橋梁支座 板式橋梁橡膠支座

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1.板式橡膠支座工作原理及構造特點
 1.1工作原理 板式橡膠支座的主要功能是將上部結構的反力可靠地傳遞給墩臺并同時能完成梁體結構所需要的變形水平位移及轉角。根據(jù)這些要求板式橡膠支座設計成在垂直方向具有足夠的剛度從而保證在最大豎向荷載作用下支座產生較小的變形橡膠支座在水平方向則應具有一定的柔性以適應梁體由于制動力、溫度、混凝土的收縮、徐變及荷載作用等引起的水平位移同時橡膠支座還應適應梁端的轉動。
 2 板式橡膠支座可以設計成為一端為固定另一端為活動的支座。也可以設計成為不分固定端與活動端的支座。固定支座一般厚度較薄以滿足支點豎向荷載及梁端自由轉動的要求即可。水平位移主要由活動支座的橡膠剪切為形來完成其橡膠層的厚度則取決于水平位移量的大小。兩端如不分固定活動的支座則二者的厚度相同。水平變形由兩個支座同時完成各承擔其一半。所有橡膠支座在最小豎向荷載作用下應保證支座本身不得有任何滑移。
1.2構造特點 板式橡膠支座通常由若干層橡膠片與鋼板以鋼板作為剛性加勁物組合而成。各層橡膠與其上下鋼板經加壓硫化牢固地粘結成為一體。這種支座在豎向荷載P作用下嵌入橡膠片之間的鋼板將限制橡膠的側向變形垂直變形則相應減少從而可大大地提高支座的豎向剛度抗壓剛度。此時支座的豎向總變形將為各層橡膠片變形的總和。 橡膠片之間嵌入的鋼板在阻止膠層側向膨脹的同時對支座的抗剪剛度幾乎沒有什么影響。在水平力H作用下加勁橡膠支座所產生的水平位移量Δ取決于橡膠片的凈厚。圖1 為了防止加勁鋼板的銹蝕板式橡膠支座上、下面及四周邊都有橡膠保護。

 板式橡膠支座具有下列優(yōu)點

1構造簡單、易于制造、造價低、節(jié)省鋼材。
2材料來源充足宜于定型成批生產。
3橡膠具有優(yōu)良的彈性與阻尼性因而橡膠支座具有良好的吸震性能可減少動載對橋跨結構及墩臺的沖擊從而改善橋梁的受力情況。
4 板式橡膠支座在使用期間養(yǎng)護工作量少。
5 建筑高度低安裝簡便可節(jié)約施工勞動力和時間。更換方便在運營的橋上也可以更換支座。
6 板式橡膠支座在豎向力作用下只發(fā)生很小的彈性變形而水平力作用下發(fā)生的剪切變形可在水平面內任何方向發(fā)生因而適用范圍極廣能適應寬橋、曲線橋、斜交橋等。
7 板式橡膠支座工作性能可靠。根據(jù)對國內橋梁上已經使用十多年的支座進行剖析對比試驗和國外有關試驗與實用資料的報導橡膠支座的使用壽命至少可達50年以上完全有可能達到與橋梁相同的壽命。

2板式橡膠支座性能

 2.1板式橡膠支座中的膠料選擇 對于橡膠支座使用的主要材料——橡膠國內外大致相同有氯丁膠、天然膠、三元乙丙膠。三種膠料各有優(yōu)缺點選擇哪種膠料主要是根據(jù)支座使用溫度條件進行選擇一般來講寒冷地帶如我國東北、內蒙古地區(qū)可選用三元乙丙膠為原料的支座華北地區(qū)可選用天然膠為原料的支座華中、華南地區(qū)可選用氯丁膠為原料的支座。
 2.2板式橡膠支座膠料的物理機械性能
 2.2.1國內標準 板式橡膠支座膠料物理機械性能JT/T4-1993《公路橋梁板式橡膠支座》

 硬度 IRHD 邵爾A 60±3 60±3 60±3
拉伸強度 Mpa ≥17.0 ≥17.5 ≥15.2
扯斷伸長率 ≥400 ≥400 ≥350400
橡膠與鋼板粘附剝離強度KN/m ≥7 ≥7 ≥7
脆性溫度 ℃ ≤-35 ≤-50 ≤-60
恒定壓縮永久變形 70℃×22h ≤20 ≤25 ≤25
耐臭氧老化試驗條件2550pphm20伸長40℃×96h
無龜裂 無龜裂 無龜裂 熱空氣老化試驗
試驗條件℃×h 100×70 70×168 100×70
拉伸強度降低率 lt15 lt15 lt15 4
扯斷伸長降低率 lt40 lt20 lt40
硬度變化IRHD lt15 ±10 lt15
四氟板與橡膠粘附剝離強度 KN/m ≥4 ≥4 ≥4