老化普通板式橡胶支座的剪切性能研究

普通板式橡胶支座作为我国公路钢筋混凝土梁桥体系中的重要支承构件,其老化力学性能可影响局部及整体结构的服役安全性。因此,考虑橡胶材料老化、轴向压应力、支座几何构型等参数,研究老化橡胶支座在不同受力阶段的剪切性能。设计并进行了6个普通板式橡胶支座的剪切性能试验,对不同参数影响下支座的剪应变-剪应力曲线、剪切模量、水平位移-水平力及剪切刚度等参数进行对比分析。进一步应用有限元数值模拟方法,对老化支座的剪切性能进行参数分析,其有限元分析结果与试验结果进行对比。结果表明,橡胶等效老化年限小于20年,其橡胶老化对支座剪切性能的影响较小,则当橡胶等效老化时间大于50年,其剪切模量和剪切刚度增加,剪切变形能力降低,而橡胶老化对支座宏观剪切刚度的影响程度明显大于对材料剪切模量的影响。此外,支座剪应力-剪应变曲线、水平位移-水平力曲线及剪切刚度模拟结果随老化时间的变化规律与试验结果一致,且支座剪切性能随其剪切变形的增大,其模拟结果与试验结果之间差距逐渐降低。其中,当支座剪切变形达到100%时,支座剪切刚度模拟结果与试验结果最大相差20.4%,模拟结果与理论计算结果最大相差21.2%。鉴于实际桥梁工程中橡胶支座的老化受环境气候条件、车辆荷载或偶然荷载等的综合影响,其老化速度会有所加快,在进行老化支座剪切性能计算时应考虑其老化性能指标的取值。     

板式橡胶支座施工质量控制技术

本文针对板式橡胶支座在使用中常见的质量问题,着重从施工的角度,分析了影响支座质量的主要因素,结合相关施工工序,阐述了支座垫石和板式橡胶支座的施工质量控制技术要点及注意事项,以技术措施为良好的旋工质量作保障。     

桥梁高阻尼隔震橡胶支座性能试验研究

高阻尼隔震橡胶支座是一种具有耗能性能的新型隔震支座,已经开始应用于桥梁减隔震控制中。为了研究这种新型隔震支座的滞回性能,选取用于某高速公路桥梁的高阻尼隔震支座进行竖向压缩和水平剪切加载试验研究,研究其竖向压应力、水平极限剪切应变、加载频率及加载次数对滞回性能的影响。研究结果表明:高阻尼隔震橡胶支座的滞回曲线较为饱满,耗能效果较好,且多次循环加载后其耗能能力未出现降低的趋势;加载频率对于支座的等效刚度和等效阻尼有一定的影响。     

板式橡胶支座滑动的地震响应分析

支座是桥梁中的支承部分,是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件,板式橡胶支座常直接放置于墩顶,水平力传递完全靠接触面间的摩擦力作用,在地震作用下可能会发生滑动。通过建立单墩计算模型,对板式橡胶支座滑动的动力性能进行分析。为了克服由于板式橡胶支座滑动引起的梁体移位震害的不足,以一连续梁桥为研究背景,利用Midas软件进行了非线性时程反应分析,探讨目前板式橡胶支座桥梁所存在的问题,提出将梁桥中对称桥墩处改置一铅芯橡胶支座的地震位移控制方法。结果表明：该方法能够有效地控制支座以及其上梁体的地震位移,减少落梁震害的发生。     

套筒型限位支座滑移性能试验研究及有限元模拟

该文以实际工程为背景,对不同几何构形摩擦副的滑移性能进行了试验研究及分析,并对套筒型支座在剪力和弯矩下的滑移性能进行了试验研究。试验结果及理论分析表明摩擦副的几何构形对支座的滑移性能有较大影响。通过有限元分析,滑移支座的滑移性能也能得到较为准确的模拟,据此提出了基于有限元的对支座滑移性能的评估方法。     

板式橡胶支座产品对标技术方案

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预制箱梁板式橡胶支座安装与维护

随着城市交通流量的日益加大,仅靠道路工程来满足交通通行已经杯水车薪,为了满足城镇居民逐渐加快的生活节奏,桥梁工程实现的立体交通越来越彰显出他不可比拟的优越性,在桥梁工程中预制小箱梁也被广泛应用,作为预制箱梁结构体系中传导上部荷载及变形的橡胶支座关系到整个桥梁的完成质量,在施工过程中需要作为关键工序重点控制,只有支座体系安装满足设计及施工规范要求,并在桥梁通行使用过程中安排专人进行定期养护及更换,保证桥梁工程的正常运行及使用。     

公路桥梁板式橡胶支座的性能缺损类型及评定

橡胶支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响着桥梁的使用寿命和结构安全。其中,板式橡胶支座由于其构造简单、安装方便、价格低廉、养护简便、易于更换等特点等,优点在公路桥梁中大量使用。橡胶支座在使用过程中会受到各种因素的作用,发生性能缺损,影响它的正常使用功能。本文主要介绍了公路桥梁板式橡胶支座的性能缺损类型及技术状况的等级评定。     

