板式橡胶支座抗压弹性模量试验检测记录表
普通板式橡胶支座抗压弹性模量和抗剪弹性模量相关性及影响因素分析
前 ,普 通板 式橡 胶 支座 的力 学性 能检 测方 法参 照 国家标
准 《 橡胶 支 座 第4 部 分 :普 通橡 胶 支 座 》 ( G B 2 0 6 8 8 . 4 — 2 0 0 7 ) 0 和交 通行 业 标准 《 公 路 桥梁 板 式 橡胶 支 座》 ( J T / T 4 - 2 0 0 4 ) 两 本 规范 进行 ,其 中对 实测抗 压 弹性 注 :①括 号 内为该区间 内的橡胶 支座组数 占样 品总组数的
模量和 抗 剪弹性 模量 与标准 值 的偏 差值 的分 布区 间 :反
之亦 然 。 例如 ,保 证 率 系数 为9 0 %,可 求 得R= I . 6 4 5 ,矩 形 长短 边都 为4 8 . 8 ,抗压 弹性 模 量和 抗 剪弹 性模 量 与标 准 值 的偏差值 的 区间分 别为
2 4 . 4 ,2 4 . 4 ) 。
模 量和 实 测抗剪 弹性 模量 的要 求见 表1 。
表1 普通 板 式 橡 胶 支 座 成 品 力 学性 能 要 求
各种 力 ,并 将 它可靠 地传 给桥 梁墩 台 ,同时 ,它要 有 良 好 的弹 性 以适 应梁 端 的转动 ,有 较大 的剪 切变 形 以满足
上部 构 造 的水 平 位 移 。因 此 ,桥梁 支 座 犹如 人体 的 腰 椎 ,起 着承 上 启 下 、传递 荷 载和 协 调 全 身运 动 的作 用 ,
百分率。
圈福 建 交 通 科 技2 0 1 3 年 第 3 期
②样品一组为3 个。x 代表3 个板式橡胶 支座实测抗
压 弹性模 量 与 标 准值 的偏 差 值 的 算术 平 均 值 ,Y代 表3
对 板 式 橡 胶 支 座 实测 抗 剪 弹 性 模 量 与 标 准 值 的偏 差 值 的
桥梁板式橡胶支座抗压弹性模量分析
桥梁板式橡胶支座抗压弹性模量分析唐伟1贺林军2(1.辽宁省交通科学研究院,沈阳 110015;2.辽宁省公路勘测设计公司,沈阳 110166) 摘 要:简要介绍桥梁板式橡胶支座抗压弹性模量的计算及试验方法,同时从几个方面分析影响该指标的因素。
关键词:桥梁;板式橡胶支座;抗压弹性模量中图分类号:U443.36+1 文献标识码:B 文章编号:1673-6052(2009)04-0094-02 板式橡胶支座是桥梁支座中应用较为广泛的一种,具有构造简单、加工制造容易、成本低廉、安装方便等优点。
抗压弹性模量作为板式橡胶支座重要的力学性能指标之一,在一定程度上反映了支座的质量。
1抗压弹性模量的计算及试验方法根据交通部行业标准《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4—2004)中规定,支座抗压弹性模量标准值E 和形状系数S 按以下公式计算:E =5.4×G ×S2(1)矩形支座:S =l oa ×l ob /(2t 1)/(l oa +l ob )(2)圆形支座:S =d 0/(4t 1)(3)式中:G 为支座抗剪弹性模量,取值为1MPa;l oa 、l ob 分别为矩形支座加劲钢板短边尺寸和长边尺寸;t 1为支座中间单层橡胶片厚度;d 0圆形支座加劲钢板直径。
《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4—2004)中规定:试验实测抗压弹性模量E 1与相应抗压弹性模量标准值E 的偏差不得大于±20%。
在做抗压弹性模量试验前应将试样暴露在标准温度23℃±5℃下停放24h 以使试样内外温度一致。
试验中的环境温度也应保证在23℃±5℃范围内。
试验时应按以下步骤进行:(1)将试样放置于试验机的试验板上,对准中心。
缓慢加载至压应力为1MPa,稳压后在承载板四角各安装一个位移传感器。
(2)预压。
将压应力以0.03~0.04MPa /s 的速率连续增至平均压应力为10MPa,持荷2m in,然后以连续均匀的速度将压应力卸至1MPa,持荷5m in 。
板式橡胶支座抗剪弹性模量试验检测记录表
抗剪弹性模 实测 G1与 量(MPa) 值与 标准 G的 值G G 1偏 偏差 实测 平均 (MPa) (%) 差(%) 值 值G 1
N1 △ s
γi N1 N2 2 抗剪 弹性 模量 合格 范围 (MPa)
△s
N2
γi N1 N2
3
△s
γi
备注:
N3
N1 N 2 N 3 3
试验:
复核:
日期:
Hale Waihona Puke 年月日QJ0604
记录编号: 委托/任务编号 样品编号 试验日期 判定依据 试验条件
平均压应力σ (MPa)
温度 其他:
℃,湿度
%
支座平面毛面积 (公称面积)(mm2)
橡胶层总厚度 t e(mm)
试样编号 传 感 器 编 试验次数 号 N1 N2 1
剪应力(MPa) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
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板式橡胶支座抗剪弹性模量试验检测记录表
