1、支座检测,桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件，其主要功能是将上部结构承受的各种荷载传递给墩台，并能适应上部结构由于荷载、温度变化，混凝土收缩等产生的变形（水平位移及转角），使上部结构的实际受力情况符合设计要求。,板式橡胶支座检测 (JTT4-2004),板式橡胶支座通常由若干层橡胶片与薄钢板为刚性加劲物组合而成，各层橡胶与上下钢板经加压硫化牢固的粘接成为一体。支座在竖向荷载作用下，具有足够的刚度，主要是由于嵌入橡胶片之间的钢板限制橡胶的侧向膨胀。在水平力作用下，支座的水平位移量取决于橡胶片的净厚度。在运营期间为防止嵌入钢板的锈蚀，支座的上下面及四边都有橡胶保护层。板式橡胶支座按其形
2、状可分为矩形板式橡胶支座或圆形板式橡胶支座。为减小支座摩擦力，在板式橡胶支座顶面粘 接一层聚四氟乙烯板，构成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座。,板式橡胶支座的构造,矩形四氟滑板橡胶支座,圆形四氟滑板橡胶支座,交通部行业标准公路桥梁板式橡胶支座(JT/T4-2004)中规定了桥梁板式橡胶支座成品力学性能及有关质量指标应符合表1表5中的要求，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：,矩形支座,圆形支座,支座抗剪弹性模量,矩形支座加劲钢板短边尺寸,支座中间单层橡胶片厚度,圆形支座加劲钢板直径,成品支座力学性能指标 表1,成品支座平面尺寸偏差范围 （mm） 表2,成品支座厚度偏差范围 （mm） 表
3、3,成品支座解剖检验要求 表4,外观质量要求 表5,支座外形尺寸、外观质量和解剖检测,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。 支座用钢锯锯开后应满足表4中的要求。 支座外观质量用目测方法或量具逐块进行检查。每块支座不允许有表5规定的两项以上缺陷存在。,支座力学性能检测方法,1试样、试验条件和试验设备要求 (1)试样 试样应随机抽取，每种规格试样数量为三对，各种试验
4、试样通用。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235下，停放24h以使试样内外温度一致。 (2)试验条件 试验室的标准温度为235，且不能有腐蚀性气体及影响检测的振动源。,(3)仪器设备 试验机：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可不少于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
5、生挠曲。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。,试验机的级别为I级，示值相对误差最大允许值为1.0，试验机正压力使用可在最大力值的0.4-90范围内，水平力的使用可在最大力值的190范围内，其示值的准确度和相关的技术要求应满足测试电容传声器JJG l75的规定。 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0.001mm，测量竖向压缩变形量和水平位移变形量的分度值为0.01mm。,2试验方法 1)抗压弹性模量试验 板式橡胶支座的抗压弹性模量是通过中心受压试验，得出应力应变曲线，即
6、可求出支座的抗压弹性模量。在中心受压的情况下，当压应力不大时，橡胶支座的应力应变呈非线性变化，随着荷载逐步加大，橡胶支座的应力应变将呈线性变化。,(1)试验步骤 将试样置于试验机的承载板上，上下承载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1.0MPa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。,预压。将压应力以0.030.04MPa/s速率连续地增至平均压应力=10MPa，持荷2min，然后以连续均匀的速度将压应力卸至1.0MPa，持荷5min，记录初始值，绘制应力一应变图，预压三次。,正式加载。每一加载循环自1.0MPa
7、开始，将压应力以0.030.04MPa/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1.0MPa。10min后进行下一加载循环。加载过程应连续进行三次。,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c，按试样橡胶层的总厚度te求出在各级试验荷载作用下，试样的累计压缩应变i=ei/te,(2)试样实测抗压弹性模量应按下列公式计算：式中:E1试样实测的抗压弹性模量计算值，精确至1MPa； 4、4第
8、4MPa级试验荷载下的压应力和累积压缩应变值； 10、10第10MPa级试验荷载下的压应力和累积压缩应变值。,(3)结果 每一块试样的抗压弹性模量E1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。,2)抗剪弹性模量试验 (1)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，使试祥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，
