桥梁支座 板式桥梁橡胶支座

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1.板式橡胶支座工作原理及构造特点
 1.1工作原理 板式橡胶支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台并同时能完成梁体结构所需要的变形水平位移及转角。根据这些要求板式橡胶支座设计成在垂直方向具有足够的刚度从而保证在最大竖向荷载作用下支座产生较小的变形橡胶支座在水平方向则应具有一定的柔性以适应梁体由于制动力、温度、混凝土的收缩、徐变及荷载作用等引起的水平位移同时橡胶支座还应适应梁端的转动。
 2 板式橡胶支座可以设计成为一端为固定另一端为活动的支座。也可以设计成为不分固定端与活动端的支座。固定支座一般厚度较薄以满足支点竖向荷载及梁端自由转动的要求即可。水平位移主要由活动支座的橡胶剪切为形来完成其橡胶层的厚度则取决于水平位移量的大小。两端如不分固定活动的支座则二者的厚度相同。水平变形由两个支座同时完成各承担其一半。所有橡胶支座在最小竖向荷载作用下应保证支座本身不得有任何滑移。
1.2构造特点 板式橡胶支座通常由若干层橡胶片与钢板以钢板作为刚性加劲物组合而成。各层橡胶与其上下钢板经加压硫化牢固地粘结成为一体。这种支座在竖向荷载P作用下嵌入橡胶片之间的钢板将限制橡胶的侧向变形垂直变形则相应减少从而可大大地提高支座的竖向刚度抗压刚度。此时支座的竖向总变形将为各层橡胶片变形的总和。 橡胶片之间嵌入的钢板在阻止胶层侧向膨胀的同时对支座的抗剪刚度几乎没有什么影响。在水平力H作用下加劲橡胶支座所产生的水平位移量Δ取决于橡胶片的净厚。图1 为了防止加劲钢板的锈蚀板式橡胶支座上、下面及四周边都有橡胶保护。

 板式橡胶支座具有下列优点

1构造简单、易于制造、造价低、节省钢材。
2材料来源充足宜于定型成批生产。
3橡胶具有优良的弹性与阻尼性因而橡胶支座具有良好的吸震性能可减少动载对桥跨结构及墩台的冲击从而改善桥梁的受力情况。
4 板式橡胶支座在使用期间养护工作量少。
5 建筑高度低安装简便可节约施工劳动力和时间。更换方便在运营的桥上也可以更换支座。
6 板式橡胶支座在竖向力作用下只发生很小的弹性变形而水平力作用下发生的剪切变形可在水平面内任何方向发生因而适用范围极广能适应宽桥、曲线桥、斜交桥等。
7 板式橡胶支座工作性能可靠。根据对国内桥梁上已经使用十多年的支座进行剖析对比试验和国外有关试验与实用资料的报导橡胶支座的使用寿命至少可达50年以上完全有可能达到与桥梁相同的寿命。

2板式橡胶支座性能

 2.1板式橡胶支座中的胶料选择 对于橡胶支座使用的主要材料——橡胶国内外大致相同有氯丁胶、天然胶、三元乙丙胶。三种胶料各有优缺点选择哪种胶料主要是根据支座使用温度条件进行选择一般来讲寒冷地带如我国东北、内蒙古地区可选用三元乙丙胶为原料的支座华北地区可选用天然胶为原料的支座华中、华南地区可选用氯丁胶为原料的支座。
 2.2板式橡胶支座胶料的物理机械性能
 2.2.1国内标准 板式橡胶支座胶料物理机械性能JT/T4-1993《公路桥梁板式橡胶支座》

 硬度 IRHD 邵尔A 60±3 60±3 60±3
拉伸强度 Mpa ≥17.0 ≥17.5 ≥15.2
扯断伸长率 ≥400 ≥400 ≥350400
橡胶与钢板粘附剥离强度KN/m ≥7 ≥7 ≥7
脆性温度 ℃ ≤-35 ≤-50 ≤-60
恒定压缩永久变形 70℃×22h ≤20 ≤25 ≤25
耐臭氧老化试验条件2550pphm20伸长40℃×96h
无龟裂 无龟裂 无龟裂 热空气老化试验
试验条件℃×h 100×70 70×168 100×70
拉伸强度降低率 lt15 lt15 lt15 4
扯断伸长降低率 lt40 lt20 lt40
硬度变化IRHD lt15 ±10 lt15
四氟板与橡胶粘附剥离强度 KN/m ≥4 ≥4 ≥4