试验室名称: 样品名称 及描述 工程部位/用途 试验依据 主要仪器设 微机控制电液伺服压剪试验机(型号: ) 备及编号 编号:
支座规格尺寸 l a×l b×t (d ×t )(mm) 钢板尺寸 l 0a×l 0b(d 0)(mm) 支座有效受压面积 (钢板面积)(mm2)
板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析(详细)
板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析1.概述近年来我国交通事业发展迅速,桥梁作为我国重要社会基础设施的地位愈显突出,在国民经济和居民日常生活中发挥着重要作用.桥梁支座是桥粱结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,其中板式橡胶支座由于其具有构造简单、性能可靠、安装更换方便、造价低等优点,被广泛应用于公路、城市桥梁建设中.桥梁支座的作用,一方面是将上部结构的作用力传递给桥墩;另一方面则应适应梁体因温度、混凝土的收缩徐变及荷载作用下引起的水平位移和挠曲引起的梁体转动.橡胶支座能很好地满足这方面的要求,因此得到普遍推广.2.设计问题板式橡胶支座是由橡胶层和钢板层叠加在一起构成的 ,其设计应符合JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4要求.支座使用阶段平均压应力限值为10米Pa,常温下支座的剪变模量为1.0米Pa.橡胶支座的弹性模量和形状系数按下式计算:弹性模量 E=5.4GS2矩形支座 S= l a l b/2t e(l a+l b)圆形支座 S=d0/4t e支座的形状系数取5≤S≤12使用.形状系数S的定义为:S=有效承压面积÷单层橡胶侧表面积.板式支座的分类、技术要求、试验方法、及检验规则同时要满足行业标准JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》中要求同时行业JT/T663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》作为前者的补充配套其使用.JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》4.6节支座内在质量描述道:表1 支座剖面要求可见支座的中间胶层厚度应分别为5米米、8米米、11米米及15米米.同时JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》所给出的参数中,中间胶层也是这几个数据,只是做了详细的划分,橡胶支座边长或直径为100米米≤l(d0)≤200米米时,中间胶层厚度为5米米,钢板厚度为2米米,支座边长或直径为250米米≤l(d0)≤350米米时,中间胶层厚度为8米米,钢板厚度为3米米,支座边长或直径为400米米≤l(d0)≤450米米时,中间胶层厚度为11米米,钢板厚度为4米米,支座边长或直径为500米米≤l(d0)≤650米米时,中间胶层厚度为15米米,钢板厚度为5米米,支座边长或直径为700米米≤l(d0)≤800米米时,中间胶层厚度为18米米,钢板厚度为5米米.而这些数据正是影响支座形状系数,进而影响支座弹性模量.常用支座的参数及计算结果统计如下表1:表2 常用支座参数及计算结果规格尺寸米米钢板厚度 /米米钢板层数橡胶层厚度 /米米橡胶层层数形状系数抗压弹性模量/米Pa150×28 2 4 5 3 7.00 265200×35 2 5 5 4 9.50 487250×52 3 5 8 4 7.50 304300×63 3 6 8 5 9.06 443350×74 3 7 8 6 10.62 610400×84 4 6 11 5 8.86 424通过表上数据可以看出,在支座直径不同,内部剖面结构相同的情况下,形状系数和抗压弹性模量有很大的差别.根据JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》附录A.4.1.2所给出实测弹性模量计算公式,实测弹性模量为应力差和相对应变差的比值.应力差是个定值6米Pa,因此在胶层总厚度相同时,不同直径的支座在同应力下应变有很大的差别.我们通过大量的试验得出一种规律, JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》的天然胶支座实测抗压弹性模量普遍在300米Pa ~500米Pa之间,数根据JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》4.1表1要求,实测抗压弹性模量E1=E±20%E,形状系数大的支座普遍为负值,直径350米米的支座尤为明显,其值基本都为负值,且多在E1=E-20%E的界线上.3.一级精度仪器,最小刻度是量程的 1%.