9、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。,1上承载板；2-支座试样；3-中间钢拉板；4-下承载板；5-防滑摩擦板,将压应力以0.030.04MPa/s的速率连续地增至平均压应力，绘制应力-时间图，并在整个抗剪试验过程中保持不变。 调整试验机的剪机试验机构，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0.010.03MPas的速率连续施加水平剪应力至剪应力=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，记录始值，绘制应力一应变图。预载三次。 正式加载。每一加载循环=1.0MPa开始，每级剪应力增加0.1M
10、Pa，持荷1min，采集支座变形数据，至=1.0MPa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0.1MPa。10min后进行下一循环试验。加载过程应连续进行三次。,将各级水平荷载作用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i=s/te。 试样的实测抗剪弹性模量应按下列公式计算：,式中：G1试样的实测抗剪弹性模量计算值，精确至1(MPa)； 0.1、0.1第1.0MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值(MPa)； 0.3、0.3第0.3MPa级试验荷载下的剪应力和累计剪切应变值(MPa)。
11、,(3)结果 每对检验支座所组成试样的综合抗剪弹性模量G1，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应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。,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0.030.04MPas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0.0020.003MPas的速率连续施加水平力，当剪应力达到2MPa，持荷5min后，水平力以连续均匀的速度连续卸载，在加、
12、卸载过程中绘制应力-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。,4)抗剪老化试验 将试样置于老化箱内，在702温度下经72h后取出，将试样在标准温度235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。,1试验机上承载板；2四氟滑板支座试样；3-中间钢拉板；4-试验机下承载板；5不锈钢板试样；6-防滑摩擦板,5)摩擦系数试验 (1)试验步骤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
13、储油槽内注满5201-2硅脂油。,将压应力以0.030.04MPas的速率连续地增至平均压应力 ，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1h。 以0.0020.003MPas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。,(2)摩擦系数应按下列公式计算：式中：f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支座承受的最大水平力(kN)； R支座最大承压力(kN)； A0支座有效承压面积(mm2)。,（3）结
14、果 每对试样的摩擦系数为三次试验结果的算术平均值。,6)转角试验 桥梁在外荷载作用下将发生竖向挠曲，并引起梁端转动，支座需适应这种转动变形。支座在转动过程中，一侧继续压缩，而另一侧则逐渐回弹。为了避免回弹侧支座边缘脱空，需对支座的容许转角进行检验。,1-试验机上承载板; 2-试样; 3-中间工字梁; 4-承载梁; 5-试验机下承载板; 6-千斤顶,(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P，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。,(2)试
15、验步骤 将试样按规定摆放，对准中心位置，精度应小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)；,预压。将压应力以0.030.04MPas的速率连续地增至平均压应力，绘制应力-时间图，维持5min，然后以连续均匀的速率卸载至压应力为1.0MPa，如此反复三遍。检查传感器是否灵敏准确； 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-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P，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
