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1、10申请公布号CN102677586A43申请公布日20120919CN102677586ACN102677586A21申请号201210167295222申请日20120525E01D19/04200601E01D101/4020060171申请人中交第二公路勘察设计研究院有限公司地址430056湖北省武汉市经济技术开发区创业路18号72发明人鞠金荧74专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人王敏锋54发明名称一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座57摘要本发明公开了一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，包括混凝土支座垫石，还包括设置在梁板中的凹弧形钢板和设置在混凝土支座垫石上的支座。
2、主体，支座主体顶部设置有钢球冠柱台，钢球冠柱台的顶部为钢球冠，钢球冠的球冠面与凹弧形钢板的凹弧面相适配。支座主体与混凝土支座垫石之间可设置有钢板，钢板和支座主体之间设置有不锈钢板，不锈钢板和支座主体之间设置有聚四氟乙烯板。本发明构造简单，制作容易，根据桥梁纵、横坡度需要，直接安装即可，从而省去了支座与梁体之间的调平构造，并改善支座受力，使之受力均衡，同时也简化了桥梁设计，方便了安装与更换，支座能很好地适应桥梁纵、横坡度。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页1/1页21一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座。
3、，包括混凝土支座垫石（10），其特征在于还包括设置在梁板（11）中的凹弧形钢板（1）和设置在混凝土支座垫石（10）上的支座主体（3），支座主体（3）顶部设置有矩形的钢球冠柱台，钢球冠柱台的顶部为钢球冠（4），钢球冠（4）的球冠面与凹弧形钢板（1）的凹弧面相适配。2根据权利要求1所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的支座主体（3）包括橡胶体（5）和设置在橡胶体（5）内部的内钢板（6），橡胶体（5）为氯丁橡胶或天然橡胶。3根据权利要求2所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的内钢板（6）厚度大于等于2MM。4根据权利要求1所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡。
4、型板式橡胶支座，其特征在于还包括与凹弧形钢板（1）连接且埋设在梁板（11）内的预埋钢筋（2）。5根据权利要求1所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的钢球冠（4）的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板（1）的凹弧面的曲率。6根据权利要求15所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的支座主体（3）与混凝土支座垫石（10）之间还设置有钢板（9），钢板（9）和支座主体（3）之间设置有不锈钢板（8），支座主体（3）底部设置有聚四氟乙烯板（7）。7根据权利要求6所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的聚四氟乙烯板（7）的厚度大于等于2MM；所述的。
5、钢板（9）的厚度大于等于15MM；所述的不锈钢板（8）的厚度大于等于3MM。8根据权利要求6所述的一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的聚四氟乙烯板（7）和不锈钢板（8）之间还设置有硅油层。权利要求书CN102677586A1/4页3一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座技术领域0001本发明属于桥梁领域，更具体涉及一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，适用于位于纵向和横向坡度上的桥梁；适用于常规结构中小跨径的斜度较小的斜交桥梁和正交桥梁。背景技术0002桥梁结构中上部结构的反力通过支座传递给下部结构，支座是桥梁结构中的主要受力构件。桥梁通常位于路线的纵坡和横坡上，特别是公。
6、路桥梁的纵、横坡度较大，为保证支座受力均匀，不出现偏压现象，一般情况下要求支座平置。为适应纵、横坡，目前大吨位支座通常设计为较复杂的盆式支座或钢球支座，并在结构的相应部位设置调坡构造等，盆式支座或钢球支座通常为大吨位支座，其构造复杂、总价高昂、施工难度大、更换较困难。对于中、小跨径桥梁，支座吨位小，出于对结构简化、降低造价、安装和更换方便等因素的考虑，不宜采用盆式支座或钢球支座等。一般情况下，均采用板式橡胶支座，为适应纵横坡度，也在梁体与支座之间设置特殊调坡构造。由于公路桥梁宽度较大，同时有纵、横坡度，平面为斜度较小的斜桥和正交类型桥梁，导致梁板下的每排支座调坡构造尺寸不一样，致使制作和安装支。
