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梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件 ,它负责将桥梁上部结构的反力和变形 (位移和转角 )可靠地传递给下部结构 .可是在震中 ,支座历来被认为是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节 ,而它的破坏又会直接影响到梁体和桥墩的安全性 .另一方面 ,桥梁的减、隔震设计也往往是通过设置具有减震耗能性能的支座来实现的
水平滑动支座
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梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件 ,它负责将桥梁上部结构的反力和变形 (位移和转角 )可靠地传递给下部结构 .可是在震中 ,支座历来被认为是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节 ,而它的破坏又会直接影响到梁体和桥墩的安全性 .另一方面 ,桥梁的减、隔震设计也往往是通过设置具有减震耗能性能的支座来实现的 .因此 ,在震反应分析中 ,正确模拟支座的作用是非常重要的 .桥梁支座的种类很多 ,目前工程中广泛应用的主要有板式橡胶支座、滑板式橡胶支座、盆式橡胶支座和球型支座 ,而减震支座主要有铅芯橡胶支座和袁万城博士开发的新型减震支座 .实际上 ,各种支座的约束性质是很复杂的 ,很难进行准确的模拟 .更何况 ,震作用本身又是随机的 ,因此 ,本文并不刻意追求精度 ,而是本着为工程实践服务的目的 ,抓住主要矛盾 ,利用现有的试验资料 ,发了一种简单、实用的空间支座单元 ,并在程序中实现 .该单元不仅可以模拟支座的非线性 ,而且具有通用性 .只要选取合适的恢复力模式和相应参数。
1工程概况北京奥运会老山自行车馆屋盖采用双层球面网壳结构。网壳通过环形桁架支承于倾斜人字形钢柱上,环形桁架由4根环梁通过腹杆连接而成。该馆屋盖双层球面网壳以四角锥网格为主,径向网格32个,外圈环向网格96个,向内经多次收格使网格大小均匀。网壳杆件采用圆钢管截面,节点为焊接空心球节点。4根环梁采用圆钢管截面。人字形钢柱下部设置铸钢球铰支座。该节点确保了人字形柱在柱脚的转动能力,从而使该节点处仅传递轴向力,优化了混凝土承台的受力情况。网壳矢跨比较小,在竖向荷载作用下将产生较大的水平推力。该水平推力主要由截面较大的环梁承受,通过人字形柱脚处设置铸钢球铰支座使人字形钢柱仅承受轴向力,从而改善了柱脚处混凝土基础的受力情况。分析表明铰接连接保证结构可以自由的变形,温度变化时结构可以发生较大的温度变形,而产生很小的温度应力。2铸钢球铰支座节点有限元分析2.1节点构造及控制工况铸钢球铰支座的支承垫(铸钢件3)基本形状为一圆锥台,其上挖出两个球窝,球窝半径比凸球半径大5 mm,以满足安装偏差要求。外盖(铸钢件1、铸钢件2)与铸钢件3之间通过螺钉连接,外盖承受支座拉力并将反力传给支承垫。
万向转动球铰支座，抗震球型钢支座 钢结构支座（又名网架支座）分减振球型钢支座和抗震球型钢支座，亦称为万向转动球铰支座。
拉压球型支座技术参数
1、支座竖向承载力分为300KN10000KN十四个级别；
2、支座的抗水平力为竖向承载力的20％；
3、设计转角为0.08rad（可根据用户要求另行设计）
4、支座的径向位移量20mm-50mm，环向位移量60mm-100mm；
注：以上技术要求均可根据客户要求设计生产
拉压球型支座选用时应注意的事项：
1、选用支座时应注意承载力的大小、竖向拉力的大小、水平力的大小，并注意位移量和转角，
2、选用支座时应注意支座的类型，即双向活动型、单向活动型、固定型。
3、减震支座的约束方向都给以位移和刚度，是为了工程减震的需要。
图中：1、平台；2、球缺；3、底座；4、钢球；5、弹簧；6、固定板；7、锥台；8、挡块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，为本实用新型一种球铰支座的一个实施例，包括平台1、锥台7、球缺2、底座3、钢球4、弹簧5；平台1下部设有锥台7，锥台7下端连接有球缺2，平台1、锥台7和球缺2中垂线在一条直线上；锥台7下端直径小于球缺2顶端直径，球缺2顶端为平面且与锥台7下端连接；底座3内设有与球缺2相配合的圆形凹槽，凹槽的底板布满若干个钢球4，球缺2设置在凹槽内的钢球4上；球缺2顶端沿球缺2圆周设有均匀分布的弹簧5，弹簧5一端固定在球缺2上，弹簧5另一端通过固定板6与底座3相连。