根据行业标准JT/T 4-2004规定,适用范围为0.4%~90%,我们所用的仪器是10000kN电液伺服压剪系统,则其使用范围就是40kN~9000kN,根据标准要求,一块极限和抗压弹模图1 10000kN电液伺服压剪系统都能做的板式支座,只有60kN~1200kN是参与抗压弹性模量的精确计算的 .而1200kN以上我们只能在极限抗压中用到,其精确度不需弹膜那么高,应力只要大于70米Pa即可.据检定知,10000kN电液伺服压剪系统1000kN 以内准确性较差,又根据检定规程JJG 391-2009 《力传感器》7.2.5.5规定,检定点要均匀分布,一般不少于5个点,推荐使用8个点(10%,20%,30%,40%,50%,60%,80%,100%),而我们采用的是10点(10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%)也是我们仪器软件中最大检定计入点数.据近几年的检定数据观察分析,我们的仪器在1000kN~10000kN范围内准确值在5‰以内,而在1000kN以内的比较中,最大的误差在30%.因10000kN电液伺服压剪系统体型较大 ,横梁丝杆螺纹较粗,且未安装横梁抱死装置,从而增加了实测抗压弹性模量的误差,支座越小越明显.图2 200米米×35米米支座应力—应变实测曲线图3 400米米×84米米支座应力—应变实测曲线结论:设计方面,板式橡胶支座的应按照JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4要求,S取值为5≤S≤12范围,结构尺寸根据实际桥梁状况设计,可不完全依照JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》中所规定的尺寸参数.仪器方面,不要一味的追求量程大 ,我建议同机不同传感器,我们可以在仪器上安装可替换式力传感器,根据不同试验项目,换不同力传感器,以确保试验的准确性.。
板式橡胶支座力学性能检测与常见问题处理办法
摘要:文章结合板式橡胶支座特点,通过进行支座力学性能检测,探讨检测过程中常见问题并提出处理办法,为准确判断板式橡胶支座使用安全性提供帮助。
关键词:板式橡胶支座极限抗压强度抗压弹性模量抗剪弹性模量0引言随着目前我国公路交通的飞速发展,桥梁工程的发展也是日新月异。
这也使得各种类型支座的应用日益广泛,支座主要功能为支撑桥梁重量承受垂直荷载,将上部构造压力可靠传递给墩台,并以良好的弹性适应梁端的转动,具有足够的剪切变形以满足上部构造的水平位移。
基于支座的力学性能特点,对于支座成品的力学性能试验则是检验支座合格与否,提高支座使用安全性,减少或避免事故发生的关键。
目前常见的几种支座类型主要有盆式橡胶支座、球形支座和板式橡胶支座。
其中盆式橡胶支座与球形橡胶支座具有承重能力大,转动灵活的特点,适宜于大跨径桥梁的使用;板式橡胶支座是由多层天然橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫合而成的一种桥梁支座产品(如图1),适用于跨度相对较小,位移量较小的桥梁,且具有构造简单、价格低廉、无须养护、易于更换的特点。
而由于经济等原因,且目前我国桥梁结构形式主要以简支梁和连续梁桥占主导地位。
由此,板式橡胶支座在目前我国桥梁工程中的应用相比前两种类型支座而言更为广泛。
按照交通部的新标准,板式橡胶支座结构形式分为:普通板式橡胶支座,四氟板式橡胶支座。
两种结构板式橡胶支座均有矩形和圆形之分。
本文主要叙述某工程中抽取的圆形普通板式橡胶支座力学性能检测过程,结合检测过程中注意事项和常见问题的讨论分析,以期对判断板式橡胶支座使用安全性有所帮助。
(a)圆形普通板式橡胶支座(b)支座剖析图1板式橡胶支座示例图1试验准备1.1试验条件及试验设备要求板式橡胶支座力学性能试验室的标准温度为23±5℃,且不能有腐蚀气体及影响检测的震动源。
需要注意的是试验前应将试样直接暴露在标准温度下,停放24h,以使试样内外温度一致。
试验设备为某型电液伺服控制橡胶支座压剪试验机,试验机具备下列功能:微机控制,能自动平稳连续加载、卸载,且自动持荷(满负荷保持时间不少于4h ),自动采集数据,自动绘制应力-应变图。
板式橡胶支座抗压弹性模量与橡胶硬度的关系
大, 如图 1 所示 。 橡胶硬度的测定很方便 , 通过硫化大小为 3 0 m mx 板式橡胶支座因其结构简单 、 加工制造容易 、 用钢量少 、 成本 5 5 mm x 6 mm的硬度试块 , 用绍尔硬度计在试样表 面不 同位 置进行 低廉 、 安装方便 的特点 , 在 公路 、 铁路 、 建筑等领 域得到 了广泛应 5次测量取 中值得到。通过对支座用 橡胶 材料 的硬度与抗压弹性
E = 5 . 4 Gx S
模 量 的研究推 测支座成 品的抗压 弹性 模量与 其橡胶硬 度也 存在 着一定 的关 系。 对此, 以圆形板式橡胶支座为例 , 对不 同规格型号 的橡胶支 座进行 了抗压 试验 。所 用橡胶 支座 的结 构参 数 如表 1
所示 。
表 1 试验 用橡胶 支座结构参数
( 2 ) ( 3 )
( 4 )
