桥梁橡胶支座性能及主要用途

桥梁橡胶支座

是由多层薄钢板与多层橡胶片硫化粘合而成一种普通橡胶支座产品,这种产品具有足够的竖向刚度,能够将支座上部构造的反力可靠的传递给墩台,支座具有良好的弹性,以应对桥梁的梁端的转动；又有较大的剪切变形能力，以满足上部构造的水平位移。

生产标准
按照交通部JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准制造，其技术性能也已达到BS5400第九篇二章标准和美国AASHTO标准要求。

主要用途
该产品主要适用于公路桥梁、铁路桥梁、城市立交桥。主要功能是将上部的反力可靠地传递给墩台，并同时能完成梁体结构由于制动力温度、混凝士的收缩徐变及荷载作用等引起的水平位移及梁端的转动。

本产品由多层高弹性的橡胶为主体材料，与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。该产品有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，且能将上部构造的压力可靠地传递给墩迨台；有良好的弹性以适应梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。橡胶以其独特的功能从根本上改善了桥梁支座的性能。
四氟板与不锈钢板磨擦系数(加硅脂时)：≤0.03，荷载等级100KN～15000KN。

产品分类
板式橡胶支座按形状划分：矩形板式橡胶支座（GJZ系列）、圆形板式橡胶支座（GYZ系列）。
产品特点
①　构造简单，加工方便；
②　用钢量少、造价低；
③　抗冲击阻尼性能好；
④　安装方便、工作性能可靠；
⑤　免维护、抗震性好。

公路桥梁板式橡胶支座由多层橡胶片与加劲钢板钢板，且钢板全部包在橡胶弹性材料内形成的橡胶支座。板式支座具有足够的竖向刚度以承压垂直荷载，能将上部构造的反力可靠地传递给墩台，有良好的弹性，以适应梁端的转动；又有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。板式桥梁橡胶支座主要特点就是可以很好的将桥梁上部结构反力可靠地传递给墩台，还能适应梁端转动及通过橡胶支座的剪切变形来适应大梁由温差引起的伸缩变形。它与原用的钢支座相比有明显的优点，主要表现在其结构简单，用钢量少，建筑高度低，安装、更换方便，有较长的使用期限；能适应宽桥、曲线桥、斜桥等上部结构在各方面的变形。另外，当各种车辆通过桥梁时，橡胶支座能均匀分布水平力，吸收部分振动，从而延长桥梁寿命。GJZ、GYZ系列公路桥梁板式橡胶支座是由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。该产品有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台；有良好的弹性以适应梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移；具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。本品有良好的防震作用，可减少动载对桥跨结构与墩台的冲击作用。

四氟乙烯滑板橡胶支座又称为“四氟滑板式支座(GJZF4、GYZF4系列)”，它就是在板式橡胶支座的表面粘复一层1.5mm-3Mm厚的聚四氟乙烯板。本产品除具有GYZ系列橡胶支座的所有功能外，由于采用了聚四氟乙烯滑板使梁底不锈钢板之间的摩擦系数变得很低，可以使桥梁上部构造的水平位移，不受桥梁支座本身剪切变形量的限制，能满足一些桥梁的大位移量需要。该产品除具有球冠支座的功能外，还特别适用大位移量的桥梁。本产品1996年经衡水市技术监督局检验合格并投入生产，近年来被广泛用于本工厂，矿山，机械，电子，机械设备，厨房设备。

我公司生产的四氟板式橡胶支座的具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点，因而在桥梁界颇受欢迎,被广泛使用。四氟板式橡胶支座使用范围a.作活动支谇使用：主要用于跨度〉30米的大跨度桥梁简支梁连续板桥、多跨连续梁桥。b.作为滑块块使用连续梁顶推、T型梁横移、大型设备滑移。F4橡胶支座荷载等级分为100KN-10000KN
橡胶支座规格
1、按交通部JT\T4-93规格系列。
2、表面贴复的聚四氟乙烯板厚度分1.5毫米、2毫米、3毫米等。
3、特殊规格可由用户提出协商生产。
4、梁底钢板和不锈钢板可配套供应。
橡胶支座型号及适用气温
1、氯丁胶型：+60℃～25℃
2、天然胶型：+60℃～--40℃
3、三元乙丙胶型：+60℃～-45℃

