影响板式橡胶支座耐久性的因素与对策

本文介绍了板式橡胶支座的特点及其内部橡胶层的应力分布情况,根据撕裂能理论说明了橡胶支座内损伤的萌生机理和现象,提出了橡胶支座的临界疲劳损伤应力和强度储备的概念,并针对影响板式橡胶支座耐久性的各因素提出了防治对策。     

公路桥梁板式橡胶支座损伤机理的试验研究

本文根据JT／T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》和JTGD62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的要求。对公路桥梁板式橡胶支座在容许荷载作用下支座损伤机理进行了试验．分析了橡胶支座产生损伤的原因。研究表明,支座内橡胶与钢板结合部位的剪应力集中现象是支座损伤的主要原因。本文还进一步探明了在形状系数较低时（S〈8）支座的设计应力应随形状系数进行调整的合理性。形状系数应作为支座设计和生产的主要控制参数。     

圆板式橡胶支座抗压试验及应力分析

对圆板式橡胶支座做了抗压试验和橡胶硬度试验,在试验的基础上根据橡胶材料特性和橡胶支座行为特征基本理论,建立FEA模型,并对橡胶支座在轴心均布加载工况进行应力分析,结合支座抗压试验变形数据和支座内部应力分布规律证明该FEA模型基本正确,由计算结果可以看出在支座内部存在着应力分布不均匀的现象,同时还可看出圆板式橡胶支座圆周橡胶保护层具有减小支座内部剪应力的作用。     

圆板式橡胶支座抗压试验与应力分析

对圆板式橡胶支座做了抗压试验和橡胶硬度测试试验,在试验的基础上根据橡胶材料特性和橡胶支座行为特征基本理论,采用通用有限元软件对圆板式橡胶支座的典型代表试件建立FEA模型,并应用线性分析方法对橡胶支座在轴心均布加载工况进行应力分析,结合支座抗压试验变形数据和支座内部应力分布规律说明该FEA模型是基本正确的,同时可以看出在支座内部存在着应力分布不均匀的现象,还说明了圆板式橡胶支座圆周橡胶保护层具有减小支座内部剪应力的作用。     

对桥梁两种橡胶支座减隔震性能的理论分析

笔者在文中对桥梁板式橡胶支座和铅芯橡胶支座在建立线弹性模型基础上,利用减隔震设计原理对其性能进行理论分析.在指出板式橡胶支座的不足之后,进一步对铅芯橡胶支座的主要参数如初始刚度、屈服刚度、铅芯直径等对其减隔震功能的影响进行了分析.通过分析指出铅芯橡胶支座的优点以及它是如何克服了板式橡胶支座不足的.     

对桥梁两种橡胶支座减隔震性能的理论分析

笔者在文中对桥梁板式橡胶支座和铅芯橡胶支座在建立线弹性模型基础上,利用减隔震设计原理对其性能进行理论分析.在指出板式橡胶支座的不足之后,进一步对铅芯橡胶支座的主要参数如初始刚度、屈服刚度、铅芯直径等对其减隔震功能的影响进行了分析.通过分析指出铅芯橡胶支座的优点以及它是如何克服了板式橡胶支座不足的.     

地震作用下先简支后桥面连续梁桥支座损伤分析

先简支后桥面连续梁桥是我国当前大量应用的一种桥梁结构形式。现采用Sap2000有限元软件建立了梁桥的非线性动力模型;根据支座损伤指标,采用IDA方法进行梁桥支座的损伤分析。计算结果表明,连接墩支座损伤比中间墩支座损伤要大,且场地越软弱越容易发生支座破坏,建议对于三四类场地加大支承长度。     

关于山区桥梁地震损伤评价

以震区预应力混凝土连续梁桥为例,根据地震时程荷载的工程状况,分析两种支架下墩底弯矩、墩底剪力、桩顶弯矩、桩顶剪力、梁端位移的实际差别,对板式橡胶支座和铅芯橡胶支座的山区桥梁进行损伤评估,得出两种支架减震隔震的实际效果。经研究发现,两种支座在桥墩侧移角、混凝土的压变系数、曲率延性系数以及钢筋的最大拉应变等地震反应方面的作用相近,但是铅芯橡胶支座在控制墩梁的相对残留位置方面作用显著,有利于震后交通的维持。     

金属橡胶桥梁支座转动性能试验研究

为考查金属橡胶桥梁支座的转动性能,设计并加工了3个模型支座,试验得到了支座的转动力矩与转角关系,研究了竖向压力对支座转动刚度的影响,探究了支座的转动刚度与初始压应力的关系,得到了支座的转动刚度与初始压应力的关系表达式.结果表明:金属橡胶支座能够满足桥梁对支座转动性能的要求,具有较好转动性能;金属橡胶支座的转动刚度随初始压力的增大而增加,有明显的线性关系.     

刚性滑板-复位橡胶隔震支座性能研究

为研发一种自复位功能的刚性滑板-复位橡胶隔震支座,对支座刚性承压滑移元件摩擦特性、免承压复位橡胶块剪切特性和整体支座的力学性能进行了试验研究,并采用ABAQUS有限元模型分析了整体支座的力学特性.研究结果表明:刚性承压滑移元件动摩擦系数在0.020～0.027之间、免承压复位橡胶元件的水平等效刚度为129.33 kN/m;刚性滑板-复位橡胶隔震支座的塑性变形能力较强,具有很好的耗能性,该支座在小剪切位移下,会是一种稳定性良好的隔震支座.     

