橋梁支座力學性能檢測方法

材料3111第四組劉茜韓林豆王洋洋李菲

趙增峰馮于軒楊萌

支座力學性能檢測方法1.抗壓彈性模量試驗

2.抗剪彈性模量試驗

3.抗剪黏結(jié)性能試驗

4.抗剪老化試驗

5.摩擦系數(shù)試驗

6.轉(zhuǎn)角試驗

7.極限抗壓強度試驗目錄將試樣置于試驗機的承載板上，對準中心，核對承載板四角對稱安置的四個位移傳感器預壓，預壓三次，加載速率為0.03～0.04MPa/S，預壓應力為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。以承壓板四角所測的變化值得平均值，作為各級荷載下試樣的累計豎向壓縮變形，按試樣橡膠層的總厚度計算各級試驗荷載下，式樣的累計壓縮應變每一塊試樣的抗壓彈性模量為三次加載過程所得的三個實測結(jié)果的算術(shù)平均值，單項結(jié)果和算術(shù)平均值之差不應大于平均值的3%，否則應重新復核試驗一次。一.抗壓彈性模量試驗：1.試驗步驟2.實測抗壓彈性模量計算：公式：E1=(Q10-Q4)/(b10-b4)式中：E1是試樣實測的彈性模量計算值;累計壓縮應變:Q4、b4是第4MpaJ級試驗荷載下壓應力和累計壓縮變形值；Q10、b10是第4MpaJ級試驗荷載下壓應力和累計壓縮變形值；二.剪彈性模量試驗1.抗剪彈性模量試驗步驟在試驗機的承載板上，應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稱軸和試驗機承載板中心軸處在同一垂直面上，精度應小于1%的試件短邊尺寸。為防止出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，應在上下承載板和中間鋼拉板上粘貼高摩擦板，以確保試驗的準確性；將壓應力以（0.03-0.04）MPa/s的速率連續(xù)地增至平均壓應力δ，繪制應力—時間圖，并在整個抗剪試驗過程中保持不變調(diào)整試驗機的剪切試驗機構(gòu)，使水平油缸、負荷傳感器的軸線和中間鋼拉板的對稱軸重合；預加水平力。以（0.002-0.003）MPa/s的速率連續(xù)施加水平剪應力至剪應力τ=1.0MPa，持荷5min，然后以連續(xù)均勻的速度卸載至剪應力為0.1MPa持荷5min，記錄初始值，繪制應力—應變圖。預載三次正式加載。每一加載循環(huán)自τ1=0.1MPa開始，每級剪應力增加0.1MPa，持荷1min，采集支座變形數(shù)據(jù)，至τ=1.0MPa為止，繪制的應力—應變圖應呈線性關(guān)系。然后以連續(xù)均勻的速度卸載至剪應力為0.1MPa。10min后進行下一循環(huán)試驗。加載過程應連續(xù)進行三次。將各級水平荷載下位移傳感器所測得的試樣累計水平剪切變形△s，按試樣橡膠層的總厚度te求出在各級試驗荷載作用下，試樣的累積剪切應變γi=△s/te試樣的實測抗剪彈性模量應按下列公式計算G1=(τ1.0-τ0.3)/(Y1.0-Y0.3)累計剪切應變式中：G1—試樣的實測抗剪彈性模量計算值，精確至1%，MPa；τ1.0、γ1.0—第1.0MPa級試驗荷載下的剪應力和累計剪切應變值，MPaτ0.3、γ0.3—第0.3MPa級試驗荷載下的剪應力和累計剪切應變值，MPa三．抗剪粘結(jié)性能試驗將試樣置于試驗機的承載板上，對準中心，核對承載板四角對稱安置的四個位移傳感器預壓，預壓三次，加載速率為0.03～0.04MPa/S，預壓應力為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。以承壓板四角所測的變化值得平均值，作為各級荷載下試樣的累計豎向壓縮變形，按試樣橡膠層的總厚度計算各級試驗荷載下，式樣的累計壓縮應變每一塊試樣的抗壓彈性模量為三次加載過程所得的三個實測結(jié)果的算術(shù)平均值，單項結(jié)果和算術(shù)平均值之差不應大于平均值的3%，否則應重新復核試驗一次。；觀察試件的受力情況，水平力卸載后試樣是否完好無損

四）抗剪老化試驗

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

五）摩擦系數(shù)試驗：

實測摩擦系數(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，對準試驗機承載板中心位置，精度應小于1%的試件短邊尺寸。試驗時應將四氟滑板試件的儲油槽注滿5201-2硅脂油；

（2）將壓應力以（0.03-0.04）MPａ/S的速率連續(xù)地增至平均壓應力σ，繪制應力-時間圖，并在整個摩擦系數(shù)試驗過程中保持不變。其預壓時間為1小時；

（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)生滑動時為止，記錄此時的水平剪應力值，加載過程連續(xù)進行三次。

（4）

摩擦系數(shù)計算公式：

μ=τ/σ

τ=H/A0

σ=P/A0

六）轉(zhuǎn)角試驗

轉(zhuǎn)角試驗方法步驟：

（1）將試件按規(guī)定擺放，對準中心位置，精度應小于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)動用的千斤頂和測力計，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）預壓。將壓應力以（0.03-0.04）MPａ/S的速率連續(xù)地增至平均壓應力σ，繪制應力-時間圖，持續(xù)５分鐘后，以連續(xù)均勻的速度卸載至壓應力為1.0MPａ，如此反復三遍。檢查傳感器是否靈敏準確；

（3）加載。將壓應力按照抗壓彈性模量試驗要求增至壓應力σ（并在整個試驗過程中保持不變），采集支座變形數(shù)據(jù)，繪制應力-應變圖，用千斤頂對中間梁施加一個向上的力P，使其達到預期轉(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)實測轉(zhuǎn)角正切值的計算七）極限抗壓強度試驗步驟如下：1、將試樣放置在試驗機承載板上，上下承載板與支座面不得有油污，對準中心位置，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度不小于70MPa為止，繪制應力——時間圖，并隨時觀察試樣受力狀態(tài)及變化情況，試樣是否完好無損。八).判定規(guī)則

1）實測的抗壓彈模與容許值偏差在±２０％之內(nèi)，則滿足要求；

2）實測的抗剪彈模與容許值的偏差在±１５％之內(nèi)，則滿足要求的；

3）在兩倍的剪應力作用下，橡膠層未被剪壞，中間層鋼板未斷裂錯位，卸載后，支座變形恢復正常，則認為是滿足抗剪粘結(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)，則滿足要求；

5）實測剪切角正切值符合容許剪切角正切值，則認為是滿足要求的；

6）在不小于７０ＭＰａ的壓應力時，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，則認為極限抗壓強度是滿足要求；

7）實測摩擦系數(shù)符合容許摩擦系數(shù)，則認為是滿足要求的；

8）試件的轉(zhuǎn)角正切值，混凝土和鋼筋混凝土橋梁在