公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能檢驗(yàn)規(guī)則

1、.公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能檢驗(yàn)規(guī)則 1、主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了板式橡膠支座抗壓彈性模量、抗剪彈性模量、極限抗壓強(qiáng)度、容許剪切角、摩擦系數(shù)、容許轉(zhuǎn)角檢驗(yàn)有關(guān)的符號(hào)、試驗(yàn)方法和判定規(guī)則。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于檢測(cè)公路橋梁用板式橡膠支座成品力學(xué)性能。 2 、引用標(biāo)準(zhǔn) JT3132·1 公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列 JT3132·2 公路橋梁板式橡膠支座技術(shù)條件 JJGl39拉力壓力和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程 3、符號(hào) E抗壓彈性模量，MPa； G 抗剪彈性模量，MPa； Ru極限抗壓強(qiáng)度，MPa； a橡膠片的容許剪切角，rad； tga橡膠片容許剪切角的正切值； µ

2、;h橡膠片與混凝土表面摩擦系數(shù)； g橡膠片與鋼板表面摩擦系數(shù)； µg四氟板與不銹鋼板表面摩擦系數(shù)； 支座容許轉(zhuǎn)角，rad； tg 支座容許轉(zhuǎn)角正切值； La支座短邊尺寸，mm， Lb-支座長(zhǎng)邊尺寸，mmj 1支座中間層橡膠片厚度，mmi n支座中加勁鋼板層數(shù)； S支座形狀系數(shù)， 支座總厚度，mm， 0 支座中單層加勁鋼板的厚度，mm， 1支座橡膠層的總厚度，mm； A支座承壓面積，mm2； Ó試驗(yàn)時(shí)作用在支座上的壓應(yīng)力，MPa； Ó支座的平均容許壓應(yīng)力，MPa， 試驗(yàn)時(shí)作用在支座上的剪應(yīng)力，MPa； H試驗(yàn)時(shí)作用在支座上的水平力，kN， C支座累積壓縮變形，mmj

3、 S支座累積水平變形，mm； 1支座累積壓縮應(yīng)變， r1支座累積剪切應(yīng)變I N支座承載力，kN。4、試驗(yàn)條件、試樣、儀器要求 4.1 試驗(yàn)條件試驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)溫度為23+5相對(duì)濕度為(65±5)4.2 試樣(被檢驗(yàn)支座的簡(jiǎn)稱(chēng))4.2.1 試樣尺寸 試樣尺寸應(yīng)取用實(shí)樣。只有受壓力機(jī)噸位限制時(shí)，可由檢驗(yàn)單位或用戶與試驗(yàn)單位、監(jiān)檢單位協(xié)商用特制試樣代替實(shí)樣。 4.2.2 試樣的技術(shù)要求 4.2.2.1 試樣應(yīng)符合JT31322的有關(guān)規(guī)定。 4.2.2.2 試樣的長(zhǎng)邊、短邊、直徑、中間層橡膠片厚度、總厚度等，均以該種試樣所屬規(guī)格系列中的公稱(chēng)值為準(zhǔn)。 4.2.2.3 摩擦系數(shù)試驗(yàn)試樣要求摩阻力試驗(yàn)

4、的試樣可分4種： a. 板式橡膠支座試樣對(duì)支座試樣的平面尺寸和高度不作統(tǒng)一規(guī)定。 b. 混凝土試樣混凝土試樣的尺寸可用矩形混凝土塊，矩形的每一邊應(yīng)長(zhǎng)出支座試樣相應(yīng)碑長(zhǎng)50100mm。試樣的高度應(yīng)不小于50mm，其上下面應(yīng)平整而不光滑。試樣混凝土的標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于25號(hào)，并在試樣內(nèi)適當(dāng)配置鋼筋。 c. 鋼板、不銹鋼板試樣鋼板試樣可直接由熱軋鋼板上割取，表面不必加工。試樣為矩形，每一邊應(yīng)長(zhǎng)出支座試樣相應(yīng)邊長(zhǎng)50-100ram，鋼板厚度不宜小于10ram。不銹鋼板試樣采用0Crl7Nil2M02或1crl8NigTi不誘鋼板，表面粗糙度的Ra小于m，試樣為錐形，每邊至少應(yīng)長(zhǎng)出支座試樣相應(yīng)邊長(zhǎng)100mm，

