專利名稱：多維空間抗震球鉸支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型建筑球鉸支座型式，尤其是一種多維空間抗震球鉸支座。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)具有良好的力學(xué)性能，在橋梁、體育場(chǎng)館、會(huì)展以及交通樞紐等大跨度和超大跨度建筑中得到了廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)形式除傳統(tǒng)的梁式結(jié)構(gòu)、桁架式結(jié)構(gòu)外，拱式結(jié)構(gòu)因具有較好的受力性能、經(jīng)濟(jì)效果以及能提供較大的跨度而被人們采用。但是，鋼結(jié)構(gòu)是一種對(duì)溫度變化較敏感的結(jié)構(gòu)，對(duì)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)而言，溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響就更為強(qiáng)烈。對(duì)于溫度作用，目前有兩種處理方式，一種是釋放，另一種是對(duì)抗。溫度作用是一種客觀存在，但不是建筑所需，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地減少溫度作用對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，最有效的方法是在結(jié)構(gòu)的支座位置設(shè)置一個(gè)可以隨著溫度的變化而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，這種方法就是釋放理論的工作原理。但是，有些結(jié)構(gòu)是不能釋放的，一旦支座處設(shè)置一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)就成為一個(gè)可變機(jī)構(gòu)。這種情況下，就需要將溫度產(chǎn)生的變形強(qiáng)制約束到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部，也就是常說(shuō)的對(duì)抗處理方法。釋放溫度作用可大大降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)力，進(jìn)而減小構(gòu)件截面，降低工程造價(jià)；約束溫度作用則增大溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)力，進(jìn)而增大構(gòu)件截面，增加工程造價(jià)。傳統(tǒng)梁式結(jié)構(gòu)和桁架式結(jié)構(gòu)因溫度變化產(chǎn)生的變形與目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的滑動(dòng)支座可產(chǎn)生的變形方向相同，溫度應(yīng)力能夠很好地釋放；但拱式結(jié)構(gòu)因溫度變化而產(chǎn)生的變形與目前市場(chǎng)上現(xiàn)有滑動(dòng)支座可產(chǎn)生的變形方向垂直，溫度應(yīng)力無(wú)法釋放。現(xiàn)有的支座型式有以下三種:第一種:具有Rx、Ry、Rz三維轉(zhuǎn)動(dòng)能力和Ux、Uy二維平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力，第二種:具有Rx、Ry> Rz三維轉(zhuǎn)動(dòng)能力和Ux (Uy) 一維平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力，第三種:具有Rx、Ry> Rz三維轉(zhuǎn)動(dòng)能力，無(wú)平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力。從上述分析可以看出，傳統(tǒng)的支座型式缺少Uz平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力，而缺少的這一維運(yùn)動(dòng)能力正是拱式結(jié)構(gòu)所需要的多維空間抗震球鉸支座。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能滿足拱式結(jié)構(gòu)釋放溫度應(yīng)力的需要的多維空間抗震球鉸支座。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案:這種多維空間抗震球鉸支座，包括與拱式結(jié)構(gòu)連接的上蓋、中間件和與基礎(chǔ)連接的底座，上蓋設(shè)于中間件上部的筒狀結(jié)構(gòu)外偵牝筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有柱狀彈簧，且該柱狀彈簧對(duì)上蓋限位，底座側(cè)面的凸緣與中間件配合連接，中間件和底座之間設(shè)有球冠體。作為優(yōu)選，所述中間件和球冠體之間設(shè)有圓餅件，球冠體和底座之間設(shè)有鍋形件。作為優(yōu)選，所述圓餅件和鍋形件采用聚四氟乙烯材料。作為優(yōu)選，所述中間件的筒狀結(jié)構(gòu)側(cè)壁設(shè)有長(zhǎng)槽，中間件和上蓋徑向配合處設(shè)有與長(zhǎng)槽配合的圓柱形限位銷。[0008]作為優(yōu)選，所述圓柱形限位銷和上蓋采用過(guò)盈裝配。作為優(yōu)選，所述上蓋頂部向下設(shè)有圓柱形限位導(dǎo)桿。作為優(yōu)選，所述中間件和上蓋的軸向配合處設(shè)有臨時(shí)定位螺桿。實(shí)用新型有益的效果是:本實(shí)用新型可滿足拱式結(jié)構(gòu)釋放溫度應(yīng)力的需要，這種新的支座應(yīng)具有Rx、Ry> Rz三維轉(zhuǎn)動(dòng)能力和Uz —維平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明:柱狀彈簧1，上蓋2，中間件3，底座4，球冠體5，鍋形件6，圓餅件7，圓柱形限位銷8，圓柱形限位導(dǎo)桿9，臨時(shí)定位螺桿10。