之間也為線-面接觸。仍存在對(duì)支座局部受力過大。該支座不能水平轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 帶轉(zhuǎn)動(dòng)套的球型支座

　　帶轉(zhuǎn)動(dòng)套的球型支座，由于有整體轉(zhuǎn)動(dòng)套的存在，加工與前兩種球形支座相比加工復(fù)雜些。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了支座配合無(wú)間隙(間隙很小)僅為0.5毫米)及支座的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，可滿足梁體側(cè)彎及水平轉(zhuǎn)動(dòng)需要，但在限位方向轉(zhuǎn)動(dòng)套與下支座板之間仍為線-面接觸，支座限位方向水平力作用時(shí)，局部應(yīng)力過大。

4 球面麼擦副球型支座

　　球面麼擦副球型支座，是利用球體表面曲率半徑相同的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的一種能滿足球形支座轉(zhuǎn)角功能、支座上座板能水平轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣實(shí)現(xiàn)了支座配合無(wú)間隙(間隙很小，僅為0.5毫米)，它的突出特點(diǎn)是：在支座轉(zhuǎn)角結(jié)合面處，無(wú)論何種狀態(tài)都能做到面面接觸，支座水平受力均勻，消除了支座限位方向局部水平應(yīng)力過大缺陷。另外，由于轉(zhuǎn)動(dòng)塊由凹球面組成，采用數(shù)控車床加工，一次可裝卡多塊轉(zhuǎn)動(dòng)件，加工方便、效率高。

　　以上四種球型支座中，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)條球型支座由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，使用經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)被國(guó)內(nèi)、外橋梁建設(shè)廣泛使用。但該球型支座配合間隙大且不能滿足橋梁水平轉(zhuǎn)動(dòng)需求，支座轉(zhuǎn)角過程中，限位方向水平受力不均勻，不能滿足目前橋梁對(duì)支座提出的小間隙、能使橋梁水平轉(zhuǎn)動(dòng)，限位方向能實(shí)現(xiàn)均勻受力的要求。球面摩擦副球型支座的設(shè)計(jì)，具備了以上功能。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公、鐵橋梁線路車流量日益增大，車輛重載、高速成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。高速、重載的車輛運(yùn)行過程和制動(dòng)過程不同于普通車輛，它對(duì)連接橋梁和橋墩的支座水平?jīng)_擊力較大。大沖擊力頻繁作用下，若支座配合間隙大，一方面對(duì)支座水平?jīng)_擊大，嚴(yán)重者導(dǎo)致支座破壞;另一方面，有導(dǎo)致橋梁扭曲的可能性發(fā)生，影響橋梁運(yùn)營(yíng)安全。另外，高速公鐵橋梁道路的高速建設(shè)的需要高速、重載的車輛運(yùn)行，對(duì)橋梁建設(shè)中使用的支座提出了更高要求。間隙小，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。抗沖擊等是支座設(shè)計(jì)者應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題，以此滿足高速、重載的車輛運(yùn)行的需求。