桥梁支座力学性能检测指导书.docx
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桥梁支座力学性能检测指导书
桥梁支座力学性能检测指导书
1.总则
桥梁支座设置在梁板式体系中主梁与墩台之间，是将上部结构的各种荷载传递给墩台，并能适应上部结构的荷载、温度变化、殓收缩等各种因素所产生的自由变形，使上下部结构的实际受力情况符合设计要求。
目前使用极为广泛的是板式橡胶支座、盆式橡胶支座和球型支座。
2.执行标准、规范
公路桥梁板式橡胶支座：
JT/T4-2004
公路桥梁盆式橡胶支座：
JT/T391-2009
公路桥梁球型支座:
GB/T17955-2009
3.检测范围
主要应用于公路桥梁板式橡胶支座、公路桥梁盆式橡胶支座及
球型支座力学性能指标测试。
抗压弹性模量试验
«
抗剪弹性模量试验
抗剪粘结性能试验
抗剪老化试验
摩擦系数试验
转角试验
极限抗压强度试验
盆式支座荷载试验
盆式橡胶支座摩阻系数试验
盆式橡胶支座转角试验
球型橡胶支座荷载试验
球型橡胶支座摩擦因数试验
球型橡胶支座转动试验
自定义抗压弹性模量试验
4.取样方法
板式橡胶支座
试样随机抽取实样，每种规格试样数量为三对，凡与油及其他化学药品接触过的支座不得用作试样（试样试验前应暴露在标准温度23°C±5°C下，放置24h时使试样内外温度一致）盆式橡胶支座
试样随机抽取实样每种规格试样数量为三组，试样样品原则应选实体支座，对大型支座进行试验，经协商可选用小型支座代替。
5.试验条件
试样试验前应暴露在标准温度23°C±5°C下，放置24h时使试样内外温度一致。
试验室的标准温度为23°C±5°C,且不能有腐蚀性气体及影响检
测的振动源。
6•技术要求板式支座力学性能要求
项目
指标
极限抗压强度Ru（MPa）
>70
实测抗压弹性模量El（MPO
E±GX20%
实测抗剪弹性模量&（MPa）
G±GX15%
实测老化后抗剪弹性模量@（MP.；）
G+GX15%
表1（续）
项目
指标
实测转角正切值tanO
混凝土桥
Ml/300
宋桥
Ml/500
实测四氟板与不锈钢板表面摩擦系数"（加硅脂时）
£
材料要求
技术指标
氯丁橡胶
（适用于-25七〜60°C）
天然橡胶
（适用于-40°C-60°C）
硬度（IRHD）
60±5
60±5
竝伸强度（MPa）
左17
$18
扯断伸长率（％）
$400
M450
脆性温度（°C）
W-40
W-50
恒定压缩永久变形（70、CX24h）（%）
W15
W30'
耐臭負老化（试验条件，20%伸长，40°CX96h）
lOOpphm
25pphm
无龟裂
无龟裂
热空气老化试验（与
试验条件（°CXh）
100X70
70X168
未老化前数值相比发
拉伸强度（％）
-15
-15
生的最大变化）
扯断伸长（％）
-40
-20
硬度变化（IRHD）
0,+10
-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%
外观质量
表3
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％,且每一处气泡、杂质面积不能大于50mm2,最大深度不超过2mm
凹凸不平
当支座平面面积小于0.15—时，不多于两处；大于时，不多于四处，且每处凹凸高度不超过，面积不超过6mm2
四侧面裂纹、钢板外稼
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％;
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％
四氟滑板表面划痕、磁伤、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％°
内在质量
表4
名称
解剖检验标准
锯开后胶层厚度
胶层厚度应均匀，ti为5mm或8mm时，其偏差为±;ti为11mm时，其偏差不得大于土；ti为15mm时，其偏差不得大于土mm
钢板与橡胶粘结
钢板与橡胶粘结应牢固，且无离层现象，其平面尺寸偏差为土1mm；上下保护层偏差为（+,0）mm
剥离胶层（应按HG/T2198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15%,扯断伸长率的下降不应大于20%
