寿命评估编辑
板式橡胶支座的老化问题(使用寿命)是工程界较为关心的一个技术问题。国内使用板式橡胶支座至今己有20年以上的历史,但对其使用寿命的认识还不足,也缺乏I一泛的系统的试验。国外对橡胶支座的耐久性说法也不一,美国们认为氯丁橡胶支座寿命至少在50年以上,其至*也是可能的.英国Lindley则认为天然橡胶支座寿命在*以上,但也未见到有充分的试验依据。因此关于板式橡胶支座的使用寿命的评估,还需要有长期的科学试验数据的积累。
20世纪80年代初上海橡胶制品研究所及上海**工程设计院等单位,曾对支座用橡胶片及在公路上使用17年,铁路上使用10年的支座以及室内贮存了17年和10年的支座,进行了解剖试验,并和新支座的性能作对比,以期估算板式橡胶支座的使用寿命。
上海橡胶制品研究所对板式橡胶支座性能解剖结果列于表3-20。可见橡胶支座的老化现象确实存在,特别是支座表层的橡胶更为明显,橡胶硬度增加了10-15度,但中间层橡胶变化较小,硬度变化仅增加5度左右,拉伸强度变化不明显,伸长率下降约20%.
1981年铁道科学研究院曾对在安徽固镇铁路桥上使用了10年之后取下的支座进行力学性能测定,实测支座(150 mn< 300 mmX28 mm)抗压弹性模量E= 527 MPa,与铁路标准值670 MPa相比抗压模量还略有下降;剪切模量实测为1. 315 MPa,比理论值1. 1 MPa增加约19. 55%。但由于该批支座的原始抗压弹性模量及剪切模量未记载.因而对比数据只能参考。
板式橡胶支座由多层天然橡胶与至少两层以上相同厚度的薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成一种桥梁支座产品。
该种类型的橡胶支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;有良好的弹性以适应梁端地转动;有较大地剪切变形以满足上部构造的水平位移;
板式支座按形状划分:矩形、圆形两种产品。
按是否能够提供水平位移划分为:聚四氟乙烯滑板支座和普通橡胶支座。
橡胶支座是由多层薄钢板与多层橡胶片硫化粘合而成的一种普通橡胶支座产品,这种产品具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对桥梁的梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
该产品目前执行的标准为以下三个:
公路行业标准:JT/T4-2004 公路桥梁板式橡胶支座
铁路行业标准:TB/T 1893-2006 铁路桥梁板式橡胶支座
国家标准:GB 20668.4-2007 橡胶支座 *4部分:普通橡胶支座
2特点编辑
具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。
在板式支座表面粘复一层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板,就能制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座它除了竖向钢度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制,特别适宜中、小荷载,大位移量的桥梁使用。
发展状况编辑
板式橡胶支座是橡胶支座中为常见的一种,也是制作为简单的一种,那么后期板式橡胶支座还会发展不?沿着什么方向发展呢?
易转动型板式橡胶支座成了未来的发展方向。
板式橡胶支座的转动性与支座的形状(长、短边尺寸,单层的橡胶厚度)、剪切模量、抗压模量等因素有关。在支座设计时通常考虑转角进行验算,在支座设计中往往为了满足支座转角的要求,增加支座总后。此外由于支座的转动时,对梁体与墩台必然产生转动反力矩。
对于城市立交桥美观度考虑桥墩截面尽量减小,为此支座转动反力矩对桥墩的作用是必要的,因此必要研制一种易转动型板式橡胶支座,以便能在支座总厚不变的条件下,适应更大的转角需要。通过改变普通板式橡胶支座的内部结构,即将支座中部分钢板宽度减窄,从而使支座在该方向的转动性能改善。
对于易转动板式橡胶支座的抗压和剪切性能做了测试,这两个方面都与橡胶的厚度有关,而内部的钢板结构关系不大,因而易转动型支座的剪切模量与板式橡胶支座相当.......
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