見圖7-11所示，所述萬向水平彈性支座是由與上部結(jié)構(gòu)15連接的上支座板1、 與下部結(jié)構(gòu)16連接的下支座板9W及上支座板1和下支座板9之間設(shè)有的水平彈性裝置 組成，所述上支座板1的下側(cè)表面開有一組按規(guī)律布置的內(nèi)凹接觸穴17,所述水平彈性裝 置是一組與內(nèi)凹接觸穴17--對應(yīng)的豎向的懸臂鋼棒18,所述懸臂鋼棒是由伸入內(nèi)凹接 觸穴17的頭部19和頭部19的正中下側(cè)連有的抗彎彈性錐身部20組成，所述頭部19的四 周與內(nèi)凹接觸穴17的側(cè)壁環(huán)向接觸，保證接觸部分傳遞水平力。頭部的高度小于內(nèi)凹接觸 穴17的高度，使頭部19的頂端與內(nèi)凹接觸穴17的穴底保證留有防撞空隙，保證頭部不承 受上部結(jié)構(gòu)的豎向力。所述抗彎彈性錐身部20的頂部的外徑小于頭部19的外徑，并且也 伸入內(nèi)凹接觸穴17之內(nèi)、與內(nèi)凹接觸穴17的側(cè)壁保證留有防撞空隙，保證抗彎彈性錐身部 20不參與傳遞水平力，抗彎彈性錐身部20的底部與下支座板9固定連接。
[0030] 所述內(nèi)凹接觸穴均布于上支座板的下側(cè)表面。所述上支座板1的下側(cè)表面、相鄰 兩個內(nèi)凹接觸穴之間也可W開有連槽，所述連槽的開槽深度小于頭部19伸入內(nèi)凹接觸穴 17之內(nèi)的深度。
[0031] 參見圖11所示，所述內(nèi)凹接觸穴17呈倒U型，分為頂部球冠面21和側(cè)部圓柱面 22,頂部球冠面的最大圓直徑與側(cè)部圓柱面的橫截面圓直徑相等。所述頭部為球體，頭部的 直徑與側(cè)部圓柱面的橫截面圓直徑相等，所述抗彎彈性錐身部為上小下大的圓臺，上表面 的外徑小于頭部的直徑。
[0032] 本實施例中，上支座板1與上部結(jié)構(gòu)15通過螺栓或者焊接連接，下支座板9與下 部結(jié)構(gòu)16通過螺栓或者焊接連接。懸臂鋼棒2與下支座板3焊接。所述雙向滑動支座23 尺寸由支座豎向荷載確定，萬向水平彈性支座的設(shè)置個數(shù)根據(jù)設(shè)計要求的支座彈黃剛度確 定。
[0033] W某工程支座設(shè)計過程為例，具體闡述萬向水平彈性組合支座的制作。
[0034] 某核屯、筒頂部彈黃支座總剛度為k0=24000kN/m，根據(jù)核屯、筒頂部空間布置6個水 平滑動支座和6個萬向彈性支座，單個萬向彈性支座的水平彈黃剛度為kl=4000kN/m。水 平滑動支座根據(jù)《橋梁球型支座》（GB/T17955-2009)進(jìn)行設(shè)計。萬向彈性支座設(shè)計如下， 根據(jù)建筑空間確定支座安裝總高度為H=770mm，由構(gòu)造確定上支座板中內(nèi)凹接觸穴的穴底 至板體上側(cè)的厚度ai=20mm，頭部與穴底的防撞空隙的高度a2=l〇mm，頭部底端至上支座板 的下側(cè)的距離曰3=3〇臟。根據(jù)頭部與內(nèi)凹接觸穴的側(cè)壁之間局部承壓及構(gòu)造要求確定頭部 圓球直徑d3=45mm，則懸臂鋼棒的高度為h=697. 5mm。 W35] 根據(jù)核屯、筒頂部寬度，上支座板與下支座板均為方形板，長度和寬度均為 B=800mm，在滿足上支座板開穴、懸臂鋼棒與下支座板焊接的操作空間前提下，鋼棒間距為S2=150mm，鋼棒中屯、與支座板邊距為Si=100mm，鋼棒數(shù)量為n=25根。
[0036] 支座設(shè)計位移限值為50mm，鋼棒材料為Q460建筑結(jié)構(gòu)用鋼，根 據(jù)懸臂鋼棒上端截面抗剪承載力及構(gòu)造要求確定懸臂鋼棒的上表面寬度 dl=20mm。單個懸臂鋼棒的水平剛度為ki，根據(jù)彈黃剛度并聯(lián)的計算原則ki=nki， Aj二視冊/25二1域她財n。
[0037]
，懸臂棒頂點位移： ，當(dāng)P=1時，則懸臂棒的 形常數(shù)天
[0038] 因此：；
。
[0039] 結(jié)論：1、頭部與內(nèi)凹接觸穴的接觸構(gòu)造實現(xiàn)了水平力有效傳遞。2、懸臂鋼棒為圓 形鋼棒、各向同性，水平各向的水平剛度相等，避免了蝶形彈黃在非主方向彈黃剛度過大， 可能出現(xiàn)支座卡槽等問題。3、本發(fā)明真正實現(xiàn)了各向水平等彈黃剛度、不卡槽、可轉(zhuǎn)動的目 標(biāo)。
【主權(quán)項】