橡胶支座的抗压实验过程如下曲 : 1 ) 将试样置于试验机的承载板上 , 上下 承载板与支座接触 面 不得有 油渍 ; 对 准 中心 , 缓缓 加载至 压应力 为 1 . O MP a 且 稳压后 ,
式 中: l o a 、 l o b ——矩形支座加劲钢板 的短边与长边尺寸 , mm; t 1 ——支座 中间单层胶厚度 , m E; d O 一 圆形 支 座 加 劲 钢 板 直 径 , m m。 E — — 支 座 抗压 弹性 模 量 , MP a ; G ——支座抗剪弹性模量 , 取值 1 MP a ; S ——支座形状系数。 《 公路桥 梁板式橡胶支 座》 ( J T 厂 r 4 — 2 0 0 4 ) 中规定 : 实测抗 压弹 性模 量 E1 与相 对应 的抗压 弹性模量标 准值 E的偏差 不得大 于
橡胶支座外形尺寸试验检测记录表
侧面短边
厚度
设计值(mm)
实测值(mm) 实测值(mm)
平均值(mm) 平均值(mm)
实测值(mm)
平均值(mm)
设计值(mm)
直径 圆
形
支
座
设计值(mm)
厚度
附加声明:
实测值(mm) 实测值(mm)
平均值(mm) 平均值(mm)
检测:
记录:
复核:
日期:
Байду номын сангаас
年
月
日
检测单位名称: 工程名称
工程部位/用途
橡胶支座外形尺寸试验检测记录表
记录编号:
样品信息
试验检测日期
检测依据 主要仪器设备名称
及编号 试件编号
试验条件 判定依据
长边
设计值(mm)
实测值(mm)
第 页,共 页 平均值(mm)
短边
设计值(mm)
矩
平面与侧 面对角线
设计值(mm)
形 支
上表面
座 下表面
侧面长边
板式橡胶支座介绍
板式橡胶支座70年代中期,由铁道部科学研究院主持,常熟橡胶厂参加了板式橡胶支座的研制生产,并把我厂小批量试制的产品,进行一系列的试验和实地试用,为我国铁路、公路桥梁应用橡胶支座积累了大量科学数据和实践经验。
1982年,铁道部在全国首家对我厂板式橡胶支座进行了唯一的部级的技术鉴定。
从此开始,板式橡胶支座的应用和生产如雨后春笋,应用面之广、品种开发之快前所未有,至目前板式橡胶支座产品品种,按支座形状划分有矩形板式橡胶支座(GJZ、GJZF4)、圆形板式橡胶支座(GYZ、GYZF4);球冠圆板橡胶支座(TCYB);坡形橡胶支座。
按橡胶种类划分的氯丁橡胶支座(CR)、天然橡胶支座(NR)、三元乙丙橡胶支座(EPDM)。
按结构型式分有普通橡胶支座、聚四氟乙烯滑板橡胶支座。
我厂生产的“永恒”牌橡胶支座,先后在国内著名的桥梁上被采用,如唐山滦河大桥、柳州二桥、郑州黄河大桥、东营黄河大桥、九江长江大桥、重庆长江大桥、嘉陵江大桥、哈尔滨松花江大桥、广东南海西樵大桥、南昌新八一桥等等。
随着城市市政建设的加快,在全国众多大城市的城市立交桥、高架桥也纷纷使用“永恒”产品,其中著名的北京多座立交桥、天津多座立交桥、上海南浦、杨浦大桥和高架道路、广州六二三高架道路、南京长江大桥立交等。
还使用于全国首条沪嘉高速公路的配套工程,沈大、成渝、杭甬、沪宁高速公路的桥梁、立交桥上使用了数以万计的“永恒”橡胶支座。
从85年起,还被选用于出口配套孟加拉国、伊拉克、也门、坦桑尼亚等援外桥梁工程,91~93年经香港费雷雪纳德公司(FREYSSINET)检测中心检测质量符合英国BS5400标准,配套使用于澳门新澳凼大桥的工程。
我厂是铁道部、交通部首批认可的生产部标系列产品的专业厂,产品严格按中华人民共和国铁道部TB1893-1987《铁路桥梁板式橡胶支座》和中华人民共和国交通部标准JT/T4-1993《公路桥梁板式橡胶支座》组织生产。
并能提供聚四氟乙烯滑板橡胶支座的全套附件。
板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析[详细]
板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析1.概述近年来我国交通事业发展迅速,桥梁作为我国重要社会基础设施的地位愈显突出,在国民经济和居民日常生活中发挥着重要作用.桥梁支座是桥粱结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,其中板式橡胶支座由于其具有构造简单、性能可靠、安装更换方便、造价低等优点,被广泛应用于公路、城市桥梁建设中.桥梁支座的作用,一方面是将上部结构的作用力传递给桥墩;另一方面则应适应梁体因温度、混凝土的收缩徐变及荷载作用下引起的水平位移和挠曲引起的梁体转动.橡胶支座能很好地满足这方面的要求,因此得到普遍推广.2.设计问题板式橡胶支座是由橡胶层和钢板层叠加在一起构成的,其设计应符合JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4要求.支座使用阶段平均压应力限值为10米Pa,常温下支座的剪变模量为1.0米Pa.橡胶支座的弹性模量和形状系数按下式计算:弹性模量 E=5.4GS2矩形支座 S= l a l b/2t e(l a+l b)圆形支座 S=d0/4t e支座的形状系数取5≤S≤12使用.