一、四氟乙烯滑板式橡胶支座的产品特点
四氟板式橡胶支座的产品特点具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点，因而在桥梁界颇受欢迎,被广泛使用。四氟橡胶支座的构造：在普通板式橡胶支座的表面粘贴一层聚四氟乙烯板，就构成了聚四氟乙烯橡式板胶支座，简称四氟板橡胶支座，其抗压和转动性能与普通板式橡胶支座基本相同，当然在桥梁施工实际应用时，四氟橡胶支座的整体构造并非如此简单。普通板式橡胶支座是通过支座的剪切变形来实现梁的水平位移，这种剪切变形是有一定的限值，普通板式橡胶支座不能满足位移量较大的要求。这种产品与普通板式橡胶支座不同的是：聚四氟乙烯板式橡胶支座不是通过支座的剪切变形来实现梁的水平位移，它主要通过梁底不锈钢板与摩擦系数很小的四氟板来回滑动，实现梁的水平位移，四氟板式胶支座可以适应较大跨径及多孔连续梁桥的伸缩位移。

二、四氟板式橡胶支座使用范围
a.作活动支谇使用：主要用于跨度〉30米的大跨度桥梁简支梁连续板桥、多跨连续梁桥。
b.作为滑块块使用连续梁顶推、T型梁横移、大型设备滑移。四氟板式橡胶支座的整体构造由梁底钢板、不锈钢板、四氟板式橡胶支座与支座垫石等组成。
梁底钢板：又称支座上钢板，位于梁端支点处，可通过预埋或粘贴形式就位，西小江大桥上钢板与梁底之间采用环氧树脂粘贴固定。钢板厚度为18mm，下面有深1.5mm的宽槽用以嵌放不锈钢板。宽槽制成楔形，在梁伸缩过程中不至于不锈钢板随梁的移动而滑脱。嵌放在梁底钢板上宽槽中的不锈钢板，厚度为3Mm，梁在伸缩移动时，因为不锈钢板有很好的光洁度，又在四氟板表面上，所以摩擦阻力很小，四氟板式橡胶支座表面粘贴的聚四氟乙烯板厚为1.5mm左右，在四氟表平面上有直径8mm左右，深度约1mm的球冠形的储油坑，在安装时涂以“295”硅脂，以便进一步减小摩擦。

四氟橡胶支座安装技术要求
⑴支座应按设计支承中心准确就位，梁底上钢板与四氟橡胶支座上下面全部密贴，同一片梁端两个四氟橡胶支座应置于同一平面上，以避免出现四氟橡胶支座偏心受压，不均匀支承及个别脱空的现象。
⑵在四氟橡胶支座上加盖不锈钢板（厚度为3Mm）和上钢板（厚度为18mm），上钢板的下平面采用机械加工成倒槽形。将不锈钢板卡进去，使其与上钢板联成一整体，落梁之前在上钢板的上平面涂一层较厚的环氧树脂与梁底间粘结
⑶在支座四氟板的凹坑内，安装时应充满不会挥发的“295”硅脂作润滑剂，以降低摩擦系数⑷与四氟板面接触的不锈钢板不允许有损伤、拉毛现象，以免增大摩擦系数损坏四氟板。
⑸上钢板组合，除不锈钢板和上钢板上平面不涂锈漆外，其余部位全部刷防锈油漆。⑹四氟橡胶支座与不锈钢板的相对位置视安装时的温度而定，本桥设计移动量为4-6cm。
三、四氟板式橡胶支座荷载等级分为100KN-10000KN
四、四氟乙烯滑板板式橡胶支座规格
1、按交通部JT\T4-93规格系列。
2、表面贴复的聚四氟乙烯板厚度分1.5毫米、2毫米、3毫米等。
3、特殊规格可由用户提出协商生产。
4、梁底钢板和不锈钢板可配套供应。
五、橡胶支座型号及适用气温
1、氯丁胶型：+60℃～25℃2、天然胶型：+60℃～--40℃3、三元乙丙胶型：+60℃～-45℃



