专利名称：多维空间抗震球铰支座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型建筑球铰支座型式，尤其是一种多维空间抗震球铰支座。
背景技术：
钢结构具有良好的力学性能，在桥梁、体育场馆、会展以及交通枢纽等大跨度和超大跨度建筑中得到了广泛应用。其结构形式除传统的梁式结构、桁架式结构外，拱式结构因具有较好的受力性能、经济效果以及能提供较大的跨度而被人们采用。但是，钢结构是一种对温度变化较敏感的结构，对于大跨度钢结构结构而言，温度对结构的不利影响就更为强烈。对于温度作用，目前有两种处理方式，一种是释放，另一种是对抗。温度作用是一种客观存在，但不是建筑所需，在建筑结构设计时应尽可能地减少温度作用对结构的不利影响，最有效的方法是在结构的支座位置设置一个可以随着温度的变化而产生运动的机构，这种方法就是释放理论的工作原理。但是，有些结构是不能释放的，一旦支座处设置一个运动机构，整个结构就成为一个可变机构。这种情况下，就需要将温度产生的变形强制约束到结构系统内部，也就是常说的对抗处理方法。释放温度作用可大大降低温度在结构内部产生的内力，进而减小构件截面，降低工程造价；约束温度作用则增大温度在结构内部产生的内力，进而增大构件截面，增加工程造价。传统梁式结构和桁架式结构因温度变化产生的变形与目前市场上现有的滑动支座可产生的变形方向相同，温度应力能够很好地释放；但拱式结构因温度变化而产生的变形与目前市场上现有滑动支座可产生的变形方向垂直，温度应力无法释放。现有的支座型式有以下三种:第一种:具有Rx、Ry、Rz三维转动能力和Ux、Uy二维平动运动能力，第二种:具有Rx、Ry> Rz三维转动能力和Ux (Uy) 一维平动运动能力，第三种:具有Rx、Ry> Rz三维转动能力，无平动运动能力。从上述分析可以看出，传统的支座型式缺少Uz平动运动能力，而缺少的这一维运动能力正是拱式结构所需要的多维空间抗震球铰支座。
发明内容本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种能满足拱式结构释放温度应力的需要的多维空间抗震球铰支座。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案:这种多维空间抗震球铰支座，包括与拱式结构连接的上盖、中间件和与基础连接的底座，上盖设于中间件上部的筒状结构外侦牝筒状结构内设有柱状弹簧，且该柱状弹簧对上盖限位，底座侧面的凸缘与中间件配合连接，中间件和底座之间设有球冠体。作为优选，所述中间件和球冠体之间设有圆饼件，球冠体和底座之间设有锅形件。作为优选，所述圆饼件和锅形件采用聚四氟乙烯材料。作为优选，所述中间件的筒状结构侧壁设有长槽，中间件和上盖径向配合处设有与长槽配合的圆柱形限位销。[0008]作为优选，所述圆柱形限位销和上盖采用过盈装配。作为优选，所述上盖顶部向下设有圆柱形限位导杆。作为优选，所述中间件和上盖的轴向配合处设有临时定位螺杆。实用新型有益的效果是:本实用新型可满足拱式结构释放温度应力的需要，这种新的支座应具有Rx、Ry> Rz三维转动能力和Uz —维平动运动能力。
