橋梁支座力學(xué)性能檢測(cè)方法

材料3111第四組劉茜韓林豆王洋洋李菲

趙增峰馮于軒楊萌

支座力學(xué)性能檢測(cè)方法1.抗壓彈性模量試驗(yàn)

2.抗剪彈性模量試驗(yàn)

3.抗剪黏結(jié)性能試驗(yàn)

4.抗剪老化試驗(yàn)

5.摩擦系數(shù)試驗(yàn)

6.轉(zhuǎn)角試驗(yàn)

7.極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?zāi)夸泴⒃嚇又糜谠囼?yàn)機(jī)的承載板上，對(duì)準(zhǔn)中心，核對(duì)承載板四角對(duì)稱(chēng)安置的四個(gè)位移傳感器預(yù)壓，預(yù)壓三次，加載速率為0.03～0.04MPa/S，預(yù)壓應(yīng)力為10MPa。正式加載，循環(huán)3次加載加載速率為0.03～0.04MPa/S，正式加載從4MPa到10MPa。以承壓板四角所測(cè)的變化值得平均值，作為各級(jí)荷載下試樣的累計(jì)豎向壓縮變形，按試樣橡膠層的總厚度計(jì)算各級(jí)試驗(yàn)荷載下，式樣的累計(jì)壓縮應(yīng)變每一塊試樣的抗壓彈性模量為三次加載過(guò)程所得的三個(gè)實(shí)測(cè)結(jié)果的算術(shù)平均值，單項(xiàng)結(jié)果和算術(shù)平均值之差不應(yīng)大于平均值的3%，否則應(yīng)重新復(fù)核試驗(yàn)一次。一.抗壓彈性模量試驗(yàn)：1.試驗(yàn)步驟2.實(shí)測(cè)抗壓彈性模量計(jì)算：公式：E1=(Q10-Q4)/(b10-b4)式中：E1是試樣實(shí)測(cè)的彈性模量計(jì)算值;累計(jì)壓縮應(yīng)變:Q4、b4是第4MpaJ級(jí)試驗(yàn)荷載下壓應(yīng)力和累計(jì)壓縮變形值；Q10、b10是第4MpaJ級(jí)試驗(yàn)荷載下壓應(yīng)力和累計(jì)壓縮變形值；二.剪彈性模量試驗(yàn)1.抗剪彈性模量試驗(yàn)步驟在試驗(yàn)機(jī)的承載板上，應(yīng)使支座順其短邊方向受剪，將試樣及中間鋼拉板按雙剪組合配置好，使試樣和中間鋼拉板的對(duì)稱(chēng)軸和試驗(yàn)機(jī)承載板中心軸處在同一垂直面上，精度應(yīng)小于1%的試件短邊尺寸。為防止出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，應(yīng)在上下承載板和中間鋼拉板上粘貼高摩擦板，以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性；將壓應(yīng)力以（0.03-0.04）MPa/s的速率連續(xù)地增至平均壓應(yīng)力δ，繪制應(yīng)力—時(shí)間圖，并在整個(gè)抗剪試驗(yàn)過(guò)程中保持不變調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的剪切試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，使水平油缸、負(fù)荷傳感器的軸線(xiàn)和中間鋼拉板的對(duì)稱(chēng)軸重合；預(yù)加水平力。以（0.002-0.003）MPa/s的速率連續(xù)施加水平剪應(yīng)力至剪應(yīng)力τ=1.0MPa，持荷5min，然后以連續(xù)均勻的速度卸載至剪應(yīng)力為0.1MPa持荷5min，記錄初始值，繪制應(yīng)力—應(yīng)變圖。預(yù)載三次正式加載。每一加載循環(huán)自τ1=0.1MPa開(kāi)始，每級(jí)剪應(yīng)力增加0.1MPa，持荷1min，采集支座變形數(shù)據(jù)，至τ=1.0MPa為止，繪制的應(yīng)力—應(yīng)變圖應(yīng)呈線(xiàn)性關(guān)系。然后以連續(xù)均勻的速度卸載至剪應(yīng)力為0.1MPa。10min后進(jìn)行下一循環(huán)試驗(yàn)。加載過(guò)程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行三次。將各級(jí)水平荷載下位移傳感器所測(cè)得的試樣累計(jì)水平剪切變形△s，按試樣橡膠層的總厚度te求出在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下，試樣的累積剪切應(yīng)變?chǔ)胕=△s/te試樣的實(shí)測(cè)抗剪彈性模量應(yīng)按下列公式計(jì)算G1=(τ1.0-τ0.3)/(Y1.0-Y0.3)累計(jì)剪切應(yīng)變式中：G1—試樣的實(shí)測(cè)抗剪彈性模量計(jì)算值，精確至1%，MPa；τ1.0、γ1.0—第1.0MPa級(jí)試驗(yàn)荷載下的剪應(yīng)力和累計(jì)剪切應(yīng)變值，MPaτ0.3、γ0.3—第0.3MPa級(jí)試驗(yàn)荷載下的剪應(yīng)力和累計(jì)剪切應(yīng)變值，MPa三．抗剪粘結(jié)性能試驗(yàn)將試樣置于試驗(yàn)機(jī)的承載板上，對(duì)準(zhǔn)中心，核對(duì)承載板四角對(duì)稱(chēng)安置的四個(gè)位移傳感器預(yù)壓，預(yù)壓三次，加載速率為0.03～0.04MPa/S，預(yù)壓應(yīng)力為10MPa。正式加載，循環(huán)3次加載加載速率為0.03～0.04MPa/S，正式加載從4MPa到10MPa。以承壓板四角所測(cè)的變化值得平均值，作為各級(jí)荷載下試樣的累計(jì)豎向壓縮變形，按試樣橡膠層的總厚度計(jì)算各級(jí)試驗(yàn)荷載下，式樣的累計(jì)壓縮應(yīng)變每一塊試樣的抗壓彈性模量為三次加載過(guò)程所得的三個(gè)實(shí)測(cè)結(jié)果的算術(shù)平均值，單項(xiàng)結(jié)果和算術(shù)平均值之差不應(yīng)大于平均值的3%，否則應(yīng)重新復(fù)核試驗(yàn)一次。；觀察試件的受力情況，水平力卸載后試樣是否完好無(wú)損