5、厚度不宜小于2mm。 d. 四氟滑板式支座試樣對(duì)四氟滑板式支座試樣的平面尺寸和高度不作統(tǒng)一規(guī)定。 4.2.3 試樣數(shù)量 每次檢驗(yàn)應(yīng)取三種不同形狀系數(shù)支座進(jìn)行，各種試驗(yàn)試樣通用。每種試樣數(shù)量如下。 4.2.3.1 抗壓彈性模量試驗(yàn)試樣數(shù)量為三塊。 4.2.3.2 抗剪彈性模量試驗(yàn)試樣每?jī)蓧K組成一對(duì)，數(shù)量為三對(duì)。 4.2.3.3 極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試樣數(shù)量不得少于三塊。 4.2.3.4 容許剪切角試驗(yàn)試樣每?jī)蓧K組成一對(duì)，數(shù)量為三對(duì)。 4.2.3.5 摩擦系數(shù)試驗(yàn)試樣數(shù)量為二塊。 4.2.3.6容許轉(zhuǎn)角試驗(yàn)試樣每?jī)蓧K組成一對(duì)，數(shù)量為三對(duì)。 4.2.4 試樣抽取試樣應(yīng)在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)任取，儲(chǔ)存條件應(yīng)滿足JT31

6、32·2要求9 4.2.5 試樣停放 試驗(yàn)前應(yīng)將試樣直接暴露在標(biāo)準(zhǔn)溫度和濕度下，停放三天，以使試樣內(nèi)外溫度一致。 4.3 儀器 4.3.1 壓力試驗(yàn)機(jī)的示值誤差應(yīng)不小于滿負(fù)荷的0.5，并應(yīng)具有正確的加載中心。加載時(shí)應(yīng)平穩(wěn)無(wú)震動(dòng)。壓力機(jī)的使用負(fù)荷應(yīng)在其滿負(fù)荷的(1585)范圍內(nèi)并按JJ0139進(jìn)行檢定。 4.3.2 百分表量程應(yīng)不小于5mm，并應(yīng)定期檢定。 4.3.3 試驗(yàn)中使用的帶有測(cè)力裝置的千斤頂，其千斤頂和測(cè)力計(jì)(或百分表)的使用負(fù)荷應(yīng)在其滿量程的(15 085)范圍內(nèi)。測(cè)力計(jì)的示值誤差應(yīng)為其滿量程的O.5。 4.3.4抗剪彈性模量試驗(yàn)、容許剪切角試驗(yàn)、摩擦系數(shù)試驗(yàn)中所使用的中間

7、鋼拉板可參照?qǐng)Dl制作。 鋼拉板的各部位尺；要根據(jù)壓力試驗(yàn)機(jī)承載板，支座試樣，千斤頂、傳感器等器物的尺寸和支座試樣水平變形的大小確定。 5、試驗(yàn)方法 5.1 抗壓彈性模量試驗(yàn) 5.1.1 試驗(yàn)步驟 5.1.1.1 將試樣置于壓力機(jī)的承載板上，對(duì)準(zhǔn)中心，加載至壓應(yīng)力為1.0MPa，在承絨板四角對(duì)稱(chēng)安置四只百分表。 5.1.1.2 進(jìn)行預(yù)壓。將壓應(yīng)力緩緩增至()，持荷5min，然后卸載至壓應(yīng)力為l.OMPa，記錄百分表初始值，預(yù)壓三次。 5.1.1.3 正式加載。每一加載循環(huán)自l=1.0MPa開(kāi)始每級(jí)壓應(yīng)力增加l.OMPa，持荷3min，讀取百分表讀數(shù)，至()為止，然后卸載至壓應(yīng)力為1.oMPa。1

