桥梁支座力学性能检测方法

材料3111第四组刘茜韩林豆王洋洋李菲

赵增峰冯于轩杨萌

支座力学性能检测方法1.抗压弹性模量试验

2.抗剪弹性模量试验

3.抗剪黏结性能试验

4.抗剪老化试验

5.摩擦系数试验

6.转角试验

7.极限抗压强度试验目录将试样置于试验机的承载板上，对准中心，核对承载板四角对称安置的四个位移传感器预压，预压三次，加载速率为0.03～0.04MPa/S，预压应力为10MPa。正式加载，循环3次加载加载速率为0.03～0.04MPa/S，正式加载从4MPa到10MPa。以承压板四角所测的变化值得平均值，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计算各级试验荷载下，式样的累计压缩应变每一块试样的抗压弹性模量为三次加载过程所得的三个实测结果的算术平均值，单项结果和算术平均值之差不应大于平均值的3%，否则应重新复核试验一次。一.抗压弹性模量试验：1.试验步骤2.实测抗压弹性模量计算：公式：E1=(Q10-Q4)/(b10-b4)式中：E1是试样实测的弹性模量计算值;累计压缩应变:Q4、b4是第4MpaJ级试验荷载下压应力和累计压缩变形值；Q10、b10是第4MpaJ级试验荷载下压应力和累计压缩变形值；二.剪弹性模量试验1.抗剪弹性模量试验步骤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；将压应力以（0.03-0.04）MPa/s的速率连续地增至平均压应力δ，绘制应力—时间图，并在整个抗剪试验过程中保持不变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；预加水平力。以（0.002-0.003）MPa/s的速率连续施加水平剪应力至剪应力τ=1.0MPa，持荷5min，然后以连续均匀的速度卸载至剪应力为0.1MPa持荷5min，记录初始值，绘制应力—应变图。预载三次正式加载。每一加载循环自τ1=0.1MPa开始，每级剪应力增加0.1MPa，持荷1min，采集支座变形数据，至τ=1.0MPa为止，绘制的应力—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0.1MPa。10min后进行下一循环试验。加载过程应连续进行三次。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△s，按试样橡胶层的总厚度te求出在各级试验荷载作用下，试样的累积剪切应变γi=△s/te试样的实测抗剪弹性模量应按下列公式计算G1=(τ1.0-τ0.3)/(Y1.0-Y0.3)累计剪切应变式中：G1—试样的实测抗剪弹性模量计算值，精确至1%，MPa；τ1.0、γ1.0—第1.0MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值，MPaτ0.3、γ0.3—第0.3MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值，MPa三．抗剪粘结性能试验将试样置于试验机的承载板上，对准中心，核对承载板四角对称安置的四个位移传感器预压，预压三次，加载速率为0.03～0.04MPa/S，预压应力为10MPa。正式加载，循环3次加载加载速率为0.03～0.04MPa/S，正式加载从4MPa到10MPa。以承压板四角所测的变化值得平均值，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计算各级试验荷载下，式样的累计压缩应变每一块试样的抗压弹性模量为三次加载过程所得的三个实测结果的算术平均值，单项结果和算术平均值之差不应大于平均值的3%，否则应重新复核试验一次。；观察试件的受力情况，水平力卸载后试样是否完好无损

四）抗剪老化试验

将试件置于老化箱内，在（70±2）℃的温度下经72小时后取出，在标准温度（23±5）℃下，停放48小时后，在标准温度（23±5）℃下进行抗剪老化试验，试验与抗剪弹模方法步骤相同。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.

五）摩擦系数试验：

实测摩擦系数方法步骤：

（1）将四氟滑板支座与不锈钢板试件按规定摆放，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件的储油槽注满5201-2硅脂油；

（2）将压应力以（0.03-0.04）MPａ/S的速率连续地增至平均压应力σ，绘制应力-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1小时；

（3）以（0.002-0.003）MPａ/S的速率连续地施加水平力，直至橡胶支座试样与不锈钢板试样接触间发生滑动时为止，记录此时的水平剪应力值，加载过程连续进行三次。

（4）

摩擦系数计算公式：

μ=τ/σ

τ=H/A0

σ=P/A0

六）转角试验

转角试验方法步骤：

（1）将试件按规定摆放，对准中心位置，精度应小于1%的试件短边尺寸。在距试件中心L处，安装使梁产生转动用的千斤顶和测力计，并在梁或板四周安装四只高精度位移传感器（精度0.001毫米）；

（2）预压。将压应力以（0.03-0.04）MPａ/S的速率连续地增至平均压应力σ，绘制应力-时间图，持续５分钟后，以连续均匀的速度卸载至压应力为1.0MPａ，如此反复三遍。检查传感器是否灵敏准确；

（3）加载。将压应力按照抗压弹性模量试验要求增至压应力σ（并在整个试验过程中保持不变），采集支座变形数据，绘制应力-应变图，用千斤顶对中间梁施加一个向上的力P，使其达到预期转角的正切值（偏差不大于5%），停5钟后，记录千斤顶力及传感器的数值。

（4)实测转角正切值的计算七）极限抗压强度试验步骤如下：1、将试样放置在试验机承载板上，上下承载板与支座面不得有油污，对准中心位置，精度小于1%试件短边尺寸。2、以0.1MPa每秒速率连续加载至试样极限抗压强度不小于70MPa为止，绘制应力——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。八).判定规则

1）实测的抗压弹模与容许值偏差在±２０％之内，则满足要求；

2）实测的抗剪弹模与容许值的偏差在±１５％之内，则满足要求的；

3）在两倍的剪应力作用下，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，则认为是满足抗剪粘结性能要求；

4）试件老化抗剪弹模与规定抗剪弹模的偏差在±１５％之内，则满足要求；

5）实测剪切角正切值符合容许剪切角正切值，则认为是满足要求的；

6）在不小于７０ＭＰａ的压应力时，橡胶层未被挤坏，中间层钢板未断裂，四氟板与橡胶未发生剥离，则认为极限抗压强度是满足要求；

7）实测摩擦系数符合容许摩擦系数，则认为是满足要求的；

8）试件的转角正切值，混凝土和钢筋混凝土桥梁在