16、P及传感器的数值。,(3)计算,实测转角的正切值应按下列公式计算：,12传感器IV1、IV2处的变形平均值(mm)； 34传感器TV3、IV4处的变形平均值(mm)； L转动力臂。,式中：tan试样实测转角的正切值；,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：式中：c支座最大承压力R时试样累积压缩变形值(mm)； 1转动试验时，试样中心平均回弹变形值(mm)； 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(mm)。,各种转角下，试样边缘换算变形值应按下式计算： 式中：实测转角产生的变形值(mm)； La矩形支座试样的短边尺寸(mm)，圆形支座采用直径d(m
17、m)。,各种转角下，支座边缘最大、最小变形值应按下列公式计算：,7)极限抗压强度试验 将试样放置在试检机的承载板上，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； 以0.1MPas的速率连续地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。,3判定规则 (1)实测抗压弹性模量E1、抗剪弹性模量G1、试样老化后的抗剪弹性模量G2和四氟滑板试样与不锈钢板的摩擦系数应满足表1中的要求； (2)支座在不小于70MPa压应力时，橡胶层未被挤坏，中间层钢板未断裂，四氟板与橡胶未发生剥离，则试样的抗压强度满足要求
18、； (3)支座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，认为试样抗剪粘结性能满足要求；,(4)试样的容许转角正切值，混凝土、钢筋混凝土桥在1300，钢桥在1500时，试样边缘最小变形值大于或等于零时，则试样容许转角满足要求； (5)三块(或三对)试样中，有两块(或两对)不能满足要求时，则认为该批产品不合格。若有一块(或一对)试样不能满足要求时,则应从该批产品中随机再取双倍试样对不合格项目进行复验，若仍有一项不合格，则判定该批产品不合格。,盆式橡胶支座检测 (JT 391-1999),1分类 (1)按使用性能分类 双向活动支座(多向活动支座)：具有竖向承
19、载、竖向转动和多向滑移性能，代号为SX。 单向活动支座：具有竖向承载、竖向转动和单一方向滑移性能，代号为DX。 固定支座：具有竖向承载和竖向转动性能，代号为GD。,【基本常识】,(2)按适用温度范围分类 常温型支座：适用于-25+60使用。 耐寒型支座：适用于-40+60使用，代号为F。,2结构形式及规格系列 交通部行业标准公路桥梁盆式橡胶支座(JT 391-1999)中规定了桥梁盆式橡胶支座标准系列规格、成品支座力学性能指标及有关设计指标要求。,(1)结构形式及规格系列,双向(多向)活动支座和单向活动支座由上座板(包括顶板和不锈钢滑板)、聚四氟乙烯滑板、中间钢板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺
20、栓和防尘罩等组成。单向活动支座沿活动方向还没有导向挡块。 固定支座由上座板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺栓和防尘罩等组成。减振型支座还应有消能和阻尼件。,单向活动支座结构,固定支座结构,(2)成品支座力学性能要求 竖向承载力 支座的竖向承载力(即支座反力，单位MN)分31级，即0.8、1.0、1.25、1.5、2、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0、27.5、30.0、32.5、35.0、37.5、40.0、45.0、50.0、55.0和60.0。,在竖向设计荷载作用下，支座压缩变形值不得
21、大于支座总高度的2，盆环上口径向变形不得大于盆环外径的0.5，支座残余变形不得超过总变形量的5。,水平承载力 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 支座转动角度不得小于0.02rad。 摩阻系数 加5201硅脂润滑后，常温型活动支座设计摩阻系数最小取0.03。 加5201硅脂润滑后，耐寒型活动支座没计摩阻系数最小取0.06。,荷载试验的检验荷载应是支座设计承载力的1.5倍，并以10个相等的增量加载。在支座顶底板间均匀安装4只百分表，测试支座竖向压缩变形；在盆环上口相互垂直的直径方向安装4只千
22、分表，测试盆环径向变形。,荷载试验,加载前应对试验支座预压3次，预压荷载为支座设计承载力。试验时检验荷载以10个相等的增量加载。加载前先给支座一个较小的初始压力，初始压力的大小可视试验机精度具体确定，然后逐级加载。每级加载稳压后即可读数，并在支座设计荷载时加测读数，直至加载到检验荷载后，卸载至初始压力，测定残余变形，此时一个加载程序完毕。一个支座需往复加载3次。,支座(或试件)摩阻系数测定采用双剪试验方法。试验时支座(或试件)储脂坑内均应涂满硅脂。对磨件不锈钢板选用0Crl9Ni13M03、0Crl7Ni12M02或1Crl8Ni9Ti牌号精轧不锈钢板，表面粗糙度为1m。试验温度常温为211，
23、低温为-351。预压时间为1h，支座预压荷载为设计承载力(试件按30MPa压应力计算)。,支座(或试件)摩阻系数测定,试验时先给支座(或试件)施加垂直设计承载力，然后施加水平力并记录其大小。当支座(或试件)一发生滑动，即停止水平力加载，由此计算初始摩阻系数。重复上述加载至第五次，测出各次的滑动摩阻系数。一般情况下只做常温试验，当有低温要求时再进行低温试验。试件数量为3组。,3试验数据整理 (1)支座压缩变形和盆环径向变形量分别取相应各测点实测数据的算术平均值。 (2)根据实测各级加载的变形量分别绘制荷载-竖向压缩变形曲线和荷载-盆环径向变形曲线，两变形曲线均应呈线性关系，卸载后支座复原不能低于
