圆板式橡胶支座抗压试验及应力分析

采用通用有限元软件ansys对圆板式橡胶支座的典型代表试件建立fea模型,针对支座中心加载和坡梁偏压加载工况,进行了数值模拟分析,从有限元仿真分析的角度,定性地解释了圆板式橡胶支座的受力性能,以及利用有限元数值分析手段定性分析橡胶支座性能的可行性。

球冠圆板式橡胶支座在平面上各向同性，并以其球冠调节受力状况。不但适用于一般桥梁使用，也适用于各种布置复杂、纵横较 大的立交桥及高架桥，其坡度使用范围为3～5%，也可根据不同坡度需要调整球冠半径。 tcyb球冠橡胶支座结构见图 tcyb球冠橡胶支座技术要求 tcyb球冠橡胶支座设计参数见表2-2 tcyb球冠橡胶支座橡胶料物理性能执行jt/t4-93标准见表1-1 tcyb球冠橡胶支座成品的力学性能我公司参照jt/t4-93标准制订了企业标准见表2-3橡胶支座成品力学性能 橡胶支座处于桥梁上、下部构造接点的重要位置，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了确何橡胶支座的设计 选型合理，及加工质量符合核技术标准外、正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。 1、支承垫石的设置 为了保证工程安装质量以及安装、调整和更换支座的方便，不管是采用现浇梁法还

球冠圆板式橡胶支座在平面上各向同性，并以其球冠调节受力状况。不但适用于一般桥梁使用，也适用于各种布置复杂、纵横较 大的立交桥及高架桥，其坡度使用范围为3～5%，也可根据不同坡度需要调整球冠半径。 tcyb球冠橡胶支座结构见图 tcyb球冠橡胶支座技术要求 tcyb球冠橡胶支座设计参数见表2-2 tcyb球冠橡胶支座橡胶料物理性能执行jt/t4-93标准见表1-1 tcyb球冠橡胶支座成品的力学性能我公司参照jt/t4-93标准制订了企业标准见表2-3橡胶支座成品力学性能 橡胶支座处于桥梁上、下部构造接点的重要位置，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了确何橡胶支座的设计 选型合理，及加工质量符合核技术标准外、正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。 1、支承垫石的设置 为了保证工程安装质量以及安装、调整和更换支座的方便，不管是采用现浇梁法还是预制

球冠圆板式橡胶支座在平面上各向同性，并以其球冠调节受力状况。不但适用于一般桥梁使用，也适用于各种布置复杂、纵横较 大的立交桥及高架桥，其坡度使用围为3～5%，也可根据不同坡度需要调整球冠半径。 tcyb球冠橡胶支座结构见图 tcyb球冠橡胶支座技术要求 tcyb球冠橡胶支座设计参数见表2-2 tcyb球冠橡胶支座橡胶料物理性能执行jt/t4-93标准见表1-1 tcyb球冠橡胶支座成品的力学性能我公司参照jt/t4-93标准制订了企业标准见表2-3橡胶支座成品力学性能 橡胶支座处于桥梁上、下部构造接点的重要位置，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了确何橡胶支座的设计 选型合理，及加工质量符合核技术标准外、正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。 1、支承垫石的设置 为了保证工程安装质量以及安装、调整和更换支座的方便，不管是采用现浇梁法还是

根据球冠圆板式橡胶支座的设计意图,针对坡梁偏压加载工况,采用通用有限元软件ansys对球冠圆板式橡胶支座和平面圆板式橡胶支座的典型代表试件建立fea模型,进行了数值模拟,并对数值计算结果和试验结果进行了比较,验证了球冠圆板式橡胶支座良好的构件性能,以及利用有限元数值分析手段定性分析橡胶支座性能的可行性。

