支座連接結構的制作方法

本實用新型涉及一種土木工程領域連橋的支座連接結構，尤其是涉及一種緩解連橋變形的支座連接結構。

背景技術：

目前，常規的用于連橋的支座連接結構為：在連橋一端設置單個或兩個可三向轉動的固定鉸支座，連橋另一端設置單個或兩個可三向轉動并且能夠沿連橋縱向滑動的滑動鉸支座。例如，CN201410670965.1號專利所揭示的支座體系。此支座連接方式較適合連橋跨度小，結構形式簡單，平面呈直線形狀的連橋。

另一方面，大跨度連橋已普遍應用于高層建筑中，起到各個單體間空中交通的作用，同時起到裝飾整體建筑的作用。例如，華能上海大廈的兩棟主樓(1號樓、2號樓)之間在4～11層高度范圍通過設置連橋連接，連橋跨度約40米。由于建筑立面有逐層收進效果，所以連橋在每個樓面的平面布置均有變化。為滿足建筑平面造型要求，該連橋平面為弧形結構，中間最窄處約3.4米，最寬處6.7米。

當連橋跨度較大，且平面、立面呈曲線或其他不規則形狀時，連橋在地震或其他外力作用下，會產生不可忽略的平動、轉動變形；且不規則平面導致豎向荷載作用下連橋在橫向產生較大的傾覆力矩。由于高層建筑各單體在作為連橋兩端支座的同時，又須保證各單體在地震作用下互相不影響，此時連橋的平動、轉動變形需要通過合理的支座連接形式予以釋放。

現有支座連接結構不能達到上述要求，需要改進。

技術實現要素：

為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種用于連橋的支座連接機構，能夠有效緩解地震引起的連橋變形或傾覆風險。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種支座連接結構，用于連接連橋與第一、第二主體，所述支座連接結構包括依次設置在第一主體上的第一鉸支座、第二鉸支座、第三鉸支座，及依次設置在第二主體上的第四鉸支座、第五鉸支座及第六鉸支座，其中第二鉸支座為三向固定鉸支座，其他鉸支座為三向鉸支座。

進一步的，定義第一及第二主體的水平方向為X方向，定義第一及第二主體的垂直方向為Y方向。

進一步的，所述第一鉸支座、第三鉸支座、第四鉸支座及第六鉸支座能夠在X方向及Y方向滑動，與第二鉸支座相對的第五鉸支座能夠在X方向滑動。

進一步的，所述鉸支座為橡膠或鋼材材質。

進一步的，第一或第二主體在X方向發生變形量△X，該支座連接結構的第四鉸支座、第五鉸支座、第六鉸支座相對于第二主體在X方向上滑移△Xz，△X＝△Xz；第一鉸支座、第二鉸支座及第三鉸支座相對于第一主體保持不動。

進一步的，當第二主體在Y方向發生變形量△Y時，該支座連接結構的第二鉸支座保持不動，左側的第五鉸支座相對于第二主體水平滑移，其他鉸支座在X方向及Y方向兩個方向轉動，相當于帶動連橋繞第二鉸支座轉動一定角度。

進一步的，定義上述角度的正切值為a，第五鉸支座在Y方向的位移等于第二主體在Y方向位移，即為△Y，第二鉸支座與第五鉸支座之間的長度為L，△Y＝L*a。

進一步的，當第一主體在Y方向發生變形量△Y時，支座連接結構的滑動方式相當于帶動連橋一起繞第五鉸支座轉動一定角度。

進一步的，第一或第二主體發生扭曲變形能夠分解為X向和Y向的變形量。

進一步的，以橫向為主方向，連橋剛心為零點，豎向荷載作用下對連橋產生的傾覆力矩為M，連橋兩側的三個支座橫向反力分別為F1、F2、F3，其中壓力為正，拉力為負，每個支座距離剛心的距離分別為X1、X2、X3，連橋可能傾覆方向為正方向，則有以下表達式：M＝F1*X1+F2*X2+F3*X3，增大X1、X2、X3，使各支座受力更加均勻。

本實用新型所提供的支座連接結構通過合理的支座布置形式，能夠釋放連橋變形以及兩側主體結構在地震或其他外力作用下的相互影響；也可以抵抗曲線梁橋橫向較大的傾覆力矩作用，減小或消除支座中的拉力，保證整個工程結構的安全性。

附圖說明

本實用新型上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中：

圖1為本實用新型設置在連橋兩側的支座連接結構示意圖。

圖2為本實用新型支座連接結構在兩側單體結構X向變形情況下的移動示意圖。

圖3為本實用新型支座連接結構在兩側單體結構Y向變形情況下的移動示意圖。

圖4為本實用新型支座連接結構在兩側單體結構扭轉變形情況下的移動示意圖。

圖5為本實用新型支座連接結構抵抗橫向傾覆力矩的受力示意圖。

圖面標號說明：

連橋2；左側主體3；右側主體4；支座連接結構1；第一鉸支座11；第二鉸支座12；第三鉸支座13；第四鉸支座14；第五鉸支座15；第六鉸支座16。

具體實施方式

現在將詳細參考附圖描述本實用新型的實施例。現在將詳細參考本實用新型的優選實施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本實用新型中所使用的術語是從公知公用的術語中選擇的，但是本實用新型說明書中所提及的一些術語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的，其詳細含義在本文的描述的相關部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實際術語，而是還要通過每個術語所蘊含的意義來理解本實用新型。

