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固定球铰支座,采用改性超高分子量四氟板,支座加工完毕后应采取临时固定措施。抗震滑动球形铰支座已经以其良好的使用性能和经济效益在公路、铁路及建筑钢结构中占据越来越多的使用份额,因此也对滑动铰支座的设计提出了更高更细致的要求。例如能否满足桥梁及建筑结构的抗拉力、抗剪、防倾覆等性能要求。在风荷载或地震小的时候,结构仍具有足够的抗侧向刚度,以满足正常使用要求。 衡水瑞诚抗震滑动球形铰支座应用广泛,设计方法相对成熟,但设计时通常忽略支座上盖板与其悬挑部分的连接,假设其安全可靠,为探讨常用连接方式是否有效,运用ANSYS软件对滑动球铰支座进行非线性分析,观察仅高强螺栓、补充焊缝及设置加强挂钩等上盖板及悬挑部分连接方式。



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某一工程所用大转角网架球铰支座为例,对照普通球铰支座,对其性能、结构设计、计算方法进行分析。对所研究的球铰支座的性能要求承载能力N=10000kN抗拉能力F=2000kN抗剪能力H=3000kN转角θ=0.05rad转动中心设定在O点处(见图1)。工况分析球铰支座在服役期间可能出现的工况:1.球铰支座在承受压力的同时发生转动;2.球铰支座在承受拉力的同时发生转动;3.球铰支座在承受压力的同时承受剪力和转动;4.球铰支座在承受拉力的同时承受剪力和转动;以上4种工况中较不利的工况是较后一种。
以下即按这种工况进行球铰支座的结构设计和计算。球铰支座球铰支座结构设计和传力路径考虑到对球铰支座有大转角的要求和有设定的转动中心的要求,采用球面传力的大转角网架球铰支座方案,结合转动中心和转角确定传力球面的球心,以适应工程要求。球铰支座传力路径:上部结构将荷载传给上支座板,然后依次通过不锈钢板、平面耐磨板、球冠板、球面耐磨板和下支座板传递给下部结构。
球铰支座大转角网架球铰支座与普通球铰支座结构、性能对照当球铰支座转动后,球铰支座承受拉力的两个作用面——上支座板的A面和下支座板的B面之间夹角为0.05rad,支座承受水平力的两个作用面——上支座板的C面和下支座板的D面之间夹角也为0.05rad,在这种情况下,球铰支座承受拉力和剪力时皆为线传力。
甚至造成点传力。特别是在承受拉力时,受力点偏向一侧,破坏了均衡受力状况,很可能造成构件破坏。且如果先有了拉力、剪力,又需支座转动,支座先在拉力、剪力作用下,作用面(都是平面)贴合,支座就再也转不动了,转角释放不了,有害力矩也释放不了。球铰支座大转角网架球铰支座以O点为转动中心转动0.05rad且承受拉力、水平剪力时的状况。
可以看出当球铰支座转动后,球铰支座承受拉力的两个作用面(见G处、H处)仍为球面结合,支座承受水平力的两个作用面(见G处、H处)也仍为球面结合,在这种情况下,支座在承受拉力和剪力时皆为球面传力,不存在偏载或应力集中,不破坏原有的传力状况,保证结构安全,且仍可绕设定的转动中心O转动。



钢结构网架球铰支座安装工艺细则当网架球铰支座用于钢结构梁体时,本系列支座采用高强度螺栓与钢梁连接,采用锚固螺栓、套筒和锚杆与墩、台连接,详细安装尺寸应根据钢梁情况进行定制设计。●网架球铰支座安装准备?钢梁架设前,应将网架球铰支座起吊并安放在支座垫石旁预先设置的支座横移滑道上;?在支座垫石顶面分别标示出纵、横向中心线。
同时复测支座垫石标高;?检查网架球铰支座垫石表面,对其进行凿毛处理,同时检查预留孔及深度是否符合要求,如不符合要求应及时进行处理,再清理预留孔内杂物。●布置千斤顶?在钢梁底每个节点中心下方分别布置千斤顶作为钢梁起顶的主要支撑,确保各点均匀受力;?在每片主桁节点中心外侧分别布置一台千斤顶。
用以调节钢梁起顶时的平衡;?在左右边桁节点的滑座(或临时支撑点)横向侧面各布置一台千斤顶,以调整钢梁横向。●钢梁平面调整?钢梁在纵向拖拉时已将钢梁的纵向调整到1mm范围内,四节间架设完成后必须再次调整钢梁平面;?对主桁节点下方的千斤顶同时、均匀、缓慢起顶,同时通过控制节点下方的千斤顶对钢梁起到稳定和调平作用;当节点的滑座脱空2cm后停止起顶。
根据预拱度按相对于设计标高高出2cm来调整各节点处滑座顶面的标高,然后再在滑座顶面布置好不锈钢板和四氟滑板(中间擦上黄油);?落顶,让安装有不锈钢板和四氟滑板的滑座受力,千斤顶顶面脱空。根据4节间钢梁的,在测量组监控指令下,对左右边桁节点滑座横向侧面布置的千斤顶进行横向起顶并较精确调整钢梁的平面。
平面偏差控制在1mm以内。球铰支座●钢梁网架球铰支座安装?将垫石旁边的支座通过导链葫芦拖拉横移到位;?通过导链葫芦将支座(各部件已临时连接)吊起与钢梁密贴,同时将支座下支座板底面脱空处用木板垫实;?打冲钉使钢梁与支座的螺栓孔重合,并将连接支座与钢梁的高强度螺栓拧紧;?拆除木板。根据支座垫石上事先标示出的纵、横向中心线。
较精确调整支座下支座板的平面,同时在测量组监控下按设计或监控计算的要求调整下支座板标高,并调平下支座板,使四角高差满足规范要求;?安装灌浆模板,对预留孔及下支座板底进行重力式灌浆。待灌注砂浆达到设计强度后,拆除支座临时固定板。用千斤顶将钢梁顶升约5mm,拆除临时支撑点(或滑座)。