形状系数S的定义为:S=有效承压面积÷单层橡胶侧表面积.板式支座的分类、技术要求、试验方法、及检验规则同时要满足行业标准JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》中要求同时行业JT/T663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》作为前者的补充配套其使用.JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》4.6节支座内在质量描述道:表1 支座剖面要求可见支座的中间胶层厚度应分别为5米米、8米米、11米米及15米米.同时JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》所给出的参数中,中间胶层也是这几个数据,只是做了详细的划分,橡胶支座边长或直径为100米米≤l(d0)≤200米米时,中间胶层厚度为5米米,钢板厚度为2米米,支座边长或直径为250米米≤l(d0)≤350米米时,中间胶层厚度为8米米,钢板厚度为3米米,支座边长或直径为400米米≤l(d0)≤450米米时,中间胶层厚度为11米米,钢板厚度为4米米,支座边长或直径为500米米≤l(d0)≤650米米时,中间胶层厚度为15米米,钢板厚度为5米米,支座边长或直径为700米米≤l(d0)≤800米米时,中间胶层厚度为18米米,钢板厚度为5米米.而这些数据正是影响支座形状系数,进而影响支座弹性模量.常用支座的参数及计算结果统计如下表1:表2 常用支座参数及计算结果规格尺寸米米钢板厚度/米米钢板层数橡胶层厚度/米米橡胶层层数形状系数抗压弹性模量/米Pa150×28 2 4 5 3 7.00 265200×35 2 5 5 4 9.50 487250×52 3 5 8 4 7.50 304300×63 3 6 8 5 9.06 443350×74 3 7 8 6 10.62 610400×84 4 6 11 5 8.86 424通过表上数据可以看出,在支座直径不同,内部剖面结构相同的情况下,形状系数和抗压弹性模量有很大的差别.根据JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》附录A.4.1.2所给出实测弹性模量计算公式,实测弹性模量为应力差和相对应变差的比值.应力差是个定值6米Pa,因此在胶层总厚度相同时,不同直径的支座在同应力下应变有很大的差别.我们通过大量的试验得出一种规律, JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》的天然胶支座实测抗压弹性模量普遍在300米Pa ~500米Pa之间,数根据JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》4.1表1要求,实测抗压弹性模量E1=E±20%E,形状系数大的支座普遍为负值,直径350米米的支座尤为明显,其值基本都为负值,且多在E1=E-20%E的界线上.3.一级精度仪器,最小刻度是量程的1%.根据行业标准JT/T 4-2004规定,适用范围为0.4%~90%,我们所用的仪器是10000kN电液伺服压剪系统,则其使用范围就是40kN~9000kN,根据标准要求,一块极限和抗压弹模图1 10000kN电液伺服压剪系统都能做的板式支座,只有60kN~1200kN是参与抗压弹性模量的精确计算的.而1200kN以上我们只能在极限抗压中用到,其精确度不需弹膜那么高,应力只要大于70米Pa即可.据检定知,10000kN电液伺服压剪系统1000kN以内准确性较差,又根据检定规程JJG 391-2009 《力传感器》7.2.5.5规定,检定点要均匀分布,一般不少于5个点,推荐使用8个点(10%,20%,30%,40%,50%,60%,80%,100%),而我们采用的是10点(10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%)也是我们仪器软件中最大检定计入点数.据近几年的检定数据观察分析,我们的仪器在1000kN~10000kN范围内准确值在5‰以内,而在1000kN以内的比较中,最大的误差在30%.因10000kN电液伺服压剪系统体型较大,横梁丝杆螺纹较粗,且未安装横梁抱死装置,从而增加了实测抗压弹性模量的误差,支座越小越明显.图2 200米米×35米米支座应力—应变实测曲线图3 400米米×84米米支座应力—应变实测曲线结论:设计方面,板式橡胶支座的应按照JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4要求,S取值为5≤S≤12范围,结构尺寸根据实际桥梁状况设计,可不完全依照JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》中所规定的尺寸参数.仪器方面,不要一味的追求量程大,我建议同机不同传感器,我们可以在仪器上安装可替换式力传感器,根据不同试验项目,换不同力传感器,以确保试验的准确性.。