7、座调坡构造比较繁杂，并且在实际安装时工作量大，安装质量较难控制，容易出错，进而致使桥梁运营中出现缺陷与病害，影响使用和寿命。发明内容0003本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，本发明构造简单，制作容易，根据桥梁纵、横坡度需要，直接安装即可，从而省去了支座与梁体之间的调平构造，并改善支座受力，使之受力均衡，同时也简化了桥梁设计，方便了安装与更换，该支座能很好地适应斜度较小斜交桥梁和正交桥梁的纵、横坡度。0004为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，包括混凝土支座垫石，还包括设置在梁板中的凹弧形钢板和设。
8、置在混凝土支座垫石上的支座主体，支座主体顶部设置有矩形的钢球冠柱台，钢球冠柱台的顶部为钢球冠，钢球冠的球冠面与凹弧形钢板的凹弧面相适配。0005如上所述的支座主体包括橡胶体和设置在橡胶体内部的内钢板，橡胶体为氯丁橡胶或天然橡胶。0006如上所述的内钢板厚度大于等于2MM。0007一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座，还包括与凹弧形钢板连接且埋设在梁板内的预埋钢筋。0008如上所述的钢球冠的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板的凹弧面的曲率。0009如上所述的支座主体与混凝土支座垫石之间还设置有钢板，钢板和支座主体之间设置有不锈钢板，支座主体底部设置有聚四氟乙烯板。说明书CN102677586A2/。
9、4页40010如上所述的聚四氟乙烯板的厚度大于等于2MM；所述的钢板的厚度大于等于15MM；所述的不锈钢板的厚度大于等于3MM。0011如上所述的聚四氟乙烯板和不锈钢板之间还设置有硅油层。0012本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果1、一种全新的桥梁支座调坡方法；2、支座结构简单，制作容易，安装、更换方便；3、凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合在一起时，形成的是面接触，钢球冠平面小于支座主体的平面尺寸，并嵌入橡胶体内，便于荷载传递给支座时应力扩散，避免了边角的橡胶承压应力过大，能够很好地将桥梁上部结构的反力均匀传递给支座；4、凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合时可以根据需要旋转，使梁板适应纵横方向。
10、的坡面，支座的两垂直边分别为纵、横向，支座在发生纵横向变形时，受力更均匀，此方法解决了斜度较小斜交桥梁和正交桥梁支座的纵、横方向变位的问题，从而满足梁板适应桥梁不同纵、横坡度的要求；5、有效地解决了以往斜度较小斜交桥梁和正交桥梁位于纵、横坡度情况下支座调平构造制作复杂、安装困难的问题，省去了梁体的调平构造，使设计、制作、安装简化；6、改善了斜交桥梁和弯曲桥梁的支座受力和工作状况，避免了因施工质量控制不好导致的桥梁缺陷和病害，提高了支座的使用寿命。附图说明0013图1是本发明中的支座主体与凹弧形钢板的主视示意图；图2是本发明中的支座主体与凹弧形钢板的俯视透视示意图；图3是本发明中的钢球冠的横向剖。
11、面示意图；图4是图1中的橡支座主体的横向剖面示意图；图5是本发明的滑板支座主体与混凝土支座垫石的俯视示意图；图6是本发明的一种普通支座实施方式的安装示意图；图7是本发明的另一种滑板支座实施方式的安装示意图；图8是本发明的普通支座主体与凹弧形钢板的透视示意图；图9是本发明的滑板支座主体与凹弧形钢板的透视示意图。0014图中1凹弧形钢板；2预埋钢筋；3支座主体；4钢球冠；5橡胶体；6内钢板；7聚四氟乙烯板；8不锈钢板；9钢板；10混凝土支座垫石；11梁板。具体实施方式0015下面结合附图对本发明作进一步详细描述一种公路桥梁矩形球铰调坡支座有两种型式，当桥梁伸长或缩短时，普通型是靠本身的剪切变形工作。
12、的,滑板型则是靠本身微小的剪切变形外，还将随梁体在纵向一起移动而工作的。0016实施例如图5所示，一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座的普通型支座，包括混凝土支座垫石10，还包括设置在梁板11中的凹弧形钢板1和设置在混凝土支座垫石10上的支说明书CN102677586A3/4页5座主体3，支座主体3顶部设置有矩形的钢球冠柱台，钢球冠柱台的顶部为钢球冠4，钢球冠4的球冠面与凹弧形钢板1的凹弧面相适配。0017钢球冠柱台突出于支座主体的顶面一定高度，当凹弧形钢板1的凹弧面与钢球冠4的球冠面接合在一起时，形成的是面接触，避免梁体和凹弧形钢板压在矩形的橡胶面上；钢球冠平面小于支座主体3的平面尺寸，钢。