8、0min后進(jìn)行下一加載循環(huán)。加載過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。 5.1.1.4 以承載板四角所測(cè)得的變化值的平均值，作為各級(jí)荷投下lJIc樣的累計(jì)jJ三縮變形，按試樣橡膠層的總厚度j求出在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下，試樣的累計(jì)壓縮應(yīng)變i。 5.1.2 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算 5.1.2.1 抗壓彈性模量按下式計(jì)算，其中矩形支座的i，K，()取值見(jiàn)表1。式中：i第I級(jí)試驗(yàn)壓力，MPa；試驗(yàn)壓應(yīng)力的算術(shù)平均值，MPa； i第i級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的累計(jì)壓縮應(yīng)變值， E試樣的抗壓彈性模量，MPa；5.1.2.2 每一塊試樣的抗壓彈性模量E為三次加載過(guò)程所得的三個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值。但單項(xiàng)結(jié)果和算術(shù)平均值之間的偏差不應(yīng)大于算術(shù)平均值的

9、10，否則該試樣應(yīng)重新試驗(yàn)一次。 表1 形狀系數(shù)SrR=MPa>851010.0>78499.0>67388.056277.0 5.2 抗剪彈性模量試驗(yàn) 5.2.1 試驗(yàn)步驟 5.2.1.1 在壓力機(jī)的承載板上，將試樣及中間鋼拉板按雙剪組合配置好，而且試樣和中間鋼拉板的對(duì)稱(chēng)軸應(yīng)和壓力機(jī)承載板中軸在同一垂直面上。 5.2.1.2 將壓應(yīng)力緩緩增至()，并在整個(gè)抗剪試驗(yàn)過(guò)程中保持不變。 5.2.1.3 安裝水平千斤頂及測(cè)力計(jì)和回轉(zhuǎn)式隆度計(jì)(或百分表)。水平千斤頂?shù)妮S線應(yīng)和中間鋼拉板的對(duì)稱(chēng)軸重合。 5.2.1.4 水平力預(yù)載。施加水平力至剪應(yīng)力=1.0MPa，持荷5min，然后卸載

10、至剪應(yīng)力為0.1MPa,記錄撓度計(jì)初始值。預(yù)載三次。 5.2.1.5 式加載。每一加載循環(huán)自=0.1MPa開(kāi)始，每級(jí)剪應(yīng)力增加0.1MPa，持荷1min，讀取撓度計(jì)讀數(shù)，至=1.0MPa為止，然后卸載至剪應(yīng)力為0.1MPa。lOmin后進(jìn)行下一循環(huán)。加載過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。 5.2.1.6 將各級(jí)水平荷載下?lián)隙扔?jì)所測(cè)出的試樣累積水平變形s，按試樣橡膠層的總厚度j求出在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下，試樣的累積剪切應(yīng)變t。 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算 5.2.2.1 抗剪彈性模量按下式計(jì)算 式中：第i級(jí)試驗(yàn)剪應(yīng)力，MPa； 試驗(yàn)剪應(yīng)力的算術(shù)平均值，MPa i第i級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的累計(jì)剪切應(yīng)變值，G試樣的抗剪彈

11、性模量，MPa。5.2.2.2 每?jī)蓚€(gè)檢驗(yàn)支座所組成試樣的綜合抗剪彈性模量D為這組試件三次加載所得到的三個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值。但各單項(xiàng)結(jié)果與算術(shù)平均值之間的偏差應(yīng)不大于算術(shù)平均值的10，否則該試樣應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)一次。 5.3 極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 5.3.1 將試樣放置在壓力機(jī)的承載板上，并對(duì)準(zhǔn)中心位置。 532 緩緩加載，加載速率按每分鐘增加1.0MPa控制，至試樣壓應(yīng)力達(dá)到7()為止，并隨時(shí)觀察試樣是否完好無(wú)損。 5.4 容許剪切角試驗(yàn) 5.4.1 試驗(yàn)步驟 容許剪切角試驗(yàn)方法同抗剪彈性模量試嗡并可與抗剪彈性模量試驗(yàn)同時(shí)完成。 5.4.2 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算試樣的容許剪切角按下式計(jì)算式中：max試驗(yàn)