盆式橡胶支座力学性能要求
竖向承载力：
在竖向设计荷载作用下，支座压缩变形值不得大于支座总高度的2%,盆环上口径项变形不得大于盆环外径的％。
，支座残余变形不得超过总变形量的5%
水平承载力：
标准系列中，固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力均不得小于支座竖向承载力的10%,抗震型支座水平承载力不得小于支座竖向承载力的20%
转角：
支座转角不得小于
摩阻系数
加5201硅胶油后，常温型活动支座设计摩阻系数最小取
加5201硅胶油后，耐寒型活动支座设计摩阻系数最小取
球形支座力学性能要求
在竖向设计荷载作用下，支座竖向压缩变形不得大于支座总髙度的1%
固定支座和单向活动支座约束向所承受的水平力为支座竖向设计荷载的10%
活动支座的设计摩擦因数
在支座竖向设计荷载作用下，聚四氧乙烯板有硅脂润滑条件下的设计摩擦因数取值如下：
常温（-25匸〜6CTC）；室温（-40°C"25°C）
支座设计转动力矩％按下式计算：
M0=NuR
式中：
N----支座竖向设计荷载
U----支座球冠衬板的球面半径
R——球冠衬板球面镀辂层与球面聚四氧乙烯板得设计摩擦因数
球形支座结果判断
荷载竖向压缩变形曲线呈线性关系，且支座竖向压缩变形不大于支座总髙度的1%
支座实测转动力矩应小于计算所得值
支座摩擦因数应能满足：
在试验温度21£下，初始静摩擦因数》。
三，动摩擦因数口三，在试验温度-35匸下，初始静摩擦因数口。
三，动摩擦因数U三
7.试验使用仪器设备：
YJW-100000型微机控制试验机，能自动、平稳、连续加载、卸载，且无冲击和颤动现象，自动持荷、自动采集数据、自动绘制应力-应变图，且自动储存试验原始记录及曲线图和自动打印结果。
&仪器的启动与关闭
设备启动顺序
检查控制台急停按钮处于公开状态
检查各个机械限位位置准确，状态良好
根据试验需要，安装各种辅助钢板
注：
做抗剪弹模，压向上下安装髙摩擦板，水平安装髙摩擦板。
做摩擦系数，压向上下安装髙摩擦板，水平安装不锈钢板。
依次打开电源控制台电源开关、压向电源开关、剪切电源开关或转角电源开关。
注：
做抗压弹模或盆式力学或极限抗压可以不开剪切电源开关和转角电源开关
检查水平小车移动是否正常、剪切支座升降是否正常、丝杠横梁升降是否正常。
打开打印机电源启动计算机，进入Windows操作系统，测试打印机是否正常。
设置控制器处于PC-Control状态。
注：
做试验必须打开压向控制器。
如座抗剪弹模或摩擦系数需要打开水平控制器;如做转角需要打开转角控制器
打开位移传感器数据采集单元都有开关。
注：
做极限抗压和摩擦系数可以不用位移传感器
根据试验类型启动相应的试验程序。
检查控制器负荷、位移数据显示是否正常。
注：
数据是否在有效上下限范围之内
检查位移传感器触头活动是否灵活，数据显示是否正常注：
做抗压弹模：
使用4支压向位移传感器
做抗剪弹模：
使用2支水平位移传感器
做转向：
使用4支压向位移传感器
做盆式力学：
使用4支压向位移传感器，4支径向位移传感器
做球型力学：
使用4支压向位移传感器
检查空载移动是否正常
设备关闭顺序
点击工具栏按钮，关闭动力油泵或从控制器关闭油泵。
等待控制器数据稳定时退出系统。
注：
关闭油泵后不能立即关闭控制器电源开关，否则下次试验易产生位置数据偏离。
关闭计算机。
关闭控制器电源开关。
关闭位移传感器采集电源开关
依次关闭控制台压向电源开关，剪向电源开关，电源总开关。
9.试验
板式支座抗压弹性模量试验
接通电源启动设备
放置试样处于承压板中心位置
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁和试台位置，使试样距离横梁
lmm左右（目测有缝隙）
在右侧试验属性列表中输入试验编号、试样尺寸数据。
试验数据输入应仔细复查，确保输入无误。
鼠标点击常用工具栏开始试验标志，“开始压向测试、预加载……”。
等待程序提示后安装压向位移传感器，传感器编号应和机械安装位置编号相符，防止位移传感器脱空，应将传感器触头压进2-3mino
?
点击“继续试验“按钮。
试验自动进行，等待程序提示“试验0K“卸掉位移传感器。
卸掉试样
点击常用工具栏试验报告可以预览或打印试验报告
关闭仪器设备及电源
板式橡胶支座抗剪弹性模量试验、抗剪粘结性能试验、抗剪老化试验.
