支座的承載能力與極限變形能力是評定橡膠支座性能的重要參數(shù),而形狀系數(shù)S是設計支座的重要參數(shù)。支座的受力特點是在承受豎向壓應力的同時,還承受轉動和水平移動。支座通過剪切變形來適應橋梁由于溫度、混凝土收縮、車輛制動等因素引起的變形量。
橡膠是一種非常柔性的材料,極易產(chǎn)生變形和轉動,且不能承受較大的豎向壓應力。板式橡膠支座內部的加勁板可提高橡膠支座的豎向承載能力。由于受壓時,橡膠材料將產(chǎn)生橫向膨脹變形,稱為泊松效應。放置剛性的加勁板是為了改變并約束橡膠的橫向膨脹變形。加勁板的約束使得橡膠在受壓時變硬,大大提高了橡膠的承載能力和抗壓剛度及水平剪切變形。橡膠支座剪切變形的極限取決于剪切應變和大應變條件下的失效變形,如局部翹曲,扭面,開裂。如果鋼板與橡膠粘接不牢,將在橡膠支座的橡膠與鋼板接合部和夾角處出現(xiàn)缺陷。
在橡膠支座生產(chǎn)實踐中,經(jīng)常出現(xiàn)中間橡膠層厚度分布不均勻的現(xiàn)象,常見的膠層厚度不均勻分布可歸納為四種情況,支座成品高度符合設計要求,鋼板保持平行,橡膠層厚度不相等。支座成品高度符合設計要求,膠層厚度不均勻,且鋼板不平行。
橡膠支座內局部橡膠與鋼板(柔性與剛性)連接面的邊緣處存在較高的應力集中現(xiàn)象。當橡膠與鋼板邊沿處應力大于橡膠撕裂強度或粘結強度時,將導致支座內部萌生空穴現(xiàn)象或裂紋,隨之裂紋擴展必將形成表面損傷,逐漸使支座功能失效。
在橡膠支座的生產(chǎn)與檢測時,應高度重視由于支座內局部橡膠層的不均勻性對支座耐久性能的影響。生產(chǎn)時務必嚴格按設計要求加工與控制,保證橡膠層的均勻分布。檢測時,應特別重視橡膠支座的解刨檢驗,必須嚴格按照支座內在質量解刨檢驗標準執(zhí)行,嚴防不符合規(guī)定的橡膠支座流入工程,影響橋梁工程的性和耐久性。
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