四川崇州市城际钢结构建设用抗震球绞支座承载力

 城际钢结构建设用抗震球绞支座的设计原理：
    体形均匀规整,无论在平面还是立面结构的布置,都力求使其几何尺寸、刚度延性均匀规整,提高了结构和构件的强度与延性。


    大吨位支座的发明和使用是随着桥梁的跨度和承重量的增加而产生的。大吨位支座根据其组成构件的不同分为板式橡胶支座、盆式橡胶支座和球型支座，以及利用各种类型支座的优点组合而成的组合支座。板式橡胶支座依靠钢板之间的橡胶竖向和水平变形，支座产生转动和水平位移；盆式橡胶支座依靠钢盆内橡胶板的竖向变形，支座产生转动，依靠聚四氟乙烯板和中间衬板的水平滑移，支座产生水平位移；球型支座则是利用球面四氟板和不锈钢板之间的滑动，支座产生转动，利用平面四氟板和不锈钢板之间的水平滑动，支座产生水平位移。

球型支座接触面按所用材料不同可以分为两类：镀铬接触面和四氟板接触面。

镀铬接触面指的是在铸钢件表面镀一层硬铬作为接触面，通过镀铬铸钢件表面之间的滑动和转动实现支座的功能。

四氟板接触面指的是以四氟板作为接触面，通过四氟板与不锈钢板或镀铬铸钢件表面之间的滑动和转动实现支座的功能。

接触面特性参数包括摩擦系数、接触面刚度（法向接触刚度和切向接触刚度）、弹性模量等。

摩擦系数分为静摩擦系数和滑动摩擦系数。

四川崇州市城际钢结构建设用抗震球绞支座承载力

影响四氟板摩擦系数的因素包括滑动速度、接触压力、温度和界面条件（润滑和不润滑）等。

1）滑移速度的影响

当滑移速度达到某一特定值之前，滑动摩擦系数随滑移速度的增加而快速增加，超过这个特定值后，滑动摩擦系数基本保持常数。这个特定值大约是150mm/s.

2）接触压力的影响

随着接触压力的增加，滑动摩擦系数反而减小，滑动摩擦时数的减小率基本保持常数。此时滑动摩擦系数的减小率对滑移速度和温度不敏感。

3）温度的影响

滑动摩擦系数与温度成反比。从底温到中等温度时滑动摩擦系数的减小率要比从中等温度到高温时滑动摩擦系数的减小率大。

4）界面条件的影响

此处的界面条件指的是四氟板表面是否润滑。润滑后的四氟板滑动摩擦系数***减小。

一般情况下，动摩擦系数小于摩擦系数小于静摩擦系数，但静、动摩擦系数相差不大，分析时取摩擦系数可满足精度要求。

不同压力作用下接触面的静摩擦系数相差不大，分析时可取定值。

镀硬铬接触面摩擦系数可取0.1.

有硅脂润滑时四氟板与不锈钢板或镀铬铸钢件表面之间的摩擦系数一般为0.005~0.01，分析时可取0.01；无硅脂润滑时四氟板与不锈钢板或镀铬铸钢件表面之间的摩擦系数一般取0.05.

球型支座在使用过程中，因灰尘的进入，有硅脂润滑四氟板接触面的摩擦系数将变大，极限情况接近无硅脂润滑四氟板接触面的摩擦系数，可取0.05.

按欧洲EN1337-2规定，为使球面在工作中不脱离，要求曲面滑动的总偏心量e≤L/8（L为聚四氟乙烯滑板直径）。由于国外按破坏极限状态的聚四氟乙烯设计强度为60MPa，远大于我国按容许应力法设计时的材料强度，所以我国在球型支座设计时可以不考虑曲面滑动偏心距引起滑板承压面积减小的影响，而直接按垂直载荷的平均应力确定聚四氟乙烯滑板的直径，材料设计强度为30MPa，方法简单易行，偏于安全。

支座在承受压力时，最薄弱的构件是聚四氟乙烯板，所以只需对聚四氟乙烯板进行强度校核。支座中聚四氟乙烯滑板的几何尺寸主要根据支座承载力大小来确定。平面聚四氟乙烯滑板和球面聚四氟乙烯滑板的平面尺寸应满足：

Pmax/A≤fs

式中：Pmax为支座极限载荷；

A 为聚四氟乙烯滑板面积或水平投影面积

Fs为聚四氟乙烯的强度设计值