13、球冠柱台嵌入橡胶层内，便于荷载传递给支座时应力扩散，避免了边角的橡胶承压应力过大，能够很好地将桥梁上部结构的反力均匀传递给支座；凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合时可以根据需要旋转，使梁板适应纵横方向的坡面，支座的两垂直边分别为纵、横向，支座在发生纵横向变形时，受力更均匀，此方法解决了斜度较小斜交桥梁和正交桥梁支座的纵、横方向变位的问题，从而满足梁板适应桥梁不同纵、横坡度的要求；如图1图4所示，支座主体3包括橡胶体5和设置在橡胶体5内部的内钢板6，橡胶体5为氯丁橡胶或天然橡胶。也可采用比上述两种橡胶工作性能更好的橡胶。0018内钢板6厚度大于等于2MM，内钢板6的层数根据支座受力所产生的剪切变形大。
14、小和支座总高度确定。0019如图1所示，一种公路桥梁矩形普通球铰调坡型板式橡胶支座还包括与凹弧形钢板1连接且埋设在预制梁板11内的预埋钢筋2。以保证凹弧形钢板1在梁体中的稳定与牢固。0020如图8、图9所示，钢球冠4的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板1的凹弧面的曲率。0021凹弧形钢板1总厚度不小于20MM，凹弧形钢板和1钢球冠4采用标准等级不低于普通Q235C强度的板材。0022桥梁适应纵横坡，是通过凹弧形钢板1的内弧面与钢球冠4的球冠面相对接触位置得以实现的，两弧面的应曲率基本一致（钢球冠4的球冠面的曲率根据需要可以比凹弧形钢板1的内弧面略小），以保证不同的相对位置均为面接触和可以转动，弧面。
15、的加工精度（粗糙度）取即可（国家标准GB/T1311993）。0023钢球冠4的球冠体由圆柱与冠帽组成，圆柱体一端的嵌入支座主体的橡胶内，一端突出于主体的（矩形）橡胶面，突出尺寸根据纵坡、横坡需要设计确定。0024如图5、图7、图9所示，为一种公路桥梁矩形球铰调坡型板式橡胶支座的滑板型支座，支座主体3与混凝土支座垫石10之间还设置有钢板9，钢板9和支座主体3之间设置有不锈钢板8，不锈钢板8和支座主体3之间设置有聚四氟乙烯板7。在普通型的基础上包括支座主体3的底部设置粘贴聚四氟乙烯板7，混凝土支座垫石10顶面设置钢板9，钢板9的顶面设置焊接不锈钢板8。当梁体伸长或缩短时，有聚四氟乙烯板7的支座主。
16、体3可以随梁体沿桥梁的纵向滑移一定的距离，而支座垫石10连同钢板9、不锈钢板8则不动，即聚四氟乙烯板7与不锈钢板8之间产生相对位移，聚四氟乙烯板7和不锈钢板8之间还设置有硅油层，以保证支座滑移时能够顺利地滑动和具有较小的摩擦力。0025内钢板6为标准等级不低于普通Q235C强度的板材，厚度不小于2MM，在支座主体3中设置的层数根据支座主体3所需的剪切变形、支座总高度确定。说明书CN102677586A4/4页60026聚四氟乙烯板7应采用平均颗粒不大于50M的新鲜纯料模压板材，模压成型压力不小于30MPA，其成型厚度不小于2MM，一般为23MM。0027混凝土支座垫石10顶面设置钢板9，为标准。
17、等级不低于普通Q235C强度的板材，厚度不小于15MM。0028不锈钢板8应采用0CR17NI12MO2、0CR19NI13MO3或1CR18NI9T不锈钢，技术条件应符合GB/T3280的规定，其厚度不小于3MM。0029混凝土支座垫石10上的不锈钢板8顶面在安装时应该涂抹硅油，以降低聚四氟乙烯板7与不锈钢板8之间的摩擦系数，应满足国家相关标准的规定。支座设计时建议此种支座设置防尘罩。0030凹弧形钢板1、预埋钢筋2、支座主体3、聚四氟乙烯板7、不锈钢板8和钢板9均在工厂制作完成后，运输到桥梁施工现场，凹弧形钢板1和预埋钢筋2在预制梁板11制作时事先预埋好，桥梁架设时，支座主体3安装到位。0。
18、031凹弧形钢板1、焊接在弧形钢板上的预埋钢筋2在工厂制作，需要与支座主体3配套、并须事先预埋于预制梁板11内。0032支座主体3需要在工厂里制作，先行加工钢球冠体4、内钢板6，然后与橡胶颗粒（橡胶体5）一道通过高温高压模压成型，完成支座主体制作。设置有聚四氟乙烯滑板的支座主体3，除上所述外，需要在橡胶体3的下部粘贴聚四氟乙烯板7。0033普通型的支座主体3安装，当梁板11吊装之前，在桥梁墩（台）帽上浇筑完成混凝土支座垫石10，做好标记，须将普通支座矩形边按纵横方向放置其上，当吊装落梁板11时，对支座主体3的位置进行微调即可。使得凹弧形钢板1与钢球冠4之间不产生相对位移，当梁（板）伸长或缩短时。
19、，橡胶体仅产生纵向剪切变形。0034滑板型的支座主体3安装之前，在墩（台）帽上浇筑完成混凝土支座垫石10时，同时预埋不锈钢板8与钢板9，两者可以通过焊接等方式连接，做好标记，直接将支座主体3放置其上，当吊装、落梁11时，对支座主体3的位置进行微调即可。凹弧形钢板1与钢球冠4之间不产生相对位移，当梁（板）伸长或缩短时，除支座主体3产生微小剪切变形外，整个支座随梁（板）伸长与缩短一起移动，即四氟滑板与不锈钢板之间产生相对位移。0035本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做局部的修改，但不应偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。说明书CN102677586A1/3页7图1图2图3图4说明书附图CN102677586A2/3页8图5图6图7说明书附图CN102677586A3/3页9图8图9说明书附图CN102677586A。