圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)

如有需要請(qǐng)聯(lián)系：

圓形四氟板式橡膠支座作為橋梁的重要構(gòu)件，承受和傳遞梁體載荷并適應(yīng)梁體的轉(zhuǎn)動(dòng)和位移，圓形四氟板式橡膠支座一旦安裝，更換將非常困難。圓形四氟板式橡膠支座的設(shè)計(jì)壽命要求大于50年。因此，圓形四氟板式橡膠支座的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化對(duì)圓形四氟板式橡膠支座質(zhì)量重要性的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格控制圓形四氟板式橡膠支座含膠量，嚴(yán)禁使用再生膠和膠粉，合理伸用垣充劑
圓形四氟板式橡膠支座各生產(chǎn)企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)強(qiáng)化并完善對(duì)圓形四氟板式橡膠支座成品的檢測(cè)手段。推廣采用自動(dòng)檢測(cè)裝置并在檢測(cè)報(bào)告中提供檢測(cè)曲線。增加對(duì)圓形四氟板式橡膠支座成品抗疲勞性能、性能、抗低溫性能及抗剪切極限能力的檢測(cè)項(xiàng)目。


圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)
圓形四氟板式橡膠支座是橋梁支座的一種類型，它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工制造容易、用鋼量少、成本低廉、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。目前圓形四氟板式橡膠支座已成為國(guó)內(nèi)公路與城市橋梁廣泛采用的一種支座形式。圓形四氟板式橡膠支座在支撐橋梁豎向力作用的同時(shí)還滿足橋梁上部結(jié)構(gòu)的使用要求，即變形和轉(zhuǎn)動(dòng)。橡膠本身是一種非常柔軟的材料，沒(méi)有足夠的強(qiáng)度來(lái)支撐較大的豎向力，所以設(shè)置中間層薄鋼板以提高支座豎向承載能力。
所有材料在承壓時(shí)都將產(chǎn)生橫向變形(泊松效應(yīng))，受壓時(shí)，柔性的橡膠橫向外膨脹(凸出)變形較大。由于加勁鋼板的約束，在受壓時(shí)能阻止橡膠橫向膨脹變形.從而提高了橡膠層承壓能力。圓形四氟板式橡膠支座的膨脹效應(yīng)可通過(guò)支座的形狀系數(shù)(S)來(lái)表述，支座的形狀系數(shù)定義為:S=有效承壓面積/單層橡膠層可自百變形廁轟面積根據(jù)形狀系數(shù)調(diào)整支座設(shè)計(jì)應(yīng)力后，在形狀系數(shù)不同取值范圍中，圓形四氟板式橡膠支座中大剪應(yīng)力數(shù)值與膠層與鋼板之間的剝離強(qiáng)度l OMPa相近。說(shuō)明圓形四氟板式橡膠支座設(shè)計(jì)應(yīng)力根據(jù)支座的形狀系數(shù)進(jìn)行調(diào)整是合理的，也是非常必要的。在JTG D62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》中取消了這一規(guī)定，圓形四氟板式橡膠支座的設(shè)計(jì)應(yīng)力統(tǒng)一為10. 0MPa.
目前，設(shè)計(jì)人員一般不提供圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)，只提供圓形四氟板式橡膠支座的尺寸，這樣將會(huì)導(dǎo)致廠家盲目生產(chǎn)，支座的形狀系數(shù)難以得到有效的控制，廠家既有可能生產(chǎn)形狀系數(shù)高的支座，也有可能生產(chǎn)形狀系數(shù)低的圓形四氟板式橡膠支座，而形狀系數(shù)低當(dāng)壓應(yīng)力為4. 2MPa時(shí)，理論推算主拉應(yīng)力為14. 3MPa，已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膠層與鋼板之間的剝離強(qiáng)度10MPa，此時(shí)觀測(cè)到橡膠與鋼板的接合部位邊緣處形成空穴，呈半圓形，半徑為0. lmm，見(jiàn)圖5b。當(dāng)壓應(yīng)力為6MPa時(shí)，理論推算主拉應(yīng)力為20. 4MPa，已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的橡膠拉伸強(qiáng)度17MPa，空穴迅速成長(zhǎng)。


圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)
觀測(cè)到橡膠層的空穴，漸呈三角形，空穴寬度為1. 2mm，見(jiàn)圖Sd。當(dāng)壓應(yīng)力大于6MPa時(shí)，觀測(cè)到橡膠層的空穴，呈銳角，空穴寬度為1.8mm，見(jiàn)圖Se。隨著載荷的增加，內(nèi)部膠層空穴在成長(zhǎng)、發(fā)展，裂尖明顯，如果存在交變負(fù)荷則裂紋必將在裂尖處形成裂紋并擴(kuò)展，將直接影響支座的耐久性。直至穿透5~厚的橡膠保護(hù)層。使加勁鋼板失去保護(hù)。圓形四氟板式橡膠支座的局部損傷表現(xiàn)為橡膠層與鋼板剝離，其次為橡膠層的開(kāi)裂，后為裂紋的擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)中觀察到的損傷現(xiàn)象與理論推算的結(jié)果基本上相符合。
(1)圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)不僅影響支座的力學(xué)性能，而且還影響支座的損傷程度。
(2)圓形四氟板式橡膠支座的損傷主要原因是支座鋼板邊緣的剪應(yīng)力，剪應(yīng)力與形狀系數(shù)成反比，并且剪應(yīng)力集中系數(shù)也與形狀系數(shù)成反比，當(dāng)形狀系數(shù)較小時(shí)，位于鋼板邊緣的膠層剪應(yīng)力較大，容易造成膠層與鋼板剝離，產(chǎn)生空穴，使支座的損傷程度提高。
(3)當(dāng)圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)較低時(shí)(S<8)支座的設(shè)計(jì)應(yīng)力應(yīng)隨形狀系數(shù)的大小進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這可有效降低支座損傷發(fā)生的概率。
(4)在圓形四氟板式橡膠支座的設(shè)計(jì)上，除了要考慮圓形四氟板式橡膠支座承載面積和支座高度這兩個(gè)主要因素外，還應(yīng)將形狀系數(shù)作為支座設(shè)計(jì)的主要控制參數(shù)和圓形四氟板式橡膠支座成品驗(yàn)收的主要依據(jù)。使生產(chǎn)廠家有效控制圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)，不至于盲目生產(chǎn)。
圓形四氟板式橡膠支座的形狀系數(shù)

查看全部介紹