支座送检要求
序号支座类型检测执行标准主要检测参数检测频率及要求
1普通板式橡胶支座《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004)①外观及内在质量②抗压弹性模量③抗剪弹性模量④极限抗压强度⑤抗剪老化
每个厂家每种规格的产品第一批次送检需检测①~⑤项,以后同厂家同型号不同批次的产品,每批次只需检测②、③、④三项。
(试验样品数量请咨询检测单位,一般为6块,样品是否可回收利用,请在取报告时咨询检测单位。
2四氟滑板支座《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004)①外观及内在质量②抗压弹性模量③抗剪弹性模量④极限抗压强度⑤抗剪老化⑥支座摩擦系数
每个厂家每种规格的产品第一批次送检需检测①~⑥项,以后同厂家同型号不同批次的产品,每批次只需检测②、③、④、⑥四项。
(试验样品数量请咨询检测单位,一般为6块,样品是否可回收利用,请在取报告时咨询检测单位。
3盆式橡胶支座《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT391-1999)①外观及内在质量②竖向压缩变形③盆环径向变形
(1)、小于6000kN的支座每个厂家每种规格的产品第一批次送检需检测①~③项,以后同厂家同型号不同批次的产品,每批次只需检测②、③两项;(试验样品数量请咨询检测单位,一般为2个,样品合格可回收利用,否则,不许再使用)(2)、大于6000kN支座,需提供厂家的检测报告(出厂合格证)原件一份,必要时缩小其尺寸比例进行型式检验。
(样品数量由业主和检测单位确定)。
浅谈板式橡胶支座抗压弹性模量
浅谈板式橡胶支座抗压弹性模量1、引言板式橡胶支座是广泛用于公路桥梁结构和建筑结构的一种通常由橡胶和多层加劲钢板叠和而成的产品,主要用于由于温度变化及车辆制动等引起的桥梁移动,同时传递恒载和活载的主要部件。
该类产品目前执行的标准有:公路行业标准:《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T4-2004,铁路行业标准:《铁路桥梁板式橡胶支座》TB/T 1893-2006,国家标准:《橡胶支座第4部分:普通橡胶支座》GB 20668.4-2007 ,三本标准均对板式橡胶支座的抗压弹性模量、抗剪弹性模量实测值有严格的要求。
2、中间胶层厚度、形状系数对抗压弹性模量的影响:2.1 橡胶支座的受力特点是在承受竖向压应力的同时,还承受转动和水平移动。
支座通过剪切变形来适应桥梁由于温度、混凝土收缩、车辆制动等因素引起的变形量,要应对这些变形就要有足够的弹性,橡胶就是一种非常柔性的材料,极易产生变形和转动,但是不能承受较大的竖向压应力。
所以就需要通过内部加的钢板来提高橡胶支座的竖向承载能力。
2.2 板式橡胶板式支座形状系数S是设计支座的重要参数,S=有效承压面积÷单层橡胶层的侧表面。
它的计算式是:(圆形)S = d0/4t1(矩形)S = l0a*l0b/2t1(l0a+l0b)式中:d。
——圆形加劲钢板的直径;l0a 、l0b——矩形加劲钢板的边长;t1 ——中间单层橡胶层的厚度。
从上述两个计算公式可以看出,支座的几何尺寸不变,中间橡胶层的厚度直接影响支座形状系数的大小,即中间胶层厚度t1减小,形状系数S增大,中间胶层厚度t1,增大,则形状系数S减小。
2.3 支座抗压弹性模量E的计算式如下:E = 5.4G·S2式中:G——支座抗剪彈性模量为“1”S——支座橡胶层总厚度。
抗压弹性模量的公式中5.4是定值,只有形状系数S是决定该式最终结果的中间值(不确定值),而形状系数S是直接由中间胶层和规格尺寸决定的,所以在相同规格尺寸的一组或单个试件中,中间胶层的不均匀直接影响实测抗压弹性模量的大小,也就影响着试验结果合格与否。
公路桥梁板式橡胶支座技术标准JTT4-2004
中华人民共和国交通行业标准JT/T 4-2004代替JT/T 4--1993,JT3132.3--90公路桥梁板式橡胶支座2004-03-17发布 2004-06-1实施中华人民共和国交通部发布公路桥梁板式橡胶支座1 范围本标准规定了公路桥梁板式橡胶支座产品的分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、储存、运输、安装和养护的要求。
