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《JT/T4-2004》公路桥梁板式橡胶支座行业标准

中华人民民共和国交通行业标准
JT /T 4 - 2 00 4
代替JT/T 4-1993,JT 3132.3-90
 


 

公路桥梁板式橡胶支座
本标 准 参 照了LSO6 446-1994《橡胶制品一桥梁支座一橡胶材料规范》、美国AASHTO《美国公路桥
梁设计规范-LRFD)(1994)和欧洲标准CEN/TC167N185(2001)等国际、国外先进标准。
本标 准 代 替JT/T4 -1993《公路桥梁板式橡胶支座》和Jr 3132.3-90《公路桥梁板式橡胶支座成品
力学性能检验规则》。本次修订除参照国内外有关标准新版本外,还将YT 3132.3-90的有关内容作为
附录纳人本标准。
本标 准 与 」T/T4 -1993相比主要变化如下:
— 取 消 了板式橡胶支座设计参数,提出按照新颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计
规范》O TG D62-2004)进行设计;
— 调 整了橡胶、聚四氟乙烯板材等的物理机械性能;
— 增 加 了支座安装和养护的有关内容;
— 取 消了附录“支座规格系列”;
— 增 加了规范性附录《公路桥梁板式橡胶支座力学性能试验方法》。
本标 准 的 附录A为规范性附录。
本 标 准 由中交公路规划设计院提出。
本 标 准 由中华人民共和国交通部科技教育司归口。
本标 准 起 草单位:中交公路规划设计院、上海彭浦橡胶制品总厂、浙江省海盐县秦山橡胶工程有限
公司、交通部公路科学研究所。
本 标 准 主要起草人:郑学珍、鲍卫刚、李秉秋、顾宝生、袁关生、夏晓霞
本标 准 所 代替的历次版本发布情况如下:
— JT 3132.1- 88,JT 3132.2-88,JT/T 4- 1993;
- 打3132.3-900

公路桥梁板式橡胶支座
1 范围
本标 准 规 定了公路桥梁板式橡胶支座产品的分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、
储存、运输、安装和养护的要求。
本标 准 适 用于公路桥梁所用矩形、圆形板式橡胶支座。
2 规范性引用文件
下 列 文 件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB /T 5 2 8 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定(eqv5 037:1994)
GB /T 9 1 2 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带
GB/ T 1 68 2硫化橡胶低温脆性的测定— 单试样法(eqv15 0812:1991)
GB /T 3 2 80 不锈钢冷轧钢板
GB /T 3 5 12 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验(eqv5 0188:1998)
GB /T 6 0 31硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10一100B211D)(idt5 048:1994)
GB /T 7 75 9硫化橡胶或热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形的测定(eqv5 08 15:1991)
GB /T 7 7 60 硫化橡胶与金属粘合的测定— 单板法(eqv5 0813:1986)
GB /T 7 76 2硫化橡胶耐臭氧老化试验— 静态拉伸试验法(neq5 01431/1:1989)
GJB 3 026 聚四氟乙烯大型板材规范
HG /T 2 1 98 硫化橡胶物理试验方法的一般要求
HG /T 2 502 5201硅脂
JT 3 9 1 公路桥梁盆式橡胶支座
JJG 1 7 5 非金属拉力、压力和万能试验机检定规程
JTG D 62 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
3 产品分类及代号
3.1 产品分类
3.1.1 按结构型式分为:
a) 普 通 板式橡胶支座区分为矩形板式橡胶支座(代号GJZ),圆形板式橡胶支座(代号GYZ);
b) 四 氟 滑板式橡胶支座区分为矩形四氟滑板橡胶支座(代号GJZF4)、圆形四氟滑板橡胶支座(代
号GYZF4) o
3.1.2 按支座材料和适用温度分为:
a) 常 温 型橡胶支座,应采用氯丁橡胶(CR)生产,适用温度为一25℃一600C。不得使用天然橡胶代
替氯丁橡胶,也不允许在抓丁橡胶中掺人天然橡胶;
b) 耐 寒 型橡胶支座,应采用天然橡胶(NR)生产,适用的温度为一40℃一60`Co
3.2 产品代号
表示 方 法 :

JT/下礴-2004

分类:常温型支座采用抓丁橡胶(CR);耐寒型支座采用天然橡胶(NR).