為了克服常規連橋支座設置形式較難釋放連橋變形，較難抵抗連橋橫向傾覆彎矩，不適用于大跨度及平面不規則連橋的不足，本實用新型提出了一種連橋的支座連接結構。通過研究證實，該連接結構可以較好的釋放連橋本身的平動和扭轉變形，提高支座抵抗橫向傾覆力矩的能力，且能消除高層建筑兩單體間的相互影響。

結合圖1及圖2所示，連橋2設置在兩單體之間，對應為圖1中的左側主體3與右側主體4之間，支座連接結構1用于連接連橋2與左、右側主體3、4。本實用新型的支座連接結構1在左、右側主體3、4各設置三個支座，見圖1所示，所述支座可為橡膠材質或鋼材。右側支座依次分別為第一鉸支座11、第二鉸支座12、第三鉸支座13；左側支座依次分別為第四鉸支座14、第五鉸支座15、第六鉸支座16。其中，第二鉸支座12為三向固定鉸支座，其他鉸支座11、13、14、15、16均為三向鉸支座。右側主體4也可稱為第一主體，左側主體3也可稱為第二主體。

定義左、右側主體3、4的水平方向為X方向，定義左、右側主體3、4的垂直方向為Y方向。其中，靠近連橋2邊緣的第一鉸支座11、第三鉸支座13、第四鉸支座14及第六鉸支座16可以在X方向、Y方向滑動，即可以釋放X、Y方向的應力。第二鉸支座12為固定鉸支座，不能滑動；與第二鉸支座12相對的第五鉸支座15可以在X方向滑動，即可以釋放X方向的應力。

下面將結合圖2至圖5，分析地震導致左側主體3、右側主體4變形時，支座連接結構1釋放連橋2應力的具體方式，圖中的虛線表示各個結構變形后的位置。

第一種情況，水平方向變形。圖2-1顯示左側主體3水平方向變形△X，支座連接結構1的滑動情況為：第四鉸支座14、第五鉸支座15、第六鉸支座16相應地相對于左側主體3在X方向上滑移△Xz，△Xz＝△X，釋放X方向的應力，避免因為左側主體3的位移而擠壓或拉扯連橋2。圖2-2顯示的是右側主體4水平方向有變形△X，同樣，第四鉸支座14、第五鉸支座15、第六鉸支座16相應地相對于左側主體3在X方向上滑移△Xz，△Xz＝△X，釋放該X方向的應力。左、右側主體3、4發生水平方向變形時，右側的第一鉸支座11、第二鉸支座12及第三鉸支座13相對于右側主體4是保持不動的。

第二種情況，垂直方向變形。圖3-1顯示左側主體3在Y方向有變形△Y，支座連接結構1的滑動情況為：右側的第二鉸支座12保持不動，左側的第五鉸支座15相對于左側主體3水平滑移，其他鉸支座11、13、14、16可以在X方向及Y方向兩個方向轉動，相當于帶動連橋2一起繞第二鉸支座12轉動一定角度，該角度的正切值為a。其中第五鉸支座15在Y方向的位移等于左側主體3在Y方向位移，即為△Y，第二鉸支座12與第五鉸支座15之間的長度為L，依據△Y＝L*a可確定角度。圖3-2顯示的是右側主體4在Y方向有變形△Y，各個鉸支座的移動方式是類似的，相當于帶動連橋2一起繞第五鉸支座15轉動一定角度。

第三種情況，扭曲變形，即在垂直及水平方向均有變形。圖4-1顯示左側主體3發生扭轉，該扭轉變形可以分解為X向和Y向變形。支座連接結構1的滑動情況為上述第一種情況與第二種情況的結合。其中Y向變形可以依據左側主體3扭轉角度來計算，假設左側主體3扭轉角度的正切值為c，扭轉中心與第五鉸支座15的距離為D，△Y＝D*c，得出Y向的變形量。設連橋2轉動的角度的正切值為b，第二鉸支座12與第五鉸支座15之間的長度仍然為L，再依據上述第二種情況的分析方式可知，D*c＝△Y＝L*b。從而確定連橋2的旋轉角度。圖4-2顯示左側主體3發生扭轉，與前面左側主體3發生扭轉的情況類似，不再贅述。

另外，本實用新型支座連接結構1還可以防止連橋2傾覆，圖5為本實用新型支座連接結構1抵抗橫向傾覆力矩受力示意圖。以橫向為主方向，剛心為零點，豎向荷載作用下產生的傾覆力矩為M。連橋2兩側的三個支座橫向反力分別為F1、F2、F3，其中壓力為正，拉力為負。每個支座距離剛心的距離分別為X1、X2、X3，連橋2可能傾覆方向為正方向，則有以下表達式：

M＝F1*X1+F2*X2+F3*X3。

當支座間距合理時，在有限空間內增大X1、X2、X3，可以使得各支座受力更加均勻，支座的抗拔力減小或消失。

本實用新型用于連橋的支座連接結構通過合理的支座布置形式，能夠釋放連橋2變形以及兩側主體結構3、4在地震或其他外力作用下的相互影響；也可以抵抗曲線梁橋橫向較大的傾覆力矩作用，減小或消除支座中的拉力，保證整個工程結構的安全性。

以上結合具體實例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只為了解釋本實用新型的技術原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。