基于疲劳累积损伤的板式橡胶伸缩装置仿真分析

以公路板式橡胶伸缩装置为研究对象,在荷载与应力谱模拟的基础上,根据螺栓、焊点以及混凝土的疲劳S-N曲线,按照Miner准则,对板式橡胶伸缩装置主要部件进行累计损伤分析,并进行板式橡胶伸缩装置疲劳寿命估算。结果表明,采用疲劳损伤分析方法可以得到板式橡胶伸缩装置各部件破坏的先后顺序,与现场调查的板式橡胶伸缩装置破坏次序与特征比较吻合。     

装配式预应力砼连续箱梁支座病害分析

橡胶支座损坏是装配式连续箱梁桥的通病,橡胶支座质量问题和支座受力不均及偏心受压是导致支座发生病害的直接原因,结合京沪高速公路淮安某特大桥的支座检查,分析了生产、设计、施工对支座病害的具体影响,提出了相应建议,并对支座质量控制进行了探讨。     

桥梁板式橡胶支座安装质量控制

结合目前公路工程支座施工实际情况,分析了当前桥梁板式橡胶支座安装常见问题,联系实际施工操作分析了问题的原因,提出了加强支座安装质量控制方法,与同仁们探讨、借鉴。     

Optimization of isolation structure under wind load excitation and experimental study of the wind resistant bearing

The method of collaborative work between steel plate anti-wind bearing (AWB) and rubber isolation bearing is proposed to study the vibration reduction effect of isolation structure under stronger wind load, and the function mechanism is explained. Based on a practical project, three kinds of schemes with different isolation layers are put forward, the finite element software ETABS is used for time history analysis, and comparison is made on the seismic response of different isolated structure and aseismic structure. Comparison result shows that the isolation layer with rubber bearing and AWB can work reasonably, but further optimization on the designed parameters is needed. Moreover, the design value of horizontal bearing capacity of lead rubber bearing (LRB) is appropriate to be close to the seismic isolation layer under wind load excitation. Finally, numerical simulation and comparative analysis of shear test of the AWB are conducted. With a very small yield displacement and yield strength over 80% of the set of horizontal bearing capacity, the AWB is validated to satisfy the working conditions which provide the horizontal bearing capacity under normal operating conditions and designed earthquake. The AWB yields and malfunctions, when the maximum displacement is less than the displacement of the isolation layer.     

桥梁橡胶支座病害检查与成因分析

结合工程实例,探讨如何标识分析橡胶支座病害,并对支座缺损状况进行评定,提出相应的维修整治建议,以延长桥梁的使用寿命。     

盐冻条件下矩形氯丁橡胶支座受压性能试验

为了研究矩形氯丁橡胶支座在盐冻条件下的各项力学性能指标变化,将矩形氯丁橡胶支座分别进行20,40,60,80 d盐冻处理,并采用压力试验机对其进行轴心受压试验,研究盐冻对矩形氯丁橡胶支座的承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量的影响。试验结果表明:在盐冻条件下,矩形氯丁橡胶支座更易发生脆性破坏,弹性阶段缩短,发生钢板外露、裂缝、层状破坏等现象更严重;承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量随盐冻程度的加深而逐渐降低。采用最小二乘法对试验结果进行回归得到盐冻条件下矩形氯丁橡胶支座50 a抗压强度及抗压弹性模量衰减曲线和衰减模型,统计分析表明衰减曲线和衰减模型符合实际情况。     

Numerical Investigation of Ultrasonic Guided Wave Dynamics in Piezoelectric Composite Plates for Establishing Structural Self-Sensing

This article presents a numerical investigation of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in piezoelectric composite plates for the purpose of establishing structural self-awareness.This approach employs piezoelectric composite materials as both load bearing structure and sensing elements.Finite element modal analysis of a plate cell with Bloch-Floquet boundary condition(BFBC) is performed to understand the wave propagation characteristics in piezoelectric composite plates. A comparative study is carried out between a standard composite plate and a piezoelectric composite plate to highlight the influence of piezoelectricity on guided wave dispersion relations. Subsequently, a transient dynamic coupled-field finite element model is constructed to simulate the procedure of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in a piezoelectric composite plate. Active sensing array is designed to capture the structural response containing the damage information. Three engineering scenarios, including a pristine case, a one-damage-location case and a two-damage-location case, are considered to demonstrate the ultrasonic sensing capability of the piezoelectric composite system. Finally, time-reversal method is utilized to locate and image the damage zones. This research shows that piezoelectric composite material possesses great potential to establish structural self-awareness, if it serves both as the load bearing and structural sensing components.     

刚性纤维在桥梁橡胶支座中应用

以桥梁橡胶支座和刚性纤维两种材料组合为研究对象,探讨桥梁橡胶支座的受力特点、刚性纤维的材料特性及二者组合后作为桥梁支座共同受力的优势。结果表明:橡胶支座在反复循环荷载作用下,极易发生疲劳破坏,即支座出现开裂、起鼓、局部脱空等各种病害。为降低支座老化速率,提出"纤维橡胶支座",给出纤维橡胶支座平面构造、纤维橡胶支座展现的、纤维橡胶支座设计实施方案以及纤维橡胶支座体现的预期成果、实践意义和应用价值。结果表明:纤维与橡胶支座进行组合,大大发挥纤维的抗拉能力,提高支座使用寿命。