尺寸:矩形l, x lb x t(mm);圆形d x t(mm)o
型式代号:F4表示为四氟滑板支座;不加代号为普通支座。
名称代号二GJZ表示公路桥梁矩形支座;GYZ表示公路桥梁圆形支座。
示 例 1: 公路桥梁矩形普通氯丁橡胶支座,短边尺寸为300mm,长边尺寸为400mn,厚度为47mm,表
示为GJZ300x 4 00x 4 7(CR)o
示例 2 :公 路桥梁圆形四氟滑板天然橡胶支座,直径为300mn,厚度为54mn,表示为:GYZF4300x 5 4(NR)o
3.3 支座结构
3.3., 普通板式橡胶支座
普 通 板 式橡胶支座应至少由两层以上加劲钢板,且钢板全部包在橡胶弹性材料内形成的支座,其结
构分别见图1和图20
图1 矩形普通板式椒胶支座
图z 圆形普通板式椒胶支座
JT/T 4- 2004
3.3.2 四氟滑板橡胶支座
四氟 滑 板 橡胶支座是在普通板式橡胶支座顶面粘结一块一定厚度的聚四氟乙烯板材形成的支座,
其结构分别见图3和图40
圈3 矩形四扭滑板椒胶支座
圈4 圆形四妞滑板椒胶支座
4 技术要求
4.1 设计要求
支座 的设 计参数、设计要求及验算方法应按JTG D62的规定执行。
4.2 力学性能要求
支座 力 学 性能要求见表to
裹 1
项目指标
极限抗压强度8(MPa) )70
实测抗压弹性模量E,(M Pa) E*Ex20%
实测抗剪弹性模量‘,(M Pa) G: G x 15%
实测老化后抗剪弹性模量G2(MP.) G+Gx15%
Jr,叮今-2004
表1(续)
项目指标
实测转角正切值lan9
混凝土桥y 1/300
钢桥〕1/500
实测四氟板与不锈钢板表面摩擦系数Pl(加硅脂时) ‘0.仍
支座抗压弹性模量E和支座形状系数S应按下列公式计算:
(l) (z) (3)
矩形支座
=5.4G·S2
lo, · lo b
2t, ( 60,+lob)
圆形 支 座S二
式中:E— 支座抗压弹性模量,MPa;
‘— 支 座 抗 剪弹性模量,MPa;
S— 支 座 形状 系数;
瓜— 矩 形 支 座加劲钢板短边尺寸,mm;
101一 矩 形支座加劲钢板长边尺寸,mm;
t,— 支 座 中 间单层橡胶片厚度,mm;
do— 圆 形 支 座加劲钢板直径,二。
4.3 材料要求
4.3., 橡胶
橡 胶 的 物理机械性能应满足表2的要求。
技术指标
抓 丁橡胶
(适用于一25℃ 一609C)
天 然橡胶
(适用于一40℃ 一印℃)
硬度(HM ) 60士5 印士5
拉伸强度〔MPa) X17 } 18
扯断伸长率(%) )400 〕井50
脆性温度(℃) ( 一40 〔一50
恒定压缩永久变形(709Cx24h)(%) <15 (30
耐臭氧老化(试验条件,20%伸长,40'C x 96h)
100pphm 25pphm
无龟裂无龟裂
热 空气老化试验(与
未老化前数值相比发
生的最大变化)
试验条件(℃x h) 100 x 70 70 x 168
拉伸强度(%) 一15 一15
扯断伸长(%) 一40 一劝
硬度变化(HM ) 0,+10 一5,+10
橡胶与钢板粘结剥离强度(kN/m) > 10 >10
四氟板与橡胶剥离强度(kN/m) >7 >7
注:不得使用任何再生胶或粉碎的硫化橡胶,其最小含胶量不得低于重量的55%
加劲钢板
加劲钢板的强度不应低于Q235C钢板强度,其质量应满足GB/T 912的有关要求。加劲钢板的
2 司4.3
4
JT/T 4- 2004
厚度不应小于2mm,与支座边缘的最小间距不应小于5mm,上下保护胶层的厚度不应小于2.5mm。不应
使用拼接钢板。不允许在同一支座中使用不同厚度的钢板。
b) 钢 板 加工时,应除锈、去油污,钢板周边应仔细加工,去除毛刺。
4.3.3 聚四氟乙烯板材
a) 支 座 使用的聚四氟乙烯板材应是采用平均粒径不大于50yn〕的新鲜纯料模压板材,模压成型压
力不应小于30MPa。不应使用车削板材,也不应使用回头料或掺加任何填料的板材。
b) 四 氟 滑板支座中使用的聚四氟乙烯板材的表面应光滑、平整,不应有裂纹、气泡、分层和机械损
伤,其物理机械性能应满足表3的要求。
表 3
项目指标
相对密度(比重)(kg/a3) 2130-2200
拉伸强度(MPa) 330
断裂伸长率(%) 331刀
c) 四 氟 滑板支座上粘贴的聚四氟乙烯板材表面应压制润滑油储油槽,储油槽直径为8mm士
0.5nnn,深度为rf/2士0.1mm .储油槽的总平面面积应为支座总平面面积的20%一30%。储油槽应采用
热压成型,不能用机械方法成型,其排列应符合Tf 391中图5的规定。
d) 四 氟 滑板支座粘贴的聚四氟乙烯板材最小厚度应符合表4的规定。
表 4 单 位 :m m
矩形支座圆形支座
长边范围(lb) 厚度(td 直径范围(d) 厚度(tr)
《, 2 }引刃2
> ,)) 3 >51X) 3
4.3.4 不锈钢板