24、95。 (3)支座(或试件)滑动摩阻系数取第二次第五次实测平均值。3组试件摩阻系数的平均值作为该批聚四氟乙烯板的摩阻系数。实测支座摩阻系数应小于等于0.01，试件摩阻系数应低于整体支座实测值。,(4)试验结果判定 试验支座的竖向压缩变形值不得大于支座总高度的2；盆环上口径向变形不得大于盆环外径的0.5；支座残余变形不得超过总变形量的5；满足以上条件的支座为合格，表明该试验支座可以继续使用。 实测荷载-竖向压缩变形曲线或荷载-盆环径向变形曲线呈非线性关系，该支座为不合格。 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。,支座在加载中出现
25、损坏，则该支座为不合格。 实测支座摩阻系数大于0.01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0.01，则认为该支座摩阻系数不合格。 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、褶皱等现象。,(5)注意问题 试验样品原则上应选实体支座，如试验设备不允许对大型支座进行试验，经协商可选用小型支座代替。 测试支座摩阻系数可选用支座承载力不大于2MN的双向活动支座或用聚四氟乙烯板试件代替，试件厚7mm，直径80100mm，试件工况与支座相同。 在预压过程中注意四只百分表的读数增量，当其相差较大时支座位置应预以调整，直到四只百分表读数增量基本相同时为止。,测量
26、支座(或试件)摩阻系数时要重复加载五次，计算支座(或试件)滑动摩阻系数取第二次第五次实测结果的平均值。,桥梁伸缩装置检测,桥梁伸缩装置的作用及分类,1.作用 1) 满足桥梁上部结构变形的需要 2) 保证车辆平稳过桥 2.分类 1) 模数式（适用伸缩量160毫米公路桥梁） 2) 梳齿板式（适用伸缩量小于毫米的公路桥梁）3) 分类橡胶式（板式和组合）（适用伸缩量不大于12毫米） 4) 异型钢单缝式（适用伸缩量不大于毫米）,桥梁橡胶伸缩装置检验取样,1）原则上要求试验设备能对整体组装后的伸缩装置进行力学性能试验。 2）若受试验设备限制，对纯橡胶式、板式、组合式伸缩装置可取1米长的试样进行试验。对模数
27、式伸缩装置，应取不小于4m长并具有4个单元变位的组装试样进行试验。,模数式伸缩装置应进行拉伸、压缩，纵向、竖向、横向错位试验，测定水平摩阻力、变位均匀性。应按实际受力荷载测定中梁、支承横梁及其连接部件应力、应变值。并应对试样进行振动冲击试验，对橡胶密封带进行防水试验。 梳齿板式伸缩装置应进行拉伸、压缩试验，测定水平摩阻力、变位均匀性。 橡胶伸缩装置应进行拉伸、压缩试验，测定水平摩阻力及垂直变形；且试验应在15-28下进行。 异型钢单缝伸缩装置应进行橡胶密封带防水试验。 检验项目有一项不合格时，则应抽取双倍数目对不合格项目进行复核，若仍有一项不合格，则判定该批产品不合格。,桥梁伸缩装置检测项目,
28、桥梁伸缩装置成品力学性能试验,在加载台架上可以模拟伸缩装置的拉伸，压缩与纵向、竖向、横向错位，实测挤压过程中水平摩阻力，变位均匀性。,成品力学性能试验需在专用的试验台架上进行。伸缩装置试样用定位螺栓或其他有效方法与锚固板联结。试验的拉伸和压缩，可用千斤顶施加荷载，荷载大小通过荷载传感器进行控制。试验台座设导向装置。,桥梁伸缩装置成品力学性能试验,（1）伸缩装置拉伸、压缩时的水平摩阻力及变位均匀性,首先在试验段两端和中间作出明显标记；按照已选定的预紧力把各组支座（对模数式伸缩装置）预紧固定好；用千斤顶将伸缩装置试件拉伸到最大伸缩量位置；用标定过的卡尺准确测定标记处的总宽和每条缝隙宽度的初始值；经
29、过核对后分级加载，往返预拉预压后进行正式试验。正式加载时，记录各级荷载的大小，量测伸缩装置两端总宽和每条缝隙宽度变化值。,桥梁伸缩装置成品力学性能试验,（2）伸缩装置横向、纵向及竖向相对错位试验,纵向错位试验使试件在4m范围两端产生80mm的差值，伸缩装置形成扇形张开，然后固定锚固箱，进行拉伸，压缩试验，实测摩阻力大小和变位均匀性数值。,桥梁伸缩装置成品力学性能试验,（2）伸缩装置横向、纵向及竖向相对错位试验,竖向错位试验将试验段一侧位移控制箱放松后用千斤顶将其顶高，使两侧位移控制箱形成5%的高差，再将位移控制箱固定，进行拉伸、压缩试验，测定摩阻力大小和变位均匀性。,桥梁伸缩装置成品力学性能试
30、验,（2）伸缩装置横向、纵向及竖向相对错位试验,以上错位试验均重复三次，取其平均值。,横向错位试验将试验段一侧位移控制箱放松，用水平千斤顶对放松的位移控制箱施加水平力，使其横梁倾斜角度达到2.5后固定位移控制箱，再进行拉伸压缩试验，实测拉压过程中摩阻力大小和变位均匀性。,桥梁伸缩装置成品力学性能试验,（3）中梁、横梁截面应力和垂直变形试验,将伸缩装置拉伸到最大伸缩量，在中梁上模拟汽-超20级荷载压力分级进行加载测试。中梁及横梁应力用电阻应变片进行测试，垂直变形用百分表测试。,对于板式或组合式的橡胶伸缩装置，只需用百分表测试最大拉伸、压缩时垂直变形。,桥梁伸缩装置成品力学性能试验,（4）最大水平制动力时，中梁变位、连动机构应力测试,最大水平制动力试验，主要模拟汽超20级荷载在伸缩装置一根中梁上紧急刹车时，测试中梁水平变位值和连动机构应力。,试验时，用两个水平千斤顶模拟两个车轮在伸缩装置处于最大拉伸状态时，在中梁的支承横梁跨间中点施加水平制动力；在中梁两端安装百分表，测试中梁变位；在连动机构上粘贴应变片，测试其应力。卸载后观测其恢复状况。试验重复三次。,橡胶伸缩装置成品力学性能试验表,橡胶伸缩装置成品力学性能试验表,