板式橡胶支座力学模型参数的时变特性研究

为明确板式橡胶支座力学模型参数的时变特性.以收集到的服役时间分别为3年、7年、10年、25年的公路桥梁板式橡胶支座为研究对象,开展压剪试验,分析支座使用时间对刚度、摩擦因数等力学模型参数的影响规律.试验结果表明:随着使用时间的增加,板式橡胶支座剪切刚度出现不同程度的退化,剪切刚度与使用时间呈非线性关系;临界滑移位移与使...     

公路桥梁板式橡胶支座的应用与研究

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。桥梁支座是桥梁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。通过对桥梁板式橡胶支座的研究探讨,强化支座在桥梁结构建设中的重要作用,提出各级设计、施工、生产技术管理人员应对支座质量重要意义充分认识,加强质量管理的责任心,不断提高桥梁建设水平。     

金属橡胶桥梁支座疲劳试验研究

以某公路桥梁为工程背景,设计并制作了两个足尺金属橡胶桥梁支座试件,开展了200万次的竖向疲劳试验,探讨了疲劳前后支座力学性能的变化规律。在疲劳试验过程中每隔20万次进行了一次压缩试验,得到了一组支座竖向压缩滞回曲线。疲劳试验前后分别进行了支座压剪试验,得到了支座水平剪切滞回曲线。引入疲劳损伤因子对金属橡胶桥梁支座的疲劳损伤进行了定量表征。结果表明：金属橡胶桥梁支座疲劳损伤主要表现为内部金属丝之间的磨损、局部断丝、掉丝。疲劳损伤会显著降低支座一侧的水平承载力、屈服后刚度和等效剪切刚度,且使支座的水平剪切滞回曲线变得明显不对称,但会增大支座的整体耗能能力。支座竖向等效刚度及等效阻尼比随着疲劳加载次数先增大后减小然后再趋于稳定。200万次疲劳循环后的剪切等效刚度、竖向等效刚度及竖向等效阻尼比损伤因子均小于0.3,支座具有良好的疲劳性能。     

公路桥梁板式橡胶支座设计及计算

本文从工程实际设计出发,论述了公路桥梁板式橡胶支座形状、性能标准及计算方法,并对支座选型注意事项进行了归纳,以供参考。     

使用板式橡胶支座连续梁桥主梁位移控制

为改善使用板式橡胶支座连续梁桥的抗震性能,通过附加黏滞阻尼器进行组合减隔震设计,采用复模态、近似实模态分析方法,研究结构地震响应及阻尼特性。结果表明:黏滞阻尼器提供的附加阻尼能有效降低梁体位移,但同时也导致桥梁具有非经典阻尼特性,主梁位移受非经典阻尼影响较小;黏滞阻尼器能明显提升结构阻尼水平,为有效控制梁体位移,应考虑黏滞阻尼器的合理布设位置,多墩布置优于单墩布置。     

桥梁板式橡胶支座病害原因及防范对策

中小跨径桥梁中经常使用到的桥梁支座就是板式橡胶支座,其是桥梁上部和下部间的重要连接件,而桥梁在使用的过程中,难免经受周边环境的影响,病害现象发生比较频繁。想要保证桥梁的安全稳定,就必须找出桥梁板式橡胶支座病害产生的原因,并采取对策来防范解决。因此,该文首先分析了桥梁板式橡胶支座的病害原因,然后在此基础上提出桥梁板式橡胶支座病害防范的有效对策,给相关工作者提供参考。     

板式橡胶支座抗压弹性模量比对试验参考值的不确定度评定

开创性的开展了工程制品指标检测比对活动参考值的不确定度分析,以107家板式橡胶支座一组抗压弹性模量指标为例,分析了此次比对试验所用参考值的不确定度评定方法,为工程制品指标类检测活动的参考值不确定度分析工作摸索了成功的经验。     