a) 四 氟 滑板支座中使用的不锈钢板,应采用。Crl7Nil2Mo2,OCr19Nil3Mo3或1Cr l8Ni9T不锈钢,其
技术条件应符合GB/T 3280的规定。表面粗糙度R。的值应小于0.8Nin,表面硬度应为HV150一HV200,
表面平面度最大偏差不应大于。.00031。或do沿海桥和跨海桥支座应采用OCrl7Nil2Mo2或
OCrl9Nil3Mo3不锈钢板。
b) 四 氟 滑板支座中使用的不锈钢板的厚度应符合表5的规定。
裹 5 单 位 :m m
矩形支座圆形支座
长边范围(lb) 厚度(‘、) 直径范围(d) 厚度(t6)
缤51刃2 65(旧2
》,刃2.5 >5〔眨】2.5
4.3.5 硅脂油
硅脂 油 宜 采用5201-2硅脂润滑油。硅脂油应经过检验,在一40℃时不应干涸,不应有害于滑移面
材料,并应具有良好的抗臭氧、防腐蚀和防水性能,不应含有机械杂质。硅脂油的技术条件应符合HG/
T 2502的有关规定。
4.3.6 粘结剂
粘结 剂 应 是不可溶的和热固性的,其质量应稳定,粘结橡胶与钢板、四氟板与橡胶的剥离强度应满
5
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足表2的要求。
4.4
4 .4
尺寸偏差
平 面尺寸偏差应符合表6的规定。
表6 单位:nitn
矩形支座圆形支座
长边范围(16) 偏差直径范围(d) 偏差
1,,300 +2,0 d S 300 +2,0
300< 16‘500 +4,0 31刃 1b>51刃+5,0 d> 51洲) +5,0
4.4.2 厚度尺寸偏差应符合表7的规定。
表7 单位:m
矩形支座圆形支座
厚度范围(t) 偏差厚度范围(c) 偏差
t,49 +1,0 t X49 +1,0
49< t<100 +2,0 49 100 t> 150 +4,0 ‘> 150 +4,0
4.5 外观质,
每块 支 座 外观质量不允许有表8规定的两项以上缺陷同时存在。
表 S
名称成品质量标准
气泡、杂质
气 泡、杂质总面积不得超过支座平面面积的0.1%,且每一处气泡、杂
质面积不能大于50n耐,最大深度不超过2mm
凹凸不平
当支 座平面面积小于0.15 n?时,不多于两处;大于。.15in2时,不多于
四处,且每处凹凸高度不超过0.5- ,面积不超过6...'
四侧面裂纹、钢板外露不允许
掉块、崩裂、机械损伤不允许
钢板与橡胶粘结处开裂或剥离不允许
支座表面平整度
1.橡 胶支座:表面不平整度不大于平面最大长度的。4%;
2. 四氟滑板支座:表面不平整度不大于四氟滑板平面最大长度的
0.2%
四氟滑板表面划痕、碰伤、敲击不允许
四氟滑板与橡胶支座粘贴错位不得超过橡胶支座短边或直径尺寸的。.5‘
4.6 内在质f
支 座 解 剖后应满足表9的要求。
JT/T 4- 2004
表,
名称解剖检验标准
锯开后胶层厚度
胶层 厚度应均匀,::为5- 或8- 时,其偏差为t0 .4-;t, 为
11- 时,其偏差不得大于t0 .7m m;t, 为15- 时,其偏差不得大于
士1.0-
钢板与橡胶粘结
钢板 与橡胶粘结应牢固,且无离层现象,其平面尺寸偏差为t1-;
上下保护层偏差为(+0.5,0)-
剥离胶层(应按HG/T 2198规定制成试样)
剥 离胶层后,测定的橡胶性能与表2的规定相比,拉伸强度的下降
不应大于巧%,扯断伸长率的下降不应大于20%
4.7.4
四奴滑板支座组装
凡工 厂配套提供的四氟滑板支座,应进行整体组装。
凡 待组装的零部件,应有工厂质检部门的合格标记。
组 装时,四氟滑板支座表面和不锈钢板表面应用丙酮或酒精擦洗干净后,注满5201-2硅脂润滑
支座外露表面应平整、美观,组装的四氟滑板支座的公差应满足设计图纸要求,并用螺栓或短钢
筋临时固定,钢件表面部分,应进行有效防护,同时应标明支座中心位置。
4.7.5 四氟滑板支座应设置防尘罩,构造要便于装拆。
5 试验方法
5.1 橡胶试验
5.1.1 硬度试验应按GB/T 6031的规定进行。
5.1.2 拉伸强度、扯断伸长率测定应按HG/T 2198,GB/T 528的规定进行。
5.1.3 脆性温度试验应按GB/T 1682的规定进行。
5.1.4 恒定压缩永久变形测定应按GB/T 7759的规定进行(试样采用。型)。
5.1.5 热空气老化试验方法应按GB/T 3512的规定进行。
5.1.6 耐臭氧老化试验应按GB/T 7762的规定进行。
5.1.7 橡胶与钢板或四氟板粘结的剥离强度的测定应按GB/T 7760的规定进行。
5.2 硅脂油性能试验
硅脂 油 性 能试验应按HG/T2 502的规定进行。
5.3 聚四氮乙烯板材试验
聚四 氟 乙 烯板材的相对密度、拉伸强度和断裂伸长率测定应按旬B3 026的规定进行。
5.4 外形尺寸
支座 外 形 尺寸应用钢直尺量测,厚度应用游标卡尺或量规量测。对矩形支座,除应在四边上量测长