1. 一種萬向水平彈性組合支座，包括連接在上部結(jié)構(gòu)（15)與下部結(jié)構(gòu)（16)之間、并列 設(shè)置的至少一個雙向滑動支座（23 )和至少一個萬向水平彈性支座，所述萬向水平彈性支座 是由與上部結(jié)構(gòu)（15)連接的上支座板（1)、與下部結(jié)構(gòu)（16)連接的下支座板（9)以及上支 座板（1)和下支座板（9)之間設(shè)有的水平彈性裝置組成，其特征在于： 所述上支座板（1)的下側(cè)表面開有一組按規(guī)律布置的內(nèi)凹接觸穴（17)，所述水平彈性 裝置是一組與內(nèi)凹接觸穴（17)--對應(yīng)的豎向的懸臂鋼棒（18)，所述懸臂鋼棒是由伸入 內(nèi)凹接觸穴（17)的頭部（19)和頭部（19)的正中下側(cè)連有的抗彎彈性錐身部（20)組成，所 述頭部（19)的四周與內(nèi)凹接觸穴（17)的側(cè)壁環(huán)向接觸，頭部的高度小于內(nèi)凹接觸穴（17) 的高度，使頭部（19)的頂端與內(nèi)凹接觸穴（17)的穴底保證留有防撞空隙，所述抗彎彈性錐 身部（20)的頂部的外徑小于頭部（19)的外徑，并且也伸入內(nèi)凹接觸穴（17)之內(nèi)、與內(nèi)凹 接觸穴（17)的側(cè)壁保證留有防撞空隙，抗彎彈性錐身部（20)的底部與下支座板（9)固定連 接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向水平彈性組合支座，其特征在于：所述內(nèi)凹接觸穴 均布于上支座板的下側(cè)表面。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向水平彈性組合支座，其特征在于：所述上支座板（1) 的下側(cè)表面、相鄰兩個內(nèi)凹接觸穴之間開有連槽，所述連槽的開槽深度小于頭部（19)伸入 內(nèi)凹接觸穴（17)之內(nèi)的深度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種萬向水平彈性組合支座，其特征在于：所述內(nèi)凹接 觸穴（17)呈倒U型，分為頂部球冠面（21)和側(cè)部圓柱面（22)，頂部球冠面的最大圓直徑與 側(cè)部圓柱面的橫截面圓直徑相等。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種萬向水平彈性組合支座，其特征在于：所述頭部為球體， 頭部的直徑與側(cè)部圓柱面的橫截面圓直徑相等，所述抗彎彈性錐身部為上小下大的圓臺， 上表面的外徑小于頭部的直徑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向水平彈性組合支座，其特征在于：所述雙向滑動支 座（23)包括由上至下依次連接的滑動支座連接桿（24)、滑動支座上支座板（25)、滑動支座 不銹鋼板（26)、滑動支座聚四氟乙烯平面滑板（27)、滑動支座中間主體（28)、滑動支座聚 四氟乙烯球形滑板（29 )和滑動支座下支座板（30 )。
【專利摘要】一種萬向水平彈性組合支座，包括連接在上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間、并列設(shè)置的至少一個雙向滑動支座和至少一個萬向水平彈性支座，所述萬向水平彈性支座是由與上部結(jié)構(gòu)連接的上支座板、與下部結(jié)構(gòu)連接的下支座板以及上支座板和下支座板之間設(shè)有的水平彈性裝置組成，所述上支座板的下側(cè)表面開有一組按規(guī)律布置的內(nèi)凹接觸穴，所述水平彈性裝置是一組與內(nèi)凹接觸穴一一對應(yīng)的豎向的懸臂鋼棒。本發(fā)明構(gòu)造簡單、傳力明確，徹底消除了現(xiàn)有雙向彈簧支座可能卡住的問題，可廣泛應(yīng)用于建筑上的雙向彈簧支座連接，尤其適用于大跨度結(jié)構(gòu)中屋頂結(jié)構(gòu)和下部支承結(jié)構(gòu)的鉸接連接。
【IPC分類】E04B1/36, E04B1/98
【公開號】CN105113635
【申請?zhí)枴緾N201510588447
【發(fā)明人】秦凱, 周忠發(fā), 朱忠義, 梁宸宇, 李華峰, 鄧旭洋
【申請人】北京市建筑設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月16日