1/19下载文档可编辑 球冠圆板式橡胶支座在平面上各向同性，并以其球冠调节受力状况。不但适 用于一般桥梁使用，也适用于各种布置复杂、纵横较大的立交桥及高架桥，其坡 度使用范围为3～5%，也可根据不同坡度需要调整球冠半径。 tcyb球冠橡胶支座结构见图 2/19下载文档可编辑 3/19下载文档可编辑 tcyb球冠橡胶支座技术要求 4/19下载文档可编辑 tcyb球冠橡胶支座设计参数见表2-2 tcyb球冠橡胶支座橡胶料物理性能执行jt/t4-93标准见表1-1 tcyb球冠橡胶支座成品的力学性能我公司参照jt/t4-93标准制订了企业标准见表2-3橡胶支座成品力学性能 橡胶支座处于桥梁上、下部构造接点的重要位置，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了确 何橡胶支座的设计选型合理，及加工质量符合核技术标准外、正确的施工与安装是橡胶支座应用成

简要说明： 详细介绍： 一、板式橡胶支座简介 我公司生产的板式橡胶支座产品，主要包括有：普通板式支座、四氟乙 烯板式支座、球冠板式橡胶支座三种产品。 当在在板式橡胶支座表面粘复一层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯材料时, 就能制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座它除了竖向钢度与弹性变形,能 承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁 端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制,特别适宜中、小荷载,大位 移量的桥梁使用. 我公司生产的桥梁支座产品不仅技术先进、性能优良,还具有构造简单、 价格低廉、无需养护易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点.因而在桥 梁支座颇受欢迎,被广泛使用。 二、板式支座的分类及表示方法 1、根据桥梁板式橡胶支座的结构型式分类如下: 普通板式橡胶支座---球冠圆板式橡胶支座(tcyb系列),；

（一）设计资料 1.上部结构信息 梁长l：19.96m计算梁长l=19.5m每延米重g=16.07kn/m 梁抗弯刚度b=1987700kn/m2 2.荷载情况 荷载等级公路—ⅱ级车道个数：2个 设计安全等级：一级 汽车荷载产生最大支反力：128.4kn边主梁跨中横向分布系数 恒载支反力：157knmc人=0.62 边主梁在人群荷载作用下最大支反力：17.7knmc车=0.504 温差△t：36℃最高气温：40℃最低气温：4℃ 车道集中荷载pk=178.5kn车道均布荷载qk=7.875kn/m 纵向折减系数ξ’=1车道折减系数ξ=1 （二）支座选择人群荷载q人=3（kn/m2） 1.支座尺寸的确定 根据《公路板式橡胶支座》jt/t2006支座纵桥向尺寸la=0.2m 根据

橡胶支座所用胶料的物理性能指标 胶料类型硬度(邵氏)拉升强度扯断伸长率扯断永久变形300%定伸强度脆性温度 n/mm ^2 (%)(%)n/mm ^2 (不低于) 氯丁橡胶60±5≥18.63≥450≤25≥7.84-25 天然橡胶60±5≥18.63≥500≤20≥8.82-40 橡胶支座（成品）的物理力学性能指标 允许抗压强度极限破坏抗压弹性模量抗剪弹性模量允许最大剪切正切值抗滑移系数 （n/mm^2）n/mm^2n/mm^2n/mm^2[tga] [σ]max[σ]min与钢板与砼 7.84~9.801.96>58.82见e~β参数表0.98~1.470.70.20.3 橡胶支座构造说明 1、板式橡胶支座短边(a)与长边(b)之比，一般可在1：~1：1.5的范围之内。短边应放置在平行于跨度方

1.项目的立项依据（研究意义，研究现状，动态分析） 1.发展情况 在20世纪60年代以前全部桥梁支座都是钢支座，钢支座结 构简单、制造容易。但是钢支座在使用过程中容易因为铸件的锈 蚀导致支座的冻死，从而影响其使用性能。随着化学工业的发展， 出现了橡胶支座和聚四氟乙烯板的平面滑动支座，因而从20世 纪60年代初开始板式橡胶支座和盆式橡胶支座逐渐开发，并很 快成为最主要的桥梁支座形式。 在上世纪30年代，法国已在小跨径桥梁上应用合成橡胶支 座，许多国家从40年代起开始陆续将橡胶支座应用在桥梁中， 至50年代后期，板式橡胶支座的应用已得到了普遍的推广。 1936年，法国首先将橡胶支座用在巴黎郊区的一座铁路桥上， 至50年代末，美国第一次将板式橡胶支座安装在位于林肯城的 pelham大桥上，苏联将板式橡胶支座使用在公路和铁路上开始 于1959年，而日本在