短边尺寸外,还应量测平面与侧面对角线尺寸,厚度应在四边中点及对角线中心处量测;对圆形支座,其
直径、厚度应至少量测四次,测点应垂直交叉,并量测圆心处厚度。外形尺寸和厚度取其实测值的平均
值。
5.5 外观质f
支座 外 观 质量,用目测方法或量具逐块进行检查,若两项缺陷均为不允许项目则不能进行修补外,
其余不合格产品可进行一次修补,修补后仍不合格者不得出厂。
5.6 力学性能
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支座 成 品力学性能试验应按照附录A的规定进行。
5.7 内在质f
支座 解 剖 检验,应抽取一块橡胶层数大于三层的支座,将其沿垂直方向锯开,进行规定项目检验。
6 检验规则
6., 检验分类
板式 橡 胶 支座检验分为进厂原材料检验、出厂检验和型式检验。
6.1.1 进厂原材料检验
板 式 橡 胶支座加工用原材料及外加工件进厂时,应进行的验收检验。
6.1.2 出厂检验
支 座 出 厂检验为每批产品交货前应进行的检验。出厂检验应由工厂质检部门进行,确认合格后方
可出厂,出厂时应附有产品质量合格证明文件,并附有支座的规格、胶种、单层橡胶和钢板厚度、钢板的
平面尺寸、钢板层数、橡胶总厚度,以便使用单位验收和抽检。
6.1.3 型式检验
有 下 列 情况之一时,应进行型式检验:
a) 新 产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;
b) 正 常 生产后,胶料配方、工艺、材料有较大改变,可能影响产品性能时;
。) 产 品停产一年以上,恢复生产时;
d) 重 要 桥梁工程或用量较大的桥梁工程用户提出要求时;
e) 国 家 质量监督机构要求或颁发产品生产许可证时。
6.2 检验项目及要求
6.2., 支座用原材料的进厂检验应满足表10的要求,并附有每批进料材质证明。
表 1 0
项目检验内容检验周期要求
橡胶物理机械性能
脆 性温度、热空气老化每季度一次;耐臭氧
老化每年一次;其余每批胶料
4.3.1
钢板机械性能汐卜观每批钢板4.3.2
聚四氟乙烯板物理机械性能、储油槽尺寸和厚度每批原料(不大于200kg)一次4.3.3
不锈钢板机械性能、厚度、光洁度每批钢板4.3.4
硅脂油物理性能每批原料(不大于50kg)一次4.3.5
粘结剂与钢板、橡胶、四氟板粘结剥离强度每批4.3.6
6.2.2 支座出厂检验应满足表11的要求。
表11
项目检验内容检验周期要求
外型尺寸平面尺寸、厚度偏差抽检25% 4.4
外观质量外观缺陷每块支座4.5
内在质量内部缺陷、偏差每200块取一块4.6
力学性能
抗 压、抗剪弹性模量,极限抗压强度,抗剪枯
结性与抗剪老化交叉检验
每批产品一种4.2
6.2.3 支座型式检验应满足表12的要求。
注:表中△表示应作项目;空白表示可不作项目。规定规格支座及试验方法见附录A
6.3 判定规则
6.3., 进厂原材料检验应全部项目合格后方可使用,不合格材料不允许用于支座生产。
6.3.2 支座出厂检验时,若有一项不合格,则应从该批产品中随机再取双倍支座,对不合格项目进行复
检,若仍有一项不合格,则判定该批产品不合格。
6.3.3 支座力学性能试验时,随机抽取三块(或三对)支座,若有两块(或两对)不能满足要求,则认为该
批产品不合格。若有一块(或一对)支座不能满足要求时,则应从该批产品中随机再抽取双倍支座对不
合格项目进行复检,若仍有一项不合格,则判定该批产品不合格。
6.3.4 型式检验时,应全部项目满足要求为合格。若使用单位抽检支座成品力学性能有两项各有一块
(一对)支座不合格;颁发产品许可证时,抽检支座有三项各有一块(一对)支座不合格,则可按照6.3.3
的规定进行复检,若仍有一项不合格.则判定该批产品为不合格。
7 标志、包装、储存、运输
7.1 标志
生产 厂 的 商标应在模具内侧面刻出,以使每块支座留有永久性标记。
7.2 包装
支座 应 根 据分类、规格分别包装。包装应牢固可靠,包装外面应注明产品名称、规格、制造日期。包
装内应附有产品合格证。
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7.3 储存
7.3.1 储存支座的库房应干燥通风,支座应堆放整齐,保持清洁,严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等相接
触,并应距热源lm以上且不能与地面直接接触。
7.3.2 支座储存期不宜超过一年。如储存期较长,则在使用时应进行有关检验,其力学性能应符合本
标准的有关规定和要求。
7.4 运输
支 座 在 运输中,应避免阳光直接曝晒、雨淋、雪浸,并应保持清洁,不应与影响橡胶质量的物质相接
触。
8 安装和养护
8.1 支座选用
8.1.1 选用板式橡胶支座时,支座的最大承载力应与桥梁支点反力相吻合,其容许偏差范围宜为
t 10% .