四）抗剪老化試驗(yàn)

將試件置于老化箱內(nèi)，在（70±2）℃的溫度下經(jīng)72小時(shí)后取出，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（23±5）℃下，停放48小時(shí)后，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（23±5）℃下進(jìn)行抗剪老化試驗(yàn)，試驗(yàn)與抗剪彈模方法步驟相同。老化后抗剪彈性模量G2的計(jì)算方法與標(biāo)準(zhǔn)抗剪彈性模量計(jì)算方法相同.

五）摩擦系數(shù)試驗(yàn)：

實(shí)測(cè)摩擦系數(shù)方法步驟：

（1）將四氟滑板支座與不銹鋼板試件按規(guī)定擺放，對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)承載板中心位置，精度應(yīng)小于1%的試件短邊尺寸。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將四氟滑板試件的儲(chǔ)油槽注滿(mǎn)5201-2硅脂油；

（2）將壓應(yīng)力以（0.03-0.04）MPａ/S的速率連續(xù)地增至平均壓應(yīng)力σ，繪制應(yīng)力-時(shí)間圖，并在整個(gè)摩擦系數(shù)試驗(yàn)過(guò)程中保持不變。其預(yù)壓時(shí)間為1小時(shí)；

（3）以（0.002-0.003）MPａ/S的速率連續(xù)地施加水平力，直至橡膠支座試樣與不銹鋼板試樣接觸間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)為止，記錄此時(shí)的水平剪應(yīng)力值，加載過(guò)程連續(xù)進(jìn)行三次。

（4）

摩擦系數(shù)計(jì)算公式：

μ=τ/σ

τ=H/A0

σ=P/A0

六）轉(zhuǎn)角試驗(yàn)

轉(zhuǎn)角試驗(yàn)方法步驟：

（1）將試件按規(guī)定擺放，對(duì)準(zhǔn)中心位置，精度應(yīng)小于1%的試件短邊尺寸。在距試件中心L處，安裝使梁產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)用的千斤頂和測(cè)力計(jì)，并在梁或板四周安裝四只高精度位移傳感器（精度0.001毫米）；

（2）預(yù)壓。將壓應(yīng)力以（0.03-0.04）MPａ/S的速率連續(xù)地增至平均壓應(yīng)力σ，繪制應(yīng)力-時(shí)間圖，持續(xù)５分鐘后，以連續(xù)均勻的速度卸載至壓應(yīng)力為1.0MPａ，如此反復(fù)三遍。檢查傳感器是否靈敏準(zhǔn)確；

（3）加載。將壓應(yīng)力按照抗壓彈性模量試驗(yàn)要求增至壓應(yīng)力σ（并在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中保持不變），采集支座變形數(shù)據(jù)，繪制應(yīng)力-應(yīng)變圖，用千斤頂對(duì)中間梁施加一個(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5鐘后，記錄千斤頂力及傳感器的數(shù)值。

（4)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角正切值的計(jì)算七）極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟如下：1、將試樣放置在試驗(yàn)機(jī)承載板上，上下承載板與支座面不得有油污，對(duì)準(zhǔn)中心位置，精度小于1%試件短邊尺寸。2、以0.1MPa每秒速率連續(xù)加載至試樣極限抗壓強(qiáng)度不小于70MPa為止，繪制應(yīng)力——時(shí)間圖，并隨時(shí)觀察試樣受力狀態(tài)及變化情況，試樣是否完好無(wú)損。八).判定規(guī)則

1）實(shí)測(cè)的抗壓彈模與容許值偏差在±２０％之內(nèi)，則滿(mǎn)足要求；

2）實(shí)測(cè)的抗剪彈模與容許值的偏差在±１５％之內(nèi)，則滿(mǎn)足要求的；

3）在兩倍的剪應(yīng)力作用下，橡膠層未被剪壞，中間層鋼板未斷裂錯(cuò)位，卸載后，支座變形恢復(fù)正常，則認(rèn)為是滿(mǎn)足抗剪粘結(jié)性能要求；

4）試件老化抗剪彈模與規(guī)定抗剪彈模的偏差在±１５％之內(nèi)，則滿(mǎn)足要求；

5）實(shí)測(cè)剪切角正切值符合容許剪切角正切值，則認(rèn)為是滿(mǎn)足要求的；

6）在不小于７０ＭＰａ的壓應(yīng)力時(shí)，橡膠層未被擠壞，中間層鋼板未斷裂，四氟板與橡膠未發(fā)生剝離，則認(rèn)為極限抗壓強(qiáng)度是滿(mǎn)足要求；

7）實(shí)測(cè)摩擦系數(shù)符合容許摩擦系數(shù)，則認(rèn)為是滿(mǎn)足要求的；

8）試件的轉(zhuǎn)角正切值，混凝土和鋼筋混凝土橋梁在