1 板式橡胶支座 70年代中期，由铁道部科学研究院主持，常熟橡胶厂参加了板式橡胶支座的研制生产，并把 我厂小批量试制的产品，进行一系列的试验和实地试用，为我国铁路、公路桥梁应用橡胶支座积 累了大量科学数据和实践经验。1982年，铁道部在全国首家对我厂板式橡胶支座进行了唯一的部 级的技术鉴定。从此开始，板式橡胶支座的应用和生产如雨后春笋，应用面之广、品种开发之快 前所未有，至目前板式橡胶支座产品品种，按支座形状划分有矩形板式橡胶支座（gjz、gjzf4）、 圆形板式橡胶支座（gyz、gyzf4）；球冠圆板橡胶支座（tcyb）；坡形橡胶支座。按橡胶种类 划分的氯丁橡胶支座（cr）、天然橡胶支座（nr）、三元乙丙橡胶支座（epdm）。按结构型式分 有普通橡胶支座、聚四氟乙烯滑板橡胶支座。 我厂生产的“永恒”牌橡胶支座，先后在国内著名的桥梁上被采用，如唐山滦河大桥、柳州 二桥

圆形板式橡胶支座 圆形板式橡胶支座是由多层橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合压制而发。有足够的竖向刚度 以承压垂直荷载，能将上部构造的反力可靠地传递给墩台，有良好的弹性，以适应梁端的 转动；又有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。 圆形板式橡胶支座在桥梁建筑、水电工程、房屋抗震设施上已广泛应用，与原用的钢 支座相比，有构造简单，安装方便；节约钢材，价格低廉；养护简便，易于更换等优点， 且本品建筑高度低，对桥梁设计与降低造价有益；有良好的隔震作用，可减少活载与地震力 对建筑物的冲击作用。 圆形板式橡胶支座具有以下优点： （1）圆形板式橡胶支座可以弹性吸收上部结构各方向的变形； （2）圆形板式橡胶支座的承压面与矩形支座相比，没有应力集中现象； （3）圆形板式橡胶支座安装方便，可以不考虑方向性； （4）圆形板式橡胶支座比起同样作用的其他类型支座造价低，维修养护方便。 橡胶支座板式橡胶支座

对于支座施工单位在安装抗震盆式橡胶支座时，要将支垫石安装设置为了保证抗震支座 的施工质量，以及调整、观察和更换支座的方便，不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工， 不管安装何种类型盆式橡胶支座，在墩台顶设置支在垫石都是必需的,这主要有两个方面的 要求: 1、关于抗震支座支承垫石的平面大小应能承受上部构造荷载为宜，一般长度和宽度都 比盆式支座的下钢板大250mm以上。垫石高度应大于65mm，以保证从到墩台顶面有足够 的空间高度，用来安放千斤顶，供支座调换时使用。垫石四周做成坡面，以防积水 2、一定有坚固的钢筋网安装在支承垫石内，竖向钢筋应与墩台内钢时接牢固。浇筑垫 石用的水泥标号不低于c40号，垫石混凝土顶面预先用水平尺校准，力求平整而清洁。 3、对于抗震型盆式橡胶支座验收是按中华人民共和国交通部行业标准要求进行验收。 支座各部件如钢件、橡胶、聚四氟乙烯板、不锈钢滑板等其材质必

在建筑结构中,橡胶垫支座往往处于复杂受力状态,为了防止风吸力与水平力作用下出现过大变形,可以在支座中设置限位螺栓.本文对带螺栓孔橡胶垫抗压弹性模量进行了深入分析,提出了形状系数修正方法;对传统的板式橡胶支座进行了改进,在橡胶垫的上、下盖板之间设置了限位条,避免橡胶垫粘结失效的影响;对比分析了不同设计标准中的橡胶垫抗压弹性模量的计算方法,提出了改进建议.最后,对板式橡胶支座的抗压弹性模量、抗剪弹性模量与支座转角进行了试验研究.