8.1.2 对于弯、坡、斜、宽桥梁,宜选用圆形板式橡胶支座。公路桥梁工程不宜使用带球冠的橡胶支座
或坡形的橡胶支座。
8.1.3 当桥梁纵坡坡度不大于1%时,板式橡胶支座可直接设置于墩台上,但应考虑纵坡影响所需要
的厚度。当纵坡坡度大于1%时,应采用预埋钢板、混凝土垫块或其他措施将梁底调平,保证支座平置。
板式橡胶支座应按」1G D62的有关规定验算并在验算满足规定要求后方可使用。
8.1.4 四氟滑板橡胶支座应水平安装。支座的四氟滑板不得设置在支座底面,与四氟滑板接触的不锈
钢板也不能设置在桥梁墩、台垫石上。
8.2 安装准备
8.2.1 板式橡胶支座安装处宜设置支承垫石,支承垫石平面尺寸大小应按局部承压计算确定,垫石长
度、宽度应比支座相应的尺寸增加50mm左右,其高度应为l00mm以上,且应考虑便于支座的更换。
8.2.2 支座垫石内应布置钢筋网,钢筋直径为8mm时,间距宜为50mm x 50mm,桥梁墩、台内应有竖向
钢筋延伸至支座垫石内,支座垫石的混凝土强度等级不应低于C30o
8.2.3 支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮沙。支座垫石顶面标高要求准确无误。在平坡情况下,
同一片梁两端支承垫石及同一桥墩、台上支承垫石应处于同一设计标高平面内,其相对高差不应超过
土1.5mm,同一支承垫石高差应小于0.5mmo
8.3 支座安装
8.3.1 支座进场后,应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记。安装时,应按照设计图纸要求,
在支承垫石和支座上均标出支座位置中心线,以保证支座准确就位。
8.3.2 支座安装时,应防止支座出现偏压或产生过大的初始剪切变形。安装完成后,必须保证支座与
上、下部结构紧密接触,不得出现脱空现象。对未形成整体的梁板结构,应避免重型车辆通过。
8.3.3 桥梁墩台的设计应考虑支座养护、更换的需要。任何情况下,不允许两个或两个以上的支座沿
梁纵向中心线在同一支承点并排安装;在同一根梁(板)上,横向不宜设置多于两个支座;不同规格的支
座不应并排安装。
8.3.4 支座安装后,应全面检查是否有支座漏放,支座安装方向、支座型式是否有错,临时固定设施是
否拆除,四氟滑板支座是否注人硅脂油(严禁使用润滑油代替硅脂油)等现象,一经发现,应及时调整和
处理,确保支座安装后的正常工作,并记录支座安装后出现的各项偏差及异常情况。
8.4 支座养护
8.4.1 板式橡胶支座应定期进行养护和维修检查,一旦发现问题,应及时进行修补或更换。
8.4.2 板式橡胶支座及四氟滑板橡胶支座应检查如下内容:
a) 支 座 是否出现滑移及脱空现象;
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b) 支 座 的剪切位移是否过大(剪切角应不大于35');
c) 支 座 是否产生过大的压缩变形;
d) 支 座 橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度;
e) 支 座 各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;
f) 对 四 氟滑板橡胶支座,应检查支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,有无剥离现象,支座是
否滑出了支座顶面的不锈钢板。
8.4.3 支座各部应保持完整、清洁。及时清除支座周围的垃圾杂物,冬季清除积雪和冰块,保证支座正
常工作。同时应经常清扫污水,排除墩、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残
存机油等应进行清洗。防止因橡胶老化、变质而失去作用。
8.4.4 梁支点承压不均匀,支座出现脱空或过大压缩变形时应进行调整。
8.4.5 板式橡胶支座发生过大剪切变形、老化、开裂等时应及时更换。
8.4.6 对四氟滑板橡胶支座,若四氟滑板与不锈钢板接触面间发现进人泥沙或硅脂油干涸时,要及时
清扫.并注人新的硅脂油。
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附 录 A
(规 范 性 附 录 )
公路桥梁板式橡胶支座力学性能试验方法
A.1 范围
本附 录 规 定了板式橡胶支座抗压弹性模量、抗剪弹性模量、抗剪粘结性能、抗剪老化、摩擦系数、转
角、极限抗压强度的试验方法和判定规则。它适用于检测公路桥梁用板式橡胶支座的力学性能。
A.2 试验条件和试样
A.2.1 试验条件
试 验 室 的标准温度为23℃士5Cc,且不能有腐蚀性气体及影响检测的震动源。
A.2.2 试样
试 样 应 满足以下要求:
a) 试 样 尺寸应取用实样。只有受试验机吨位限制时,可由抽检单位或用户与检测单位协商用特
制试样代替实样。认证机构颁发许可证时抽取试样应满足表A.1要求;
裹 A .1 单 位 : nun
型号,。一} ,‘ } d } } 胶片层数
I 200 一} 300 } 250 } 8 3
I 4(刃} 450 } 。一一
ID 6(刃} 700 } 600 一15 7
注:无上述规格时,应抽取接近上述规格尺寸的支座作为试样
b) 试 样的技术性能应符合本标准的有关规定;
c) 试 样 的长边、短边、直径、中间层橡胶片厚度、总厚度等,均以该种试样所属规格系列中的公称
值为准;
d) 摩 擦系数试验使用的试样:
不 锈 钢 板试样,应满足4.3.4a)的要求,试样为矩形,且每一边应超出支座试样相应边长100= ,厚
度不应小于2nun,并应焊接在一块基层钢板上。四氟滑板支座,其平面尺寸和厚度不作统一规定。
A.2.3 试样数量