公路桥梁板式橡胶支座病害及应对策略研究

普通板式橡胶支座作为我国公路钢筋混凝土梁桥体系中的重要支承构件,其老化力学性能可影响局部及整体结构的服役安全性。因此,考虑橡胶材料老化、轴向压应力、支座几何构型等参数,研究老化橡胶支座在不同受力阶段的剪切性能。设计并进行了6个普通板式橡胶支座的剪切性能试验,对不同参数影响下支座的剪应变-剪应力曲线、剪切模量、水平位移-水平力及剪切刚度等参数进行对比分析。进一步应用有限元数值模拟方法,对老化支座的剪切性能进行参数分析,其有限元分析结果与试验结果进行对比。结果表明,橡胶等效老化年限小于20年,其橡胶老化对支座剪切性能的影响较小,则当橡胶等效老化时间大于50年,其剪切模量和剪切刚度增加,剪切变形能力降低,而橡胶老化对支座宏观剪切刚度的影响程度明显大于对材料剪切模量的影响。此外,支座剪应力-剪应变曲线、水平位移-水平力曲线及剪切刚度模拟结果随老化时间的变化规律与试验结果一致,且支座剪切性能随其剪切变形的增大,其模拟结果与试验结果之间差距逐渐降低。其中,当支座剪切变形达到100%时,支座剪切刚度模拟结果与试验结果最大相差20.4%,模拟结果与理论计算结果最大相差21.2%。鉴于实际桥梁工程中橡胶支座的老化受环境气候条件、车辆荷载或偶然荷载等的综合影响,其老化速度会有所加快,在进行老化支座剪切性能计算时应考虑其老化性能指标的取值。     

滑移隔震支座的试验研究及力学模型

通过滑移隔震支座的试验研究,探讨了静摩擦系数、动摩擦系数的变化趋势及滑动摩擦系数的影响因素,研究滑移隔震支座的恢复力特性。试验研究表明:静摩擦系数和动摩擦系数都与竖向压力的大小有关,随着竖向压力的增大而逐渐减小;滑动摩擦系数随滑动速度的增大而增大;滑动摩擦系数与频率有关,总的趋势是随着激励频率的增大,摩擦系数增大;滑移隔震支座加硅脂润滑后摩擦系数明显降低;高频激励下摩擦滑移隔震支座的恢复力模型宜采用理想弹塑性模型,低频激励下宜采用刚塑性模型。最后,指出已有摩擦力模型存在的缺陷,并根据试验结果建议了一个新的摩擦力模型,分析表明该模型与试验数据拟合较好。     

厚层橡胶支座的力学性能试验研究

普通橡胶支座具有较大的竖向刚度,往往与结构的竖向周期耦合引起不利的共振效应,为了避免竖向地震对隔震建筑内重要仪器设备的损害,提出利用厚层橡胶支座进行隔震的方法,并对厚层橡胶支座的力学性能进行了系统的试验研究。试验表明:与普通橡胶支座相比,厚层橡胶支座具有基本相同的剪切刚度和较小的竖向刚度,可用于核电、桥梁、地铁站等结构的三维隔震。厚层橡胶支座具有良好的大变形性能、疲劳性能、徐变性能和老化性能。针对厚层橡胶支座的轴压敏感性,提出了一种考虑橡胶层压缩模量、面积、厚度变化的积分修正方法,修正值与试验结果吻合较好。     

考虑板式支座滑动效应的桥梁振动台试验研究

在地震作用中,板式橡胶支座的滑动现象普遍存在,并可能导致梁体移位过大、梁体碰撞甚至落梁等一系列的连锁反应。通过试验对板式橡胶支座的滑动问题进行了研究;试验结果表明:高速公路典型桥梁中板式橡胶支座在还未达到设防地震作用就会发生滑动,很难满足《公路桥梁抗震设计细则》中规定的板式橡胶支座在地震作用下不允许发生滑动的要求;板式橡胶支座上表面先与下表面发生滑动,并且支座上表面滑动也更为频繁、尺度也更大;板式橡胶支座的滑动具有一定的隔震作用,可有效减小桥梁结构的地震反应,但这种隔震作用极不稳定;下部结构的大变形会使支座发生卡压,阻止其滑动位移的进一步扩大,间接发挥了防落梁作用。试验中板式橡胶支座间存在不均匀受压,导致部分桥墩受力过大而提前失效。     

考虑支座摩擦滑移的中小跨径桥梁抗震设计方法

通过对比中国、美国、日本中小跨径桥梁结构体系, 分析中国汶川地震和美国北岭地震、日本阪神地震中桥梁震害的差异以及中国汶川地震中桥墩破坏率较低的原因, 发现美国加州桥梁结构形式主要是框架式桥墩, 日本桥梁采用钢支座为主的支承体系, 而中国中小跨径桥梁主要采用板式橡胶支座, 中国公路桥梁抗震设计中直接引用国外抗震规范存在问题;结合板式橡胶支座与铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座和摩擦摆支座地震作用下耗能特点的不同, 提出中国广泛采用板式橡胶支座的中小跨径桥梁, 在抗震设计时支座可作为保险丝式单元优先损坏;参考美日两国的桥梁抗震设计方法, 给出了中国中小跨径桥梁考虑支座摩擦滑移的抗震设计方法, 建议中国中小跨径桥梁地震作用下利用板式橡胶支座摩擦耗能的特点, 通过支座摩擦滑移、最小支承长度和防落梁装置, 实现桥梁多道设防、分级耗能的抗震性能设计方法;最后给出了地震作用下桥梁纵桥向和横桥向相应的性能破坏模式, 并探讨了需要进一步研究的问题.