接通电源启动设备
在剪切板和主油缸平台各放置一块橡胶支座试样.推进剪切板.调整剪切板与压向水平运动挡块无间隙.调整剪切板上下橡胶支座试样位置处于主油缸平台中心位置.上下对正.
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁位置并锁紧丝杠横梁，使用剪支座升降功能使得剪切板上面橡胶支座试样与横梁目测无缝隙，要求剪切板尽量处于水平，然后调整主油杠平台位置，使得下面橡胶支座试样与剪切板留有lmn】左右间隙（目测间隙）。
注：
不能用横梁去压试样，容易造成横梁电机过载或损坏丝杠。
在右侧试验属性中输入试验编号、试样尺寸数据。
试验数据输入应仔
细检查，确保输入无误。
注：
压向应力计算使用钢板面积，水平应力计算应使用2倍支座外形面积。
点击常用工具栏开始试验按钮，程序提示“开始压向测试……”。
注:
程序会自动压向负荷和水平负荷调零
试验自动进行压向测试过程。
程序会适时提示当前压向测试过程状况等待程序提示后安装两水平位移传感器，传感器编号应和机械安装位置编号相符，应将传感器触头压进150-170mm
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始水平测试……”，程序会自动将水平变形调零
试验自动进行剪切试验，程序会适时提示当前水平剪切测试过程状况等待程序提示“试验0K”，卸掉水平位移传感器
水平卸载，压向卸压
卸掉橡胶支座试样
点击常用工具栏试验报告，可以预览或打印试验报告。
注：
抗剪弹模试验一个试样产生一张试验报告，报告中输入橡胶层总高度，才能正确计算
重复以上程序做第二个试验
关闭设备及电源。
注：
抗老化试验应先将试样置于老化箱内，在70°C±2°C温度下经72h后取出，将试样在标准温度23°C±5°C下停放48h,再在标准试验温度下进行剪切试验
板式支座摩擦系数试验
接通电源，启动设备
检查试样，在储油槽内注满5201-2硅脂油，在不锈钢板和定油缸平台各放置一块橡胶支座试样，推进不锈钢板，调整不锈钢板固定座与压向水平运动挡块无间隙，调整不锈钢板上下橡胶支座位置处于油缸平台中心的位置，上下对正。
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁位置并锁紧丝杠横梁，使用支座升降功能，使得不锈钢板上面橡胶支座与横梁目测无缝隙，要求不锈钢板尽量处于水平，然后调整主油缸平台位置，使得下面橡胶支座与不锈钢板留有1俪左右间隙（目测间隙）。
在右侧试验属性列表中输入试验编号、试验尺寸数据，数据输入仔细检查，确保输入无误。
注：
压向应力计算使用钢板面积，水平应力计算使用2倍支座外形面积
点击常用工具栏“开始测试”按钮。
程序提示“开始压向测试……”。
注：
1.程序会自动将压向负荷和水平负荷调零
2.试验自动进行压向测试过程，程序会适时提示当前压向测试过程状况
程序提示后检查并调整不锈钢板
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始水平测试……”
注：
试验自动进行剪切控制，程序会适时提示当前试验状况
等待程序提示“试验OK”，水平卸载，压向卸载。
卸掉橡胶支座试样
点击工具栏，预览或打印试验报告
重复以上程序做第二组试验
关闭设备及电源
板式支座转角试验
接通电源，启动设备
检查试样在主油缸平台中心放置一块橡胶支座试样，然后在试样上放置转角板（转角上下不能有油污），最后在转角板上放置一块橡胶试样，要求两块试样放置位置处于定油缸平台中心位置，转角板受力杆对准转角油缸的活塞
注：
矩形试样应使短边和转角板中心线平行
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁和试台位置，使转角板上面试样距离横梁约有1価左右（目测有缝隙），并锁紧丝杠横梁。
注：
不能用横梁去压试样，容易造成横梁点击过载或损坏丝杠在右侧试样属性列表中输入试验编号，试验参数，数据输入应仔细复查确保输入无误
点击常用工具栏“开始测试”按钮，程序提示“开始压向测试……”注：
程序会自动将压向负荷和转角负荷清零
等待程序提示后安装变形传感器
注：