每 次检 验 抽取试样的规格和数量应符合表12的规定,各种试验试样通用。
A.2.4 试样抽取
试 验 用 的试样应在仓库内随机抽取,其储存条件应满足7.3的要求。凡与油及其他化学药品接触
过的支座不得用作试样使用。
A.2.5 试样停放
试验 前 应 将试样直接暴露在标准温度23℃士5℃下,停放24h,以使试样内外温度一致。
A.3 检测仪器及对检测单位和人员的要求
A.3.1试验机宜具备下列功能:微机控制,能自动、平稳连续加载、卸载,且无冲击和颤动现象,自动持
荷(试验机满负荷保持时间不少于4h,且试验荷载的示值变动不应大于0.5%),自动采集数据,自动绘
制应力一应变图,自动储存试验原始记录及曲线图和自动打印结果的功能。试验用承载板应具有足够
的刚度,其厚度应大于其平面最大尺寸的1/2,且不能用分层垫板代替。平面尺寸必须大于被测试试样
的平面尺寸,在最大荷载下不应发生挠曲。
A.3.2 进行剪切试验时,其剪切试验机构的水平油缸、负荷传感器的轴线应和中间钢拉板的对称轴相
重合,确保被测试样水平轴向受力。
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A.3.3 试验机的级别为I级,示值相对误差最大允许值为士1.0%,试验机正压力使用可在最大力值的
0.4%一90%范围内。水平力的使用可在最大力值的1%一90%范围内,其示值的准确度和相关的技术
要求应满足」JG 175的规定。
A.3.4 测量支座试样变形量的仪表量程应满足测量支座试样变形量的需要,测量转角变形量的分度
值为0.001nmi,测量竖向压缩变形量和水平位移变形量的分度值为O.Olmm,其示值误差和相关技术要
求应按相关的检验规程进行检定。
A.3.5 检测单位应通过省级及其以上计量行政主管部门的计量认证,应具备行政主管部门颁发的专
项检测资质证书。检测人员应经过技术培训和考核,并持有相应检测方法的上岗证书。
A.4 试验方法
A.4.1 抗压弹性模量试验
A.4.1.1 抗压弹性模量应按下列步骤进行试验(见图A.1):
圈 A. , 压 缩 试 验 设 备 图
1一上 承 载 板 ; 2- 下 承 载 板 ;3 一位 移 传 感 器 ;4 支 座 试 样
a) 将 试 样置于试验机的承载板上,上下承载板与支座接触面不得有油渍;对准中心,精度应小于
1%的试件短边尺寸或直径。缓缓加载至压应力为L OMPa且稳压后,核对承载板四角对称安置的四只
位移传感器,确认无误后,开始预压;
b) 预 压 。将压应力以(0.03一0.04 )M Pa/s速率连续地增至平均压应力。=l ompa,持荷2min,然
后以连续均匀的速度将压应力卸至1.OM Pa,持荷5min,记录初始值,绘制应力一应变图,预压三次;
c) 正 式 加载。每一加载循环自1.OM Pa开始,将压应力以(0.03一0.04 )M Pa/s速率均匀加载至
4MPa,持荷2min后,采集支座变形值,然后以同样速率每2MPa为一级逐级加载,每级持荷2min后,采集
支座变形数据直至平均压应力。为止,绘制的应力一应变图应呈线性关系。然后以连续均匀的速度卸
载至压应力为LOMPao l0min后进行下一加载循环。加载过程应连续进行三次;
d) 以 承 载板四角所测得的变化值的平均值,作为各级荷载下试样的累计竖向压缩变形△。,按试
样橡胶层的总厚度t。求出在各级试验荷载作用下,试样的累计压缩应变。.=}6/4-
A.4 .1.2 试样实测抗压弹性模量应按下列公式计算:
aio一a4
Em 一C4
(A.1)
式中:E,— 试样实测的抗压弹性模量计算值,精确至1M Pa;
a4, 64 — 第4MPa级试验荷载下的压应力和累积压缩应变值;
aio 'Eio— 第loMPa级试验荷载下的压应力和累积压缩应变值。
A.4.1.3 结果
每一 块 试 样的抗压弹性模量E,为三次加载过程所得的三个实测结果的算术平均值。但单项结果
和算术平均值之间的偏差不应大于算术平均值的3%,否则应对该试样重新复核试验一次,如果仍超过
3%,应由试验机生产厂专业人员对试验机进行检修和检定,合格后再重新进行试验。
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A.4.2 抗剪弹性模量试验
A.4.2.1 抗剪弹性模量应按下列步骤进行试验(见图A.2):
图 A. 2 剪 切 试 验 设 备 图
1一上 承 载 板 ; 2- 支 座 试 样 ;3一 中 间 钢 拉 板 ;4 下 承 载 板 ; 5一防 滑摩擦板
a) 在 试 验机的承载板上,应使支座顺其短边方向受剪,将试样及中间钢拉板按双剪组合配置好,
使试样和中间钢拉板的对称轴和试验机承载板中心轴处在同一垂直面上,精度应小于1%的试件短边
尺寸。为防止出现打滑现象,应在上下承载板和中间钢拉板上粘贴高摩擦板,以确保试验的准确性;
b) 将 压应力以(0.03一0.04 )M Pa/s的速率连续地增至平均压应力。,绘制应力一时间图,并在整
个抗剪试验过程中保持不变;
c) 调 整 试验机的剪切试验机构,使水平油缸、负荷传感器的轴线和中间钢拉板的对称轴重合;
d) 预 加 水平力。以(0.002一0.003)MPa/。的速率连续施加水平剪应力至剪应力r=1.OMPa,持荷5min,
然后以连续均匀的速度卸载不剪应力为O.1MPa,持荷5min,记录初始值,绘制应力一应变图。预载三次;
e) 正 式 加载。每一加载循环自:;= 0 .1MPa开始,每级剪应力增加0.1M Pa,持荷lmin,采集支座
变形数据,至r二1.OMPa为止,绘制的应力一应变图应呈线性关系。然后以连续均匀的速度卸载至剪
应力为0.1MPao 1Omin后进行下一循环试验。加载过程应连续进行三次;
0 将 各 级水平荷载下位移传感器所测得的试样累计水平剪切变形△。,按试样橡胶层的总厚度t.
