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肃宁实验表明板式橡胶支座螺栓孔修正系数口取0.5左右较为合适

双林橡胶  2020-9-25 23:27:08  1186
内容摘要:肃宁板式橡胶支座由多层橡胶与薄钢板粘合压制而成,具有较大的竖向承压能力,在水平方向具有较大的剪切变形能力和一定的转动能力,在公路桥梁中得到广泛的应用。由于板式肃宁橡胶支座能够有效地减小结构的温度应力,限制屋盖...

肃宁板式橡胶支座由多层橡胶与薄钢板粘合压制而成,具有较大的竖向承压能力,在水平方向具有较大的剪切变形能力和一定的转动能力,在公路桥梁中得到广泛的应用。由于板式肃宁橡胶支座能够有效地减小结构的温度应力,限制屋盖对下部结构的推力,减轻水平地震作用的影响,在大跨度结构中也得到应用。

与桥梁结构相比,现代大跨度结构常常采用金属板或膜结构等的轻质材料作为围护结构,结构自重轻,支座竖向反力小;由于屋盖的跨度大,温度变化引起的变形量较大;风荷载引起的效应很大,有时
出现在风吸力作用下支座受拉的情况。在设计橡胶支座时由于支座处的竖向承载力小,橡胶垫板抗滑移验算很难满足要求。

通过试验研究螺栓孔对橡胶支座抗压弹性模量的影响,确定螺栓孔形状修正系数的取值,以及对抗剪弹性模量和转角的影响。

板式橡胶支座材料性能

试验支座所用的橡胶材料的物理机械性能如表6所示。试验板式橡胶支座的加劲钢板与周边橡胶边缘的距离为5mm,采用Chemlok一250胶粘剂固定加劲钢板与橡胶层,限位螺栓的双螺母与顶面钢板的间隙为2mm。

板式橡胶支座

板式橡胶支座抗压弹性模量试验根据《公路肃宁桥梁板式橡胶支座》,在电液伺服压剪试验系统上对图1所示的支座分别进行如下试验。试件2:对带孔橡胶垫板的支座进行抗压弹性模量测试(包含上下支座盖板、螺栓、限位条);试件3:仅对带孔橡胶垫板进行抗压弹性模量测试。

试验表明,根据表8所测数据,试件2测得的橡胶垫层的抗压弹性模量169.5MPa,由应力一应变曲线图3可以看到橡胶垫层应力应变在该阶段基本呈线性性质。试件3试验结果如表9所示,带螺栓孔橡胶垫
层的抗压弹性模量为170.94MPa,由图4的应力一应变曲线可以看出,橡胶垫层应力应变大体呈线性关系。

通过试验结果可知,试件2与试件3橡胶垫的抗压弹性模量数值相近,支座板及螺栓对橡胶垫抗压弹性模量的影响很小,可以忽略。根据本次试验测试得到的弹性模量,按照式(5)和式(9)计算,螺栓孔修正系数口取0.5左右较为合适。

本文结合实际工程中板式橡胶支座的深化设计与试验研究,对其承压能力、水平位移、压缩变形与转动、抗滑移等设计要点进行了探讨。在板式橡胶支座设计中需要注意以下问题:

(1)在橡胶支座形状系数的计算公式中,应采用加劲钢板尺寸代替橡胶垫的轮廓尺寸;

(2)橡胶垫支座抗压弹性模量的计算应该参考《普通橡胶支座》‘71及《公路桥梁板式橡胶支座》中的方法进行;

(3)螺栓孔对板式橡胶支座的抗压弹性模量影响显著,形状系数计算时应该考虑螺栓孔的影响,对橡胶支座形状系数的计算公式进行了修正;

(4)包含上、下支座盖板、螺栓、限位条的完整支座与仅有橡胶垫板情况时的抗压弹性模量差异很小;

(5)螺栓孔对橡胶垫的抗剪弹性模量和转角影响较小。



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