1#,2#传感器必须安装在靠近转角油缸一侧，3#、4#传感器应安装在远离油缸一侧
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始压向测试”
注：
程序自动将变形调零1#、2#、3#、4#传感器记录压缩测量变形
自动进行压向测试过程，程序适时提示当前压向测试过程状况，等待程序提示后，调整变形传感器，转角油缸活塞距转角板有Inrni间隙（目测有间隙）
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始转角测试试验……”
注：
程序会自动变形清零，这是1#、2#传感器记录回弹测量变形，3#、4#传感器记录压缩测量变形
试验自动进行转角控制，程序会适时提示当前转角测试的过程状况。
等待试验提示“试验ok”，卸掉位移传感器
转角卸载，压向卸载
卸掉中间转角板，橡胶支座试样
点击常用工具栏试验报告，显示转角试验报告，可以预览或打印试验报告
重复以上程序，做第二组试验
关闭设备及电源
板式支座极限抗压强度试验
接通电源，启动设备
k
检查放置试样，检查放置的位置是否处于承压板中心位置
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁和试台位置，使试样距离横梁约
lmm左右（目测有缝隙）并锁紧丝杠横梁
注：
横梁不能去压试样，容易造成横练电机过载或丝杠损坏在右侧试验属性列表中输入试验编号、试样尺寸数据，输入数据应仔
细复查，确保输入无误
点击常用工具栏“开始测试”按钮，程序提示“开始压向测试，预加
载……”。
注：
程序会自动压向负荷调整
试验自动进行，程序会适时提示当前压向测试过程状况，等待程序提
示“试验ok”
注：
程序会自动压向卸压
卸掉试样
点击常用工具栏试验报告，可以预览或打印试验报告
重复以上程序做下一组试验
关闭设备及电源
盆式支座荷载试验，盆式支座竖向承载力试验
接通电源，启动设备
检查放置试样，检查防治的位置是否处于承载压板中心位置
启动主油缸动力油泵，，调整丝杠横梁和试台位置，使试样距离横梁
约1伽1左右（目测有间隙）
注：
不能用横梁去压试样，容易造成电机过载或损坏丝杠
在右侧试验属性列表中输入试验编号、设计承载力，试验数据应仔细复查，确保输入无误
点击常用工具栏“开始测试”按钮，程序会提示“开始压向测试，预
加载
注：
程序会自动压向负荷清零
等待程序提示安装压向位移传感器，径向位移传感器
注：
1.安装时检查传感器编号应和机械安装标号相符
2.防治传感器脱落，应将触头压入2-3mm
<
点击“继续试验”按钮，试验自动进行，程序会适时提示当前压向测试的过程状况
等待程序提示“试验ok”，卸掉变形传感器
压向卸载
卸掉试样
点击常用工具栏试验报告，可以预览或打印试验报告
注：
报告中必须输入支座髙度和盆环上口外径，才能正确计算
重复以上程序做下一组试验
关闭设备及电源
注：
1.检验荷载是支座设计承载力的倍
2.一个支座需往复加载3次
盆式支座摩阻系数试验，盆式支座摩擦系数试验
接通电源，启动仪器设备
在不锈钢板和主油缸台平台中心各放置一块试样，推进不锈钢板，调整不锈钢板固定座与压向水平止动挡块无间隙，调整不锈钢板上下试样位置处于主油缸平台中心一轴线上。
启动主油缸动力油泵，使用剪支座升降动能是不锈钢板尽量处于水平，并调整丝杠横梁，使不锈钢板上面试样与横梁目测无间隙。
然后调整主油缸平台位置，使得下面试样与不锈钢板面有lmm左右间隙（目测有无间隙）注：
不能用横梁去压试样，易造成横梁电机过载或损坏丝杠
在右侧试样属性表中输入试样编号。
设计承载力，输入数据应仔细复查，确保输入无误。
点击常用工具栏，开始试验按钮，程序提示“开始压向测试”,试验自动进行压向测试过程，，程序会适时提示当前压向测试过程状况。
注：
程序会自动压向负荷和水平负荷调零。
等待程序提示后检查并调整不锈钢板。
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始水平测试”，且试验自动进行剪切控制，程序会适时提示当前压向测试过程状况。
等待程序提示“试验0K”后，水平卸载，压向卸压。
卸掉试样。
点击常用工具栏试验报告，可以预览或打印试验报告。