求出在各级试验荷载作用下,试样的累积剪切应变Y;=A,/teo
A.4.2.2 试样的实测抗剪弹性模量应按下列公式计算:
ri.0一勺.3
Yi。一Y0.3
(A.2)
式中:G,— 试样的实测抗剪弹性模量计算值,精确至1%,MPa;
r1.0, Y;.0— 第1.OMPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值,MPa;
ro.31Y 0 .3— 第0.3MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值,MPao
A.4.2.3 结果
每对 检 验 支座所组成试样的综合抗剪弹性模量‘1,为该对试件三次加载所得到的三个结果的算术平均
值。但各单项结果与算术平均值之间的偏差FU不大于算术平均值的3%,否则应对该试样重新复核试验一次,
如果仍超过3%,应请试验机生产厂专业人员对试验机进行检修和检定,合格后再重新进行试验。
A.4.3 抗剪粘结性能试验
整体 支 座 抗剪粘结性能试验方法与抗剪弹性模量试验方法相同,将压应力以(0.03一0.04 )M Pa/s
速率连续地增至平均压应力。,绘制应力一时间图,并在整个试验过程中保持不变。然后以(0.002-
0.00 3)M Pa/s的速率连续施加水平力,当剪应力达到2MPa,持荷5nin 后,水平力以连续均匀的速度连续
卸载,在加、卸载过程中绘制应力一应变图。试验中随时观察试件受力状态及变化情况,水平力卸载后
试样是否完好无损。
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JT/T 4- 2(X碎
A.4.4 抗剪老化试验
将试 样 置 于老化箱内,在7090士2`C温度下经72h后取出,将试样在标准温度23℃士5℃下,停放
48h,再在标准试验室温度下进行剪切试验,试验与标准抗剪弹性模量试验方法步骤相同。老化后抗剪
弹性模量G2的计算方法与标准抗剪弹性模量计算方法相同。
A.4.5 摩擦系数试验
A.4.5.1 摩擦系数应按下列步骤进行试验(见图A.3):
必H
圈 A .3 康 擦 系数 试 验 设 备 图
1一试 验 机 上 承 载板洛四氟滑板支座试样;3一中间钢拉板注试脸机下承载板;5一不锈钢板试样渗防滑摩擦板
a) 将 四 氟滑板支座与不锈钢板试样按规定摆放,对准试验机承载板中心位置,精度应小于1%的
试件短边尺寸。试验时应将四氟滑板试样的储油槽内注满5201一硅脂油;
b) 将 压 应力以(0.03一0.04)M Pa/s的速率连续地增至平均压应力a,绘制应力一时间图,并在整
个摩擦系数试验过程中保持不变。其预压时间为lh;
c) 以 ( 0.002一0.00 3)M Pa/s的速率连续地施加水平力,直至不锈钢板与四氟滑板试样接触面间发
生滑动为止,记录此时的水平剪应力作为初始值。试验过程应连续进行三次。
A.4.5.2 摩擦系数应按下列公式计算:
:PC一四氟滑板与不锈钢板表面的摩擦系数,精确至0.01;
— 接触面发生滑动时的平均剪应力,MPa;
— 支座的平均压应力,MPa;
H, 一 支 座 承 受的最大水平力,kN;
R— 支 座 最 大承压力,kN;
Aa — 支 座有效承压面积,=l.
A.4.5.3 结果
每对 试 样 的摩擦系数为三次试验结果的算术平均值。
A.4.6 转角试验
A.4.6.1 试验原理
施 加 压 应力至平均压应力。,则试样产生垂直压缩变形;用千斤顶对中间工字梁施加一个向上的力
尸,工字梁产生转动,上下试样边缘产生压缩及回弹两个相反变形。由转动产生的支座边缘的变形必须
小于由垂直荷载和强制转动共同影响下产生的压缩变形(见图A.4和图A.5).