图1是本实用新型的结构示意图；附图标记说明:柱状弹簧1，上盖2，中间件3，底座4，球冠体5，锅形件6，圆饼件7，圆柱形限位销8，圆柱形限位导杆9，临时定位螺杆10。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明:实施例:如图1，这种多维空间抗震球铰支座，包括与拱式结构连接的上盖2、中间件3和与基础连接的底座4，上盖2设于中间件3上部的筒状结构外侧，筒状结构内设有柱状弹簧1，且该柱状弹簧I对上盖2限位，上盖2与中间件3径向和轴向都有间隙，底座4侧面的凸缘与中间件3配合连接，中间件3和底座4之间设有为了减小摩擦的球冠体5。中间件3和球冠体5之间设有圆饼件7，球冠体5和底座4之间设有锅形件6，他们之间均为精密接触，圆饼件7和锅形件6均采用聚四氟乙烯，可减小运动摩擦。中间件3的筒状结构侧壁设有长槽，中间件3和上盖2径向配合处设有与长槽配合的圆柱形限位销8，可防止上盖2在地震作用下脱离该支座，圆柱形限位销8和上盖2采用过盈装配。所述上盖2顶部向下设有圆柱形限位导杆9，可防止柱状弹簧I横向偏移。所述中间件3和上盖2的轴向配合处设有临时定位螺杆10，保证圆柱形限位销8在该支座出厂时位于中间件3的长槽孔中部位置，此时，柱状弹簧I处于压缩状态，当该支座与拱式结构和基础连接完成后，应去掉该零件，临时定位螺杆10的直径应根据支座出厂时柱状弹簧I的弹簧压缩反力确定。当拱式结构随着温度的升降而发生长短变化时，上盖2会沿着中间件3作上下往复运动，但其运动幅度将受中间件3和圆柱形限位销8的限制。过球冠体5提供Rx、Ry、Rz三维转动能力；通过控制柱状弹簧I的压缩量来提供Uz平动位移量，弹簧的外径、高度以及弹簧所用的钢丝的直径、材料种类应根据拱式结构支座的反力及变形位移量确定。所有通过拱形结构施加于该新型支座之上的外部荷载分别通过上盖2、中间件3和底座4最终传到基础之上。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种多维空间抗震球铰支座，包括与拱式结构连接的上盖(2)、中间件(3)和与基础连接的底座(4)，其特征是:上盖(2)设于中间件(3)上部的筒状结构外侧，筒状结构内设有柱状弹簧(I)，且该柱状弹簧(I)对上盖(2 )限位，底座(4)侧面的凸缘与中间件(3 )配合连接，中间件(3)和底座(4)之间设有球冠体(5)。
2.根据权利要求1所述的多维空间抗震球铰支座，其特征是:所述中间件(3)和球冠体(5)之间设有圆饼件(7)，球冠体(5)和底座(4)之间设有锅形件(6)。
3.根据权利要求2所述的多维空间抗震球铰支座，其特征是:所述圆饼件(7)和锅形件(6)采用聚四氟乙烯材料。
4.根据权利要求1所述的多维空间抗震球铰支座，其特征是:所述中间件(3)的筒状结构侧壁设有长槽，中间件(3)和上盖(2)径向配合处设有与长槽配合的圆柱形限位销(8)。
5.根据权利要求4所述的多维空间抗震球铰支座，其特征是:所述圆柱形限位销(8)和上盖(2)采用过盈装配。
6.根据权利要求1所述的多维空间抗震球铰支座，其特征是:所述上盖(2)顶部向下设有圆柱形限位导杆(9)。
7.根据权利要求1所述的多维空间抗震球铰支座，其特征是:所述中间件(3)和上盖(2 )的轴向配合处设有临时定位螺杆(10 )。
专利摘要本实用新型涉及一种多维空间抗震球铰支座，包括与拱式结构连接的上盖、中间件和与基础连接的底座，上盖设于中间件上部的筒状结构外侧，筒状结构内设有柱状弹簧，且该柱状弹簧对上盖限位，底座侧面的凸缘与中间件配合连接，中间件和底座之间设有球冠体。实用新型有益的效果是本实用新型可满足拱式结构释放温度应力的需要，这种新的支座应具有Rx、Ry、Rz三维转动能力和Uz一维平动运动能力。
文档编号E04B1/98GK202925463SQ20122064157
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者苗莉娟, 沙玲, 向芳, 赵海凤, 王琳, 马炜栋, 王琪 申请人:浙江建设职业技术学院