支座的承載能力與極限變形能力是評定橡膠支座性能的重要參數(shù),而形狀系數(shù)S是設(shè)計支座的重要參數(shù)。支座的受力特點是在承受豎向壓應(yīng)力的同時,還承受轉(zhuǎn)動和水平移動。支座通過剪切變形來適應(yīng)橋梁由于溫度、混凝土收縮、車輛制動等因素引起的變形量。
橡膠是一種非常柔性的材料,極易產(chǎn)生變形和轉(zhuǎn)動,且不能承受較大的豎向壓應(yīng)力。板式橡膠支座內(nèi)部的加勁板可提高橡膠支座的豎向承載能力。由于受壓時,橡膠材料將產(chǎn)生橫向膨脹變形,稱為泊松效應(yīng)。放置剛性的加勁板是為了改變并約束橡膠的橫向膨脹變形。加勁板的約束使得橡膠在受壓時變硬,大大提高了橡膠的承載能力和抗壓剛度及水平剪切變形。橡膠支座剪切變形的極限取決于剪切應(yīng)變和大應(yīng)變條件下的失效變形,如局部翹曲,扭面,開裂。如果鋼板與橡膠粘接不牢,將在橡膠支座的橡膠與鋼板接合部和夾角處出現(xiàn)缺陷。
在橡膠支座生產(chǎn)實踐中,經(jīng)常出現(xiàn)中間橡膠層厚度分布不均勻的現(xiàn)象,常見的膠層厚度不均勻分布可歸納為四種情況,支座成品高度符合設(shè)計要求,鋼板保持平行,橡膠層厚度不相等。支座成品高度符合設(shè)計要求,膠層厚度不均勻,且鋼板不平行。
橡膠支座內(nèi)局部橡膠與鋼板(柔性與剛性)連接面的邊緣處存在較高的應(yīng)力集中現(xiàn)象。當(dāng)橡膠與鋼板邊沿處應(yīng)力大于橡膠撕裂強度或粘結(jié)強度時,將導(dǎo)致支座內(nèi)部萌生空穴現(xiàn)象或裂紋,隨之裂紋擴(kuò)展必將形成表面損傷,逐漸使支座功能失效。
在橡膠支座的生產(chǎn)與檢測時,應(yīng)高度重視由于支座內(nèi)局部橡膠層的不均勻性對支座耐久性能的影響。生產(chǎn)時務(wù)必嚴(yán)格按設(shè)計要求加工與控制,保證橡膠層的均勻分布。檢測時,應(yīng)特別重視橡膠支座的解刨檢驗,必須嚴(yán)格按照支座內(nèi)在質(zhì)量解刨檢驗標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,嚴(yán)防不符合規(guī)定的橡膠支座流入工程,影響橋梁工程的性和耐久性。
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