12、時(shí)最大剪應(yīng)力，MPaj G試樣抗剪彈性模量，MPa；tga試樣橡膠片容許剪切角正切值。5.5 摩擦系數(shù)試驗(yàn) 摩擦系數(shù)試驗(yàn)，除要求必須對(duì)四氟板與不銹鋼板進(jìn)行檢驗(yàn)外，對(duì)橡膠與混凝土，橡膠與鋼板間摩擦系數(shù)試驗(yàn)可在需要或用戶要求時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。 5.5.1 試驗(yàn)步驟 5.5.1.1 將試樣按圖12規(guī)定擺好，對(duì)準(zhǔn)中心位置。 a. 壓力機(jī)上承載板I 2一支座試樣，3一中間鋼拉板I 4一壓力機(jī)下承載板I 5一承載板上附加的防滑擋板； b.6一混凝土、鋼板、或不銹鋼板試樣 5.5.1.2 施加壓應(yīng)力至()，并在整個(gè)摩擦系數(shù)試驗(yàn)過(guò)程中保持不變。 5.5.1.3 逐級(jí)均勻施加水平力，每級(jí)間隔30S增加水平剪應(yīng)力02M

13、Pa，至支座試樣與混凝土、鋼板，不銹鋼板試樣接觸面間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)為止，記錄此時(shí)的水平剪應(yīng)力。試驗(yàn)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。 5.5.2 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算 試樣的摩擦系數(shù)按下式計(jì)算，并求出三次的算術(shù)平均值。 =/ 式中：接觸面間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的水平剪應(yīng)力， Mpa； 平均容許壓應(yīng)力，MPa；， 摩擦系數(shù)。 5.6 容許轉(zhuǎn)角試驗(yàn) 5.6.1 試驗(yàn)原理 施加壓應(yīng)力至平均容許壓應(yīng)力，則試樣產(chǎn)生垂直壓縮變形。然后用油壓千斤頂對(duì)中間工字梁施加一個(gè)向上的力P，工字梁產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，上下試樣邊緣也產(chǎn)生壓縮及回彈兩個(gè)相反變形。由轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的支座邊緣的變形必須小于由垂直荷載和強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)共同影響下產(chǎn)生的壓縮變形(見(jiàn)圖3，圖4)。 5.6.2

14、 試驗(yàn)步驟 5.6.2.1 將試樣按圖3規(guī)定擺好，對(duì)準(zhǔn)中心位置。在距試樣中心600mm處，安裝使染產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)用的千斤頂和測(cè)力計(jì)，并在承載梁(或板)四角對(duì)稱(chēng)安置四只百分表。 1壓力機(jī)上承載板； 2試樣，3中間工字粟(假想梁體)； 4承載梁(板)；5壓力機(jī)下承載板，6·千斤頂5.6.2.2 進(jìn)行預(yù)壓。將壓應(yīng)力緩緩增至，維持5min，然后卸載至壓應(yīng)力為1.OMPa，如此反復(fù)三遍。檢查百分表是否安妥，讀數(shù)是否靈敏準(zhǔn)確。 5.6.2.3 正式加載。施加壓力至，停5min讀數(shù)。維持不變，用油壓千斤頂對(duì)中間工字梁施加一個(gè)向上的力P，使其達(dá)到預(yù)期轉(zhuǎn)角的正切值（偏差不大于5%），停5min后，讀媽千斤力

15、P及百分?jǐn)?shù)表的讀數(shù)。 5.6.2.4 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算 a. 實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角的正切值計(jì)算 tgØ=21+ 48 ：百分表N 1，N2處的變形平均值，mm：百分表Na，N4處的變形平均值，mm L轉(zhuǎn)動(dòng)力臂，L=600mm b.各種轉(zhuǎn)角下，由于垂直荷載和轉(zhuǎn)動(dòng)共同影響產(chǎn)生的壓縮變形值計(jì)算 2=c一l l=一2 式中：垂直荷載N時(shí)試樣累積壓縮變形值(可用抗壓彈性模量試驗(yàn)測(cè)得數(shù)值)，mm； 。轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，試樣中心平均回彈變形值，mm； 。垂直荷載和轉(zhuǎn)動(dòng)共同影響下試樣中心處產(chǎn)生壓縮變形值，mm c. 各種轉(zhuǎn)角下，試樣邊緣換算變形值計(jì)算 3=tgØ·La2 式中：La試樣短邊尺寸，mm

