莆田既有球型支座的结构形式及特点

既有球型支座的结构形式及特点

1 无转动条的球型支座

　　无转动条球型支座，结构简单，加工方便。通过下支座板与上支座板之间的大间隙(3毫米)实现支座转动功能(转角)，在桥梁转动过程中限位方向有水平力时，下支座板与上支座板为线-面接触，造成支座上支座板限位方向受力为一条线，局部应力过大。 另外，此结构支座不能使桥梁水平转动。

2 直线转动条球型支座

　　该支座与无附加转动条球型支座类似，不同点是在下支座板两侧，增设了绕下座板竖向转动的直线转动条。实现了支座配合处无间隙设计(间隙很小，仅为0.5毫米)实现桥梁转角需求。不足的是，直线转动条与下支座板之间也为线-面接触。仍存在对支座局部受力过大。该支座不能水平转动。

3 带转动套的球型支座

　　带转动套的球型支座，由于有整体转动套的存在，加工与前两种球形支座相比加工复杂些。优点是实现了支座配合无间隙(间隙很小)仅为0.5毫米)及支座的水平转动，可满足梁体侧弯及水平转动需要，但在限位方向转动套与下支座板之间仍为线-面接触，支座限位方向水平力作用时，局部应力过大。

4 球面麽擦副球型支座

　　球面麽擦副球型支座，是利用球体表面曲率半径相同的特点而设计的一种能满足球形支座转角功能、支座上座板能水平转动，同样实现了支座配合无间隙(间隙很小，仅为0.5毫米)，它的突出特点是：在支座转角结合面处，无论何种状态都能做到面面接触，支座水平受力均匀，消除了支座限位方向局部水平应力过大缺陷。另外，由于转动块由凹球面组成，采用数控车床加工，一次可装卡多块转动件，加工方便、效率高。

　　以上四种球型支座中，无转动条球型支座由于结构简单，制造方便，使用经济等特点被国内、外桥梁建设广泛使用。但该球型支座配合间隙大且不能满足桥梁水平转动需求，支座转角过程中，限位方向水平受力不均匀，不能满足目前桥梁对支座提出的小间隙、能使桥梁水平转动，限位方向能实现均匀受力的要求。球面摩擦副球型支座的设计，具备了以上功能。

随着国家经济的快速发展，公、铁桥梁线路车流量日益增大，车辆重载、高速成为经济发展的必然产物。高速、重载的车辆运行过程和制动过程不同于普通车辆，它对连接桥梁和桥墩的支座水平冲击力较大。大冲击力频繁作用下，若支座配合间隙大，一方面对支座水平冲击大，严重者导致支座破坏;另一方面，有导致桥梁扭曲的可能性发生，影响桥梁运营安全。另外，高速公铁桥梁道路的高速建设的需要高速、重载的车辆运行，对桥梁建设中使用的支座提出了更高要求。间隙小，转动灵活。抗冲击等是支座设计者应重点考虑的问题，以此满足高速、重载的车辆运行的需求。