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:實(shí)施例:如圖1，這種多維空間抗震球鉸支座，包括與拱式結(jié)構(gòu)連接的上蓋2、中間件3和與基礎(chǔ)連接的底座4，上蓋2設(shè)于中間件3上部的筒狀結(jié)構(gòu)外側(cè)，筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有柱狀彈簧1，且該柱狀彈簧I對(duì)上蓋2限位，上蓋2與中間件3徑向和軸向都有間隙，底座4側(cè)面的凸緣與中間件3配合連接，中間件3和底座4之間設(shè)有為了減小摩擦的球冠體5。中間件3和球冠體5之間設(shè)有圓餅件7，球冠體5和底座4之間設(shè)有鍋形件6，他們之間均為精密接觸，圓餅件7和鍋形件6均采用聚四氟乙烯，可減小運(yùn)動(dòng)摩擦。中間件3的筒狀結(jié)構(gòu)側(cè)壁設(shè)有長(zhǎng)槽，中間件3和上蓋2徑向配合處設(shè)有與長(zhǎng)槽配合的圓柱形限位銷8，可防止上蓋2在地震作用下脫離該支座，圓柱形限位銷8和上蓋2采用過(guò)盈裝配。所述上蓋2頂部向下設(shè)有圓柱形限位導(dǎo)桿9，可防止柱狀彈簧I橫向偏移。所述中間件3和上蓋2的軸向配合處設(shè)有臨時(shí)定位螺桿10，保證圓柱形限位銷8在該支座出廠時(shí)位于中間件3的長(zhǎng)槽孔中部位置，此時(shí)，柱狀彈簧I處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)該支座與拱式結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)連接完成后，應(yīng)去掉該零件，臨時(shí)定位螺桿10的直徑應(yīng)根據(jù)支座出廠時(shí)柱狀彈簧I的彈簧壓縮反力確定。當(dāng)拱式結(jié)構(gòu)隨著溫度的升降而發(fā)生長(zhǎng)短變化時(shí)，上蓋2會(huì)沿著中間件3作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但其運(yùn)動(dòng)幅度將受中間件3和圓柱形限位銷8的限制。過(guò)球冠體5提供Rx、Ry、Rz三維轉(zhuǎn)動(dòng)能力；通過(guò)控制柱狀彈簧I的壓縮量來(lái)提供Uz平動(dòng)位移量，彈簧的外徑、高度以及彈簧所用的鋼絲的直徑、材料種類應(yīng)根據(jù)拱式結(jié)構(gòu)支座的反力及變形位移量確定。所有通過(guò)拱形結(jié)構(gòu)施加于該新型支座之上的外部荷載分別通過(guò)上蓋2、中間件3和底座4最終傳到基礎(chǔ)之上。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多維空間抗震球鉸支座，包括與拱式結(jié)構(gòu)連接的上蓋(2)、中間件(3)和與基礎(chǔ)連接的底座(4)，其特征是:上蓋(2)設(shè)于中間件(3)上部的筒狀結(jié)構(gòu)外側(cè)，筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有柱狀彈簧(I)，且該柱狀彈簧(I)對(duì)上蓋(2 )限位，底座(4)側(cè)面的凸緣與中間件(3 )配合連接，中間件(3)和底座(4)之間設(shè)有球冠體(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維空間抗震球鉸支座，其特征是:所述中間件(3)和球冠體(5)之間設(shè)有圓餅件(7)，球冠體(5)和底座(4)之間設(shè)有鍋形件(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多維空間抗震球鉸支座，其特征是:所述圓餅件(7)和鍋形件(6)采用聚四氟乙烯材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維空間抗震球鉸支座，其特征是:所述中間件(3)的筒狀結(jié)構(gòu)側(cè)壁設(shè)有長(zhǎng)槽，中間件(3)和上蓋(2)徑向配合處設(shè)有與長(zhǎng)槽配合的圓柱形限位銷(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多維空間抗震球鉸支座，其特征是:所述圓柱形限位銷(8)和上蓋(2)采用過(guò)盈裝配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維空間抗震球鉸支座，其特征是:所述上蓋(2)頂部向下設(shè)有圓柱形限位導(dǎo)桿(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維空間抗震球鉸支座，其特征是:所述中間件(3)和上蓋(2 )的軸向配合處設(shè)有臨時(shí)定位螺桿(10 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多維空間抗震球鉸支座，包括與拱式結(jié)構(gòu)連接的上蓋、中間件和與基礎(chǔ)連接的底座，上蓋設(shè)于中間件上部的筒狀結(jié)構(gòu)外側(cè)，筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有柱狀彈簧，且該柱狀彈簧對(duì)上蓋限位，底座側(cè)面的凸緣與中間件配合連接，中間件和底座之間設(shè)有球冠體。實(shí)用新型有益的效果是本實(shí)用新型可滿足拱式結(jié)構(gòu)釋放溫度應(yīng)力的需要，這種新的支座應(yīng)具有Rx、Ry、Rz三維轉(zhuǎn)動(dòng)能力和Uz一維平動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力。
文檔編號(hào)E04B1/98GK202925463SQ20122064157
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者苗莉娟, 沙玲, 向芳, 趙海鳳, 王琳, 馬煒棟, 王琪 申請(qǐng)人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院