16、； d各種轉(zhuǎn)角下，支座邊緣最大、最小變形值計(jì)算 6、試驗(yàn)記錄及報(bào)告 6.1 抗壓彈性模量試驗(yàn)記錄及報(bào)告抗壓彈性模量試驗(yàn)記錄以表2表示 抗壓彈性模量試驗(yàn)測(cè)定值 表2試樣編號(hào)規(guī)格尺寸La×Lb×Lmm橡膠層總厚度1mm測(cè)定次數(shù)百分?jǐn)?shù)編號(hào)壓應(yīng)力MPa求出E值MPa算術(shù)平均值EMPaE值與E值偏差%標(biāo)準(zhǔn)容許值MPa與標(biāo)準(zhǔn)偏差值%橡膠硬度邵爾A形狀系數(shù)S1.02.03.04.0(a)1N1N2N3N4平均值a壓應(yīng)變g12N1N2N3N4平均值a壓應(yīng)變g13N1N2N3N4平均值a壓應(yīng)變g1a算術(shù)平均值mm 試驗(yàn)者： 計(jì)算者： 委托單位： 試驗(yàn)溫度： 校對(duì)者： 審核者： 生產(chǎn)廠家： 備

17、注： 試驗(yàn)單位： 試驗(yàn)日期： 監(jiān)理單位：6.2 抗剪彈性模量、容許剪切角試驗(yàn)記錄及報(bào)告抗剪彈性模量、容許剪切角試驗(yàn)記錄以下3表示 抗剪彈性模量、容許剪切角試驗(yàn)測(cè)定值 表3試樣編號(hào)規(guī)格尺寸La×Lb×Lmm橡膠層總厚度1mm測(cè)定次數(shù)回轉(zhuǎn)式撓度儀編號(hào)剪應(yīng)力MPa求出G值MPa算術(shù)平均值GMPaG值與G值偏差%標(biāo)準(zhǔn)容許值GMPa與標(biāo)準(zhǔn)偏差值%橡膠硬度邵爾A試驗(yàn)剪切角正切值tga標(biāo)準(zhǔn)容許值tga0.10.20.3mm1N1N2平均值a剪應(yīng)變y12N1N2平均值a剪應(yīng)變y13N1N2平均值a剪應(yīng)變y16.3 極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)記錄及報(bào)告極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)記錄以表4表示 極限抗壓強(qiáng)度測(cè)定值

18、 表4試樣編號(hào)規(guī)格尺寸Lb×6mm形狀系數(shù)S中間層橡膠片厚度1mm單層鋼板厚度1mm橡膠硬度邵爾A容許壓應(yīng)力MPa極限抗壓強(qiáng)度Ra>7()MPa試樣工作狀態(tài) 試驗(yàn)者； 計(jì)算者。 委托單位。 校對(duì)者t 審核者； 生產(chǎn)廠家： 試驗(yàn)單位： 試驗(yàn)日期： 監(jiān)檢單位 試驗(yàn)溫度： 備 注。 6.4 摩擦系數(shù)試驗(yàn)記錄及報(bào)告摩擦系數(shù)試驗(yàn)記錄以表5表示。 摩擦系數(shù)測(cè)定值 表5試樣編號(hào)接 觸 面測(cè)定次數(shù)壓應(yīng)力()MPa剪應(yīng)力()MPa摩擦系數(shù)µ四氟板與不銹鋼板(加硅脂油)初始值穩(wěn)定值橡膠與強(qiáng)攀土123平均值1橡膠與鋼板23平均值試驗(yàn)者: 計(jì)算者: 委托單位:校對(duì)者: 審核者: 生產(chǎn)廠家： 試驗(yàn)單位： 試驗(yàn)日期： 監(jiān)檢單位: 試驗(yàn)溫度： 備 注:6.5容許轉(zhuǎn)角試驗(yàn)記錄及報(bào)告容許轉(zhuǎn)角試驗(yàn)記錄以表6表示。 容許轉(zhuǎn)角試驗(yàn)測(cè)定值 表6試樣編號(hào)規(guī)格尺寸La×Lb×預(yù)期轉(zhuǎn)角tgØ承載力NkN千斤頂加載PkN轉(zhuǎn)動(dòng)力臂L=600ram時(shí)壓縮查_(kāi)形值測(cè)定百分表編號(hào)N1.