本标准适用于公路桥梁所用矩形、圆形板式橡胶支座。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定(eqv IS037:1994) GB/T 912碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T 1682硫化橡胶低温脆性的测定---单试样法(eqv lS0812:1991)GB/T 3280不锈钢冷轧钢板GB/T 3512硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验(eqv IS0188:1998)GB/T 6031硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10~100IRHD)(idt IS048:1994) GB/T 7759硫化橡胶或热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形的测定(eqv ISO 815:1991)GB/T 7760硫化橡胶与金属粘合的测定——单板法(eqv IS0813:1986)GB/T 7762硫化橡胶耐臭氧老化试验——静态拉伸试验法(neq IS01431/1:1989)GJB 3026聚四氟乙烯大型板材规范HG/T 2198硫化橡胶物理试验方法的一般要求HG/T 2502 5201硅脂JT 391公路桥梁盆式橡胶支座JJG 175非金属拉力、压力和万能试验机检定规程JTG 1362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3 产品分类及代号3.1产品分类3.1.1按结构型式分为:a)普通板式橡胶支座区分为矩形板式橡胶支座(代号GJZ)、圆形板式橡胶支座(代号GYZ);b) 四氟滑板式橡胶支座区分为矩形四氟滑板橡胶支座(代号GJZF4)、圆形四氟滑板橡胶支座(代号GYZF4)。
板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析[详细]
板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析1.概述近年来我国交通事业发展迅速,桥梁作为我国重要社会基础设施的地位愈显突出,在国民经济和居民日常生活中发挥着重要作用.桥梁支座是桥粱结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,其中板式橡胶支座由于其具有构造简单、性能可靠、安装更换方便、造价低等优点,被广泛应用于公路、城市桥梁建设中.桥梁支座的作用,一方面是将上部结构的作用力传递给桥墩;另一方面则应适应梁体因温度、混凝土的收缩徐变及荷载作用下引起的水平位移和挠曲引起的梁体转动.橡胶支座能很好地满足这方面的要求,因此得到普遍推广.2.设计问题板式橡胶支座是由橡胶层和钢板层叠加在一起构成的,其设计应符合JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4要求.支座使用阶段平均压应力限值为10米Pa,常温下支座的剪变模量为1.0米Pa.橡胶支座的弹性模量和形状系数按下式计算:弹性模量 E=5.4GS2矩形支座 S= l a l b/2t e(l a+l b)圆形支座 S=d0/4t e支座的形状系数取5≤S≤12使用.形状系数S的定义为:S=有效承压面积÷单层橡胶侧表面积.板式支座的分类、技术要求、试验方法、及检验规则同时要满足行业标准JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》中要求同时行业JT/T663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》作为前者的补充配套其使用.JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》4.6节支座内在质量描述道:表1 支座剖面要求可见支座的中间胶层厚度应分别为5米米、8米米、11米米及15米米.同时JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》所给出的参数中,中间胶层也是这几个数据,只是做了详细的划分,橡胶支座边长或直径为100米米≤l(d0)≤200米米时,中间胶层厚度为5米米,钢板厚度为2米米,支座边长或直径为250米米≤l(d0)≤350米米时,中间胶层厚度为8米米,钢板厚度为3米米,支座边长或直径为400米米≤l(d0)≤450米米时,中间胶层厚度为11米米,钢板厚度为4米米,支座边长或直径为500米米≤l(d0)≤650米米时,中间胶层厚度为15米米,钢板厚度为5米米,支座边长或直径为700米米≤l(d0)≤800米米时,中间胶层厚度为18米米,钢板厚度为5米米.而这些数据正是影响支座形状系数,进而影响支座弹性模量.常用支座的参数及计算结果统计如下表1:表2 常用支座参数及计算结果规格尺寸米米钢板厚度/米米钢板层数橡胶层厚度/米米橡胶层层数形状系数抗压弹性模量/米Pa150×28 2 4 5 3 7.00 265200×35 2 5 5 4 9.50 487250×52 3 5 8 4 7.50 304300×63 3 6 8 5 9.06 443350×74 3 7 8 6 10.62 610400×84 4 6 11 5 8.86 424通过表上数据可以看出,在支座直径不同,内部剖面结构相同的情况下,形状系数和抗压弹性模量有很大的差别.