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盆县
圈A.4 转角试验设备圈
一;} {一一i"
{}
圈 A .5 转 角计 算 圈
1拭 验 机 上 承 载板 ; 2-试 样 ;3一中间工字梁(假想梁体);4-承载梁(板);5一试验机下承载板派千斤顶
A. 4. 6. 2 试验步骤
转 角 试 验应按下列步骤进行:
a) 将 试 样按图A.4规定摆放,对准中心位置,精度应小于1%的试件短边尺寸。在距试样中心L
处,安装使梁产生转动用的千斤顶和测力计,并在承载梁(或板)四角对称安置四只高精度位移传感器
(精度0.001mm);
b) 预 压 。将压应力以(0.03- 0 .04)M Pa/,的速率连续地增至平均压应力。,绘制应力一时间图,
维持5min,然后以连续均匀的速度卸载至压应力为1.OMPa,如此反复三遍。检查传感器是否灵敏准确;
c) 加 载。将压应力按照抗压弹性模量试验要求增至。,采集支座变形数据,绘制应力一应变图,
并在整个试验过程中维持,不变。用千斤顶对中间工字梁施加一个向上的力尸,使其达到预期转角的
正切值(偏差不大于5%),停5min后,记录千斤顶力P及传感器的数值。
A.4.6.3 计算
a) 实 测转角的正切值应按下列公式计算:
tang=A2+L} (A.6)
式中:tanO- 试样实测转角的正切值;
鱿 — 传 感 器 Nt.N 2处的变形平均值,mm;
时 — 传 感 器 凡、从处的变形平均值,mm;
L— 转 动 力臂 。
b) 各 种 转角下,由于垂直承压力和转动共同影响产生的压缩变形值应按下式计算:
乙2 二 乙 。 一 乙t
A, = (乙 子 一△ 音) /2
式中:A,— 支座最大承压力R时试样累积压缩变形值,mm;
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(A.7)
(A.S )
J口丁今-21协
△1 — 转 动 试 验时,试样中心平均回弹变形值,Imn ;
△2 — 垂 直 承 压力和转动共同影响下试样中心处产生的压缩变形值,nu 。
)c 各 种 转角下,试样边缘换算变形值应按下式计算:
乙。 = tan o ·al 左 (A .9)
式中:△6— 实测转角产生的变形值,nun ;
la— 矩 形 支 座试样的短边尺寸,m ;圆形支座采用直径d,n。
)d 各 种 转角下,支座边缘最大、最小变形值应按下列公式计算:
乙二 = 乙 2+ 乙 。 (A .1 0)
△‘ 。 =乙 : 一 乙e (A .川
A.4.7 极限抗压强度试验
极 限 抗 压强度试验应按下列步骤进行:
)a 将 试 样放置在试验机的承载板上,上下承载板与支座接触面不得有油污,对准中心位置,精度
应小于1%的试件短边尺寸;
)b 以 0 .IMp盯5的速率连续地加载至试样极限抗压强度R。不小于07MIa,为止,绘制应力一时间
图,并随时观察试样受力状态及变化情况,试样是否完好无损。
A.5 试验记录
A.5.1 抗压弹性模量试验记录见表A.20
裹 A .2 抗 压 弹 性 模 t 试 验 记 录 裹
试样
试样编号一
规格尺寸1.xl、x‘(dx‘)(m) 一
橡胶层总厚度以。) }一
形状系数5
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A.5.2 抗剪弹性模量、抗剪粘结性能、抗剪老化试验记录见表A.3.
表 A .3 抗 剪 弹 性模 , 、抗 剪 粘 结 性 能 、抗 剪老化试验记录表
试样
试样编号
规格尺寸l,x lyx c(dx‘) (naa)
橡胶层总厚度‘。(nan)
试样工作状态
A.6 试验结果
A.6.1 试样的抗压弹性模量E,与标准的E值的偏差在t 20%范围之内时,应认为满足要求。
A.6.2 试样的抗剪弹性模量G,与规定‘值的偏差在t15%范围之内时,应认为满足要求。
A.6.3 在两倍剪应力作用下,橡胶层未被剪坏,中间层钢板未断裂错位,卸载后,支座变形恢复正常,
应认为试样抗剪粘结性能满足要求。
A.6.4 试样老化后的抗剪弹性模量‘:与规定‘值的偏差在+15%范围之内时,应认为满足要求。
A.6.5 在不小于70MPa压应力时,橡胶层未被挤坏,中间层钢板未断裂,四氟滑板与橡胶未发生剥离,
应认为试样的极限抗压强度满足要求。
A.6.6 四氟滑板试样与不锈钢板试样的摩擦系数满足表1时,应认为满足要求。
A.6.7 试样的转角正切值,混凝土、钢筋混凝土桥梁在1/300,钢桥在1/500时,试样边缘最小变形值大
于或等于零时,应认为试样转角满足要求。
A.7 仲裁
A.7., 两个试验室的测试结果不同有争议时,则应以试验室温度为23℃土5℃的试验结果为准。两台
压力试验机测试结果不同有争议时,应以试验设备满足A.3.1一A.3.4要求的试验机的试验结果为准。
两台试验机的功能相同时,可请国家批准的第三方质量监督机构仲裁。
A.7.2 质量监督机构或用户提出检测时,若委托检测单位试验设备达不到A.3.1一A.3.4要求时,而
生产厂具备该检测设备,并经国家认可的计量单位检定合格的,则检测机构可派有相应检测方法上岗证
书的检测人员到该生产厂监督检测。
A.7.3 检测单位应将检测结果连同检测原始数据一同提供被检测单位,以便发生争议时,作为判定的
依据。检测单位与生产厂应将检测结果存档,便于追踪。

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点击次数:  更新时间:2012-11-20  【打印此页】  【关闭

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