通过对标准要求的容许转角试验的过程计算分析发现,橡胶支座的容许转角与抗压弹性模量之间存在一定的相互关系,容许转角的达标区域完全可以通过抗压弹性模量来计算界定,从而只需进行抗压弹性模量试验,就可以根据试验值是否满足界定范围来获得该橡胶支座容许转角的结果评价。

板式橡胶支座抗压弹性模量试验分析 1.概述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 座是桥粱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。桥梁支座的作用， 一方面是将上部结构的作用力传递给桥墩；另一方面则应适应梁体因温 度、混凝土的收缩徐变及荷载作用下引起的水平位移和挠曲引起的梁体 转动。橡胶支座能很好地满足这方面的要求，因此得到普遍推广。 2.设计问题 板式橡胶支座是由橡胶层和钢板层叠加在一起构成的，其设计应符合 jtgd62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中8.4 要求。支座使用阶段平均压应力限值为10mpa，常温下支座的剪变模量 为1.0mpa。橡胶支

板式橡胶支座的安装及施工 通常在桥梁工程中施工,我们将板式橡胶支座安装在桥梁上、下部构造接点的重要位置，安装的可靠程度直 接影响桥梁结构的安全性和耐久性。因此在保证工程中使用支座的设计选型合理，及产品质量符合核技术 标准外、正确的安装及施工是成功与否的关键所在。 当我们在安装板式橡胶支座时，要注意求桥梁的梁体底面和墩台上的支承垫后顶面具有较高的平整度。一 般要求支承垫石顶面相对水平误差不大于1mm，相邻两墩台上支承垫石顶面相对水平误差不大于3mm。 如果橡胶支座安放不平整，造成支座局部承压，则支座在活载作用下会产生转动、滑移，甚至脱落。此外， 在安装板式橡胶支座时要保持位置准确，支座的中心要对准梁体轴线，防止偏心过大而损坏支座。为防止 支座产生过大的剪切变形，橡胶支座安装最好选择在气温相当于全年平均气温的季节里进行，以保证支座 在低温或高温时偏离支座中心位置不会过大。 1、板式橡胶支

使用应变片式压力传感器,对冠状圆板式橡胶支座力学性能进行测试,得出不同工况下橡胶支座底部压力分布规律．

TCYB系列球冠圆板式橡胶支座面世

在设计上海南浦大桥的过程中,因遇到东西两端引桥自接线处距地面不足3m高的桥台与主桥桥面高达40m衔接,提升高差特大,设计引桥纵坡为4.5％。但若按常规采用支座,不仅纵坡不能大于2％,其引桥拉长,工程造价加大,而且由于该桥受地形所限,不能延长引

以一中等跨径连续梁桥为研究对象,建立了橡胶支座的滞回特性曲线以及全桥非线性动力分析模型.从太平洋地震工程研究中心(peer)强震数据库中选取100条地震波,进行了一系列非线性时程分析,得到了橡胶支座的位移反应.根据基于性能的抗震设计思想和地震易损性分析理论,提出了板式橡胶支座4种不同损伤状态损伤指标的确定方法,并由此拟合了谱加速度与支座相对位移延性比之间的关系.基于传统可靠度概率方法,建立了橡胶支座的易损性曲线.分析结果表明,支座在地震作用下的易损性较其他构件更严重,且桥台支座比桥墩支座更容易遭受损坏;增加支座橡胶层厚度或改用聚四氟乙烯滑板支座能很好地改善桥台支座的抗震性能.

本文通过对板式橡胶支座结构的剖析，结合试验检测中对板式橡胶支座抗压弹性模量标准值与实际测量值的分析，得到了板式橡胶支座依照行业标准设计指标生产的问题所在，并提出了解决相关问题的建议。