根据JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》附录A.4.1.2所给出实测弹性模量计算公式,实测弹性模量为应力差和相对应变差的比值.应力差是个定值6米Pa,因此在胶层总厚度相同时,不同直径的支座在同应力下应变有很大的差别.我们通过大量的试验得出一种规律, JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》的天然胶支座实测抗压弹性模量普遍在300米Pa ~500米Pa之间,数根据JT/T 4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》4.1表1要求,实测抗压弹性模量E1=E±20%E,形状系数大的支座普遍为负值,直径350米米的支座尤为明显,其值基本都为负值,且多在E1=E-20%E的界线上.3.一级精度仪器,最小刻度是量程的1%.根据行业标准JT/T 4-2004规定,适用范围为0.4%~90%,我们所用的仪器是10000kN电液伺服压剪系统,则其使用范围就是40kN~9000kN,根据标准要求,一块极限和抗压弹模图1 10000kN电液伺服压剪系统都能做的板式支座,只有60kN~1200kN是参与抗压弹性模量的精确计算的.而1200kN以上我们只能在极限抗压中用到,其精确度不需弹膜那么高,应力只要大于70米Pa即可.据检定知,10000kN电液伺服压剪系统1000kN以内准确性较差,又根据检定规程JJG 391-2009 《力传感器》7.2.5.5规定,检定点要均匀分布,一般不少于5个点,推荐使用8个点(10%,20%,30%,40%,50%,60%,80%,100%),而我们采用的是10点(10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%)也是我们仪器软件中最大检定计入点数.据近几年的检定数据观察分析,我们的仪器在1000kN~10000kN范围内准确值在5‰以内,而在1000kN以内的比较中,最大的误差在30%.因10000kN电液伺服压剪系统体型较大,横梁丝杆螺纹较粗,且未安装横梁抱死装置,从而增加了实测抗压弹性模量的误差,支座越小越明显.图2 200米米×35米米支座应力—应变实测曲线图3 400米米×84米米支座应力—应变实测曲线结论:设计方面,板式橡胶支座的应按照JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4要求,S取值为5≤S≤12范围,结构尺寸根据实际桥梁状况设计,可不完全依照JT/T 663-2006《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》中所规定的尺寸参数.仪器方面,不要一味的追求量程大,我建议同机不同传感器,我们可以在仪器上安装可替换式力传感器,根据不同试验项目,换不同力传感器,以确保试验的准确性.。
橡胶支座竖向压缩刚度、压缩位移试验检测记录表
(kN) 竖向力(kN) (mm)
量(mm)
试件编号
压缩位移 对试件施加竖向荷载至设计竖向承载力,持荷1min,然后将荷载卸至0.5MPa,
附加声明:
检测:
记录:
复核:
日期:
年
月日Leabharlann 第 页,共 页橡胶支座竖向压缩刚度、压缩位移试验检测记录表
检测单 位名
记录编号:
工程名称
工程部位/用途
样品信息
试验检测日期
试验条件
检测依据
主要仪器设备名称 及编号
判定依据
竖向压缩刚度
加载描述 试件编号
支座有 效面积 (mm2)
压应力为6MPa 压应力为 压应力为6MPa 压应力为
的支座竖向力 1.5MPa的支座 的压缩量 1.5MPa的压缩 竖向压缩刚度
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板式橡胶支座抗压弹性模量试验检测记录表
试验室名称: 样品名称 及描述 工程部位/用途 试验依据 主要仪器设备 微机控制电液伺服压剪试验机(型号: 编号: ) 及编号
支座规格尺寸 l a×l b×t (d ×t )(mm) 钢板尺寸 l 0a×l 0b(d 0)(mm) 支座有效受压面积 (钢板面积)(mm2)
抗压弹性模量(MPa) 实测 值与 E1偏 实测值 平均值E1 差(%)
标准值 E(MPa)
1 N1
N3 N4 △c N1 N2 抗压弹 性模量 合格范 围(MPa)
2 N2
N3 N4 △c N1 N2
3 N3
N1 N 2 N 3 3
N3 N4 △c
备注:
试验:
复核:
日期:
年
月
日
பைடு நூலகம்
QJ0603
记录编号: 委托/任务编号 样品编号 试验日期 判定依据 试验条件 温度 其他: ℃,湿度 %
中间橡胶层厚度t 1 (mm)
形状系数S
橡胶层总厚度 te (mm) E1与 E的 偏差 (%)
试样编号
试验次数
传感 器编 号 N1 N2
压应力(MPa) 0 1.0 4.0 6.0 8.0 10.0