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板式橡胶支座破坏试验的主要结论与建议
板式橡胶支座破坏试验的主要结论与建议
新闻出处:   2013-04-26 18:22:06

 ①矩形板式橡胶支座的破坏试验结果表明,其破坏强度安全系数均在10倍容许压应力以内,确保安全系数在7以上是不成问题的。所以建议在修订标准时,对于矩形板式橡胶支座,不论其形状系数大小、容许压应力一律可采用1OMPa,

    ②圆形板式橡胶支座的破坏试验结果表明,其破坏强度安全系数在7倍容许压应力(12. SMPa)范围内,所以确保安全系数在6以上是不成问题的。

    ③通过破坏试验也可以看出,随着板式橡胶支座平面尺寸增大、中间橡胶片厚度增加,支座的承载力加大,为保证钢板与橡胶片之间的薪结力,支座中的加劲钢板应通过计算适当打孔.否则因保证不了猫结力要求,支座往往会因脱胶过早失去工作能力而破坏,此种情况的安全系数一般为4-5。经试验的统计分析,对d= 200mm的圆形支座,钢板不打孔一组试件因钢板断裂造成破坏的比例为

42 Yo;因橡胶脱胶而破坏的占58%.钢板打孔组试件因钢板断裂造成破坏的比例为58%;因橡胶脱胶造成破坏的比例为25%;因橡胶撕裂而破坏的占17%(此时的安全系数也为4-6).

    ④采用桥梁工程用四氟板材生产的四氟滑板式橡胶支座,其破坏安全系数均大于用普通四氟板材生产的四氟滑板式橡胶支座。前者的安全系数均在8以上,而后者的安全系数一般在6左右。

    ⑤为保证支座均匀受力,必须使梁底与支座、支座与墩台密贴接触,不得出现空隙,否则应采用支座垫石或其他有效措施进行调平处理。

    上述的系列试验主要成果已被交通行业标准《公路桥梁板式橡胶支座WT/T 4-93)所采纳。

    橡胶支座的疲劳性能也是一项很重要的研究内容,此次试验因受试验设备的限制,参照我国铁道部科学研究院试验结果和世界各国研究成果,不作为试验内容重新进行研究。疲劳性能研究结果表明,橡胶支座的疲劳性能不是橡胶支座设计控制荷载。欧洲标准规定疲劳试验条件为:试验室的溢度为23土2'C,试验过程中支座内部温度不宜超过421C,为达到此要求,可调整试验频率。循环为2X10"次,频率小于3Hz,支座在测试期间的应力变化的范围,最小平均压应力不小于7. 5MPa,最大平均压应力不应超过25MPa。支座的动力疲劳试验之后的伉压弹性模量的变化值应小于等于动力疲劳之前的2%的原始值,这充分说明了橡胶支座动力疲劳后与动力疲劳前的杭压弹性模量几乎是不变的.美国桥梁设计规范规定:疲劳试验共进行2X106次循环,它代表每天伸缩一次,如此持续55年。如果剪切变形是由制动力或振动的高循环荷载所导致的,则本条规定偏于不安全。由于这些较高的循环荷载引起的最大剪切变形应控制在士。.1h (h。为橡胶层总厚度)以内,除非能获得更好的资料。在此应变幅度下,试验表明橡胶支座的疲劳寿命基本上是无限的。

    在日本道路桥支座便览中谈到:一般在“道路示方书V”规定那样大的剪切变形震级中,即便地震作用数十次,由此而导致橡胶支座产生疲劳破坏的可能性也不大.我国铁道部科学研究院对板式橡胶支座所作的疲劳试验得出如下结论:当剪切应变Y>O. 3时,在进行2 X 106次试验后,支座试验后的抗剪弹性模量与试验

前的抗剪弹性模量没有什么差别。

    所以,国内外的研究者从不同的角度测试了支座疲劳试验后的抗压、抗剪性能,证明了橡胶支座有较强的抗疲劳性能.因公路桥梁,尤其大跨径桥梁恒载占的比例较大,所以参照国内外试验结果,没有将疲劳性作为主要试验项目.