重复以上程序，做下一个试样。
关闭设备及电源。
注：
①试验时，支座储脂坑内应涂满硅脂
2一般情况只做常温，有要求时在进行低温试验。
3实测荷载一竖向压缩变形曲线或荷载一盆环径向变形曲线呈非线性关系，该支座为不合格。
4支座卸载后，如残余变形超过总变形量的5%,应重复上述试验，若残余变形不消失或有增长趋势，则认为该支座不合格。
5支座在加载中出现损坏，则该支座为不合格。
6实测支座摩阻系数大于时，应检查材质后重复进行试验，若重复试验后的摩阻系数仍大于，则认为该支座摩阻系数不合格。
7支座外露表面应平整、美观、焊缝均匀，喷漆表面应光滑,不得有漏漆、流痕、皱褶等现象。
盆式支座转角试验、盆式支座转动试验
接通电源，启动设备。
主油缸平台位置放置一块试样，然后在试样上放置转角板使转角板受压支杆对正转角油缸的活塞。
最后在转角板上放置一块试样，要求两块试样中心均与油缸中心处于一轴线上。
注：
转角板上下面不能有油污。
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁和试台位置，使转角板上面试样距横梁约1mm左右（目测有缝隙），并锁紧丝杠横梁。
注：
不能用横梁专压试样，已造成横梁电机过载或损坏丝杠。
在右侧试验属性列表中输入试验编号、设计承载力。
点击常用工具栏开始测试按钮，程序提示“开始压向测试…….”试验自动进行压向试验过程，程序会适时提示当前压向测试过程状况。
等待程序提示后调整转角油缸活塞距转角板受压支杆lnm）左右间隙（目测有间隙）
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始转角预加载……”试验自动转角控制，程序会适时提示当前试验过程状况。
等待程序提示“试验0K”转角卸载，压向卸压。
卸掉支座试样
重复以上试验进行下一组试验。
关闭设备及电源。
球型支座荷载试验
接通电源启动设备。
放置试样，检查放置的位置是否处于承压板中心位置。
启动主油缸动力油泵，调整横梁和试台的位置，使试样距离横梁的1mm左右（目测有间隙），并锁紧丝杠横梁。
注：
不能用横梁去压试样，易造成横梁电机过载或损坏丝杠。
在右侧试验属性列表中输入试验编号、支座活动方向、设计
承载力、支座高度等。
注：
试验数据输入应仔细，确保输入无误。
点击常用工具栏开始测试试验按钮，程序提示“开始压向试
验，预加载……”。
注：
程序会自动压向负荷清零。
等程序提示后按装压向位移传感器和径向位移传感器，各传感器编号应和机械安装位置编号相符。
点击“继续试验”按钮，试验自动进行，程序会适时提示当前压向测试过程状况。
等待程序提示“试验0K”，卸掉变形传感器。
压向卸压。
卸掉试样。
点击常用工具栏试验报告，可以预览或打印试验报告。
注：
输入支座髙度，才能正确计算。
重复以上程序做下一个试验。
关闭仪器设备及电源。
球型支座转动试验
接通电源启动设备。
首先，在主油缸平台中心位置放置一块试样，然后在试样上放置转角板，使转角板受压支杆对正转角油缸的活塞，最后在转角板上放置一块支座试样，要求两块试样中心均与油缸中心处于同一轴线上。
启动主油缸动力油泵，调整丝杠横梁位置使转角板上面试样距横梁1mm左右（目测有缝隙），并锁紧丝杠横梁。
注：
不能用横梁专压试样，易造成横梁电机过载或损坏丝杠。
在右侧试验属性列表中输入试验编号、设计承载力，数据输入应仔细复查，确保输入无误。
点击常用工具栏开始测试按钮程序提示“开始压向测试……”，测试过程自动进行，程序会适时提示当前压向测试过程状况。
注：
程序会自动压向负荷和转角负荷调零。
等待程序提示后调整转角油缸活塞距转角板受压杆约lnini左右间隙（目测有间隙）。
点击“继续试验”按钮，程序提示“开始转角预加载…”试验自动进行转角控制，程序会适时提示当前试验过程状况。
等待程序提示“试验0K”，转角卸载。
压向卸压
卸掉支座试样
点击常用工具栏“试验报告”可以预览或打印试验报告。
重复以上程序，进行下一组试件测试
关闭仪器设备电源。
保养仪器设备，打扫室内卫生，归类存放试验试样
根据测试结果，出示正式试验报告
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