板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板黏结而成。它采用钢板作为加劲层,因钢板有阻止橡胶层侧向膨胀的作用,从而***提高了橡胶层的抗压强度和支座的抗压刚度,能将上部构造的反力***地传递给墩台;有的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
在上述的板式橡胶支座表面黏附一层2mm～3mm的聚四氟乙烯板,就制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座。它除了具有竖向刚度与弹性变形,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,水平位移不受适宜中、小荷载,大位移量的桥梁使用。
另外,球冠圆板式橡胶支座是在普通圆板式橡胶支座的顶部加设球冠,球冠中心橡胶厚度4mm～8mm,它除了普通板式橡胶支座所具有的功能外,还可以利用顶部的橡胶球冠,来调整支座受力的中心位置,***支座安装过程中的支座偏压现象。
板式橡胶支座在长期的使用过程中还根据实际情况产生了许多衍生品种,例如:铅芯板式橡胶支座、网架支座、拉压支座等。目前铅芯支座已在一些省份开始使用,它在一般橡胶支座的基础上,在支座中心预留小孔灌注铅芯而成。铅芯橡胶支座承受结构物的重量及水平力,使支座产生滞后阻尼的塑性变形,增加了阻尼作用,并通过橡胶提供水平恢复力,减少地震力、刹车力等对结构的冲击作用,可耗散大量的冲击能量,***结构的抗震性能,是解决地震区桥梁及结构物隔震系统相对廉价的一种支座。
板式橡胶支座不仅技术良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换、缓冲隔震、建筑高度低等特点。因而在桥梁界被广泛使用。
板式橡胶支座的质量标准及试验检测方法
目前,公路桥梁橡胶支座的检测主要依据交通部行业标准《公路桥梁板式橡胶支座》(jt/t4-2004)。
板式橡胶支座的检测主要包括:板式橡胶支座成品力学性能的检验、支座外观、几何尺寸、解剖检验以及胶料力学性能的检验等。对于橡胶支座进入施工现场后的抽检试验,胶料力学性能的检验有一定的困难。故支座的成品力学性能、外观质量、几何尺寸、解剖质量是决定支座是否能够正常使用的重要指标。板式橡胶支座成品力学性能的检验主要包括:***抗压强度、实测抗压弹性模量、实测抗剪弹性模量、实测老化后抗剪弹性模量、实测转角正切值、实测四氟板与不锈钢板表面摩擦系数。
抗压弹性模量e
在力学性能的检测中,对于抗压弹性模量的检测因其检测过程较为复杂、耗时较长,所以在检测过程中每一级的加载及持荷时间都要严格按照规范执行。计算抗压弹性模量值时,新规范中取消了k与i的取值,不论形状系数大小,圆形支座和矩形支座的抗压弹性模量均按下式计算:e=(∆10-∆4)(ε10-ε4)。
抗剪弹性模量g1、抗剪黏结性和抗剪老化g2
这3项指标的试验方法采用双剪法,在试验过程中,除竖向的压应力保持不变外,横向的水平力要逐级加载,目前,有些机构并不具备检测设备,只有1台普通的压力机,横向的剪切设备并不具备,有的采用一些自制设备,较为简陋。这些对检测结果都会造成影响,并给生产厂家一定程度的误导。抗压强度ru
对于抗压强度的规定,交通行业标准jt/t4-2004对原来的旧标准进行了修正,对于矩形支座和圆形支座均为ru≥70mpa。
四氟板与不锈钢板摩擦系数
摩擦系数试验也采用双剪法,只是在施加水平力过程中要***注意不锈钢板与四氟板试样接触面间发生滑动。
容许转角的试验一般分为钢筋混凝土桥和钢桥,对于钢筋混凝土桥tgθ≥1/300;对于钢桥tgθ≥1/500。一般的板式橡胶支座容许转角比较容易满足。