盆式橡胶支座的质量检验主要应依据公、铁路桥梁盆式橡胶支座有关行业标准进行。质量检验的主要内容系包括内在质量、外观质量和整体支座的性能测定几方面.

　　　 盆式橡胶支座的内在质量主要是指支座各部件(橡胶、聚四氟乙烯板、不锈钢板、钢件等)的用料，必须符合质量要求，并在支座加工过程中均有严格的质量检验记录。

　　　 盆式橡胶桥梁支座的外观质量主要是指各部件加工的外观尺寸及其公差配合，都必须满足有关图纸及技术条件的要求。主要应注意以下几点:

①不锈钢板表面粗糙度及平面度;

②下支座钢盆内径与中间钢衬板凸缘外径的公差配合;

③钢紧箍圈与钢盆内径的公差配合;

④聚四氟乙烯板的尺寸公差及其与中间钢衬板的公差配合;

⑤承压橡胶板的尺寸公差及其与下支座钢盆的公差配合。

对上述部件，生产厂家都必须有质检部门进行检验，并有合格标记。

　　　 此外在支座组装时还必须用丙酮或酒精将支座相对滑动面(不锈钢表面与聚四氟乙烯表面)仔细擦净，不得夹有灰尘和杂质。承压橡胶板应用木锤轻轻敲入下支座钢盆中，并必须使橡胶板与下支座钢盆盆底密贴，不得在钢盆内夹有空气间层。

　　　 盆式橡胶支座的性能测试因受试验设备能力限制，可经厂方和用户协商，选择有代表性的小型支座进行试验。试验项目包括支座中心受压时的竖向压缩变形和盆环径向变形测定及支座摩擦系数的测定。支座的竖向压缩变形不大于支座总高的2％，盆环的径向变形不得大于盆环内径的0.5％o，支座的摩擦系数不得大于0.05。

板式橡胶支座规格系列

1、范围
本标准规定了板式橡胶支座的要求、规格系列及选用。
本标准适用于承载力小于5000kN 的公路桥梁用矩形、圆形平板式橡胶支座。
2、规范性引用文件
下列文中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件，其*新版本适用于本标准。
JT/T4 一2004 公路桥梁板式橡胶支座
JTG D60 一2004 公路桥涵设计通用规范
JTG D62 一2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

3、支座要求
3 . 1支座产品分类、代号、结构、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存、运输、安装和养护均应满足JT/T4 一2004的要求.
3． 2 支座使用阶段平均压应力бC＝10M Pa ( S ＜7时бC＝8M Pa)；橡胶硬度60 ( IRHD ）时，其常温下剪变模量G = 1.OMpa 。剪变模量随温度下降而递增，
当累年*冷月平均温度的平均值O ~-10℃时为寒冷地区，G = 1 . 2MPa ；当低于-10 ℃ 时为严寒地区，G = 1.5MPa ；当低于-25 ℃ 时，G = 2 . 0 MPa 。全国气温分区图见JTG D60 一2004附录B。
3.3支座橡胶弹性体体积模量Eb= 2000 MPa。支座与混凝土接触时，摩擦系数μ= 0 . 3 ，与钢板接触时，摩擦系数μ＝0 . 2 。聚四氟乙烯板与不锈钢板接触（加硅脂）时，μf＝0 . 06 ，当温度低于-25 ℃ 时，μf值增大30 ％ ，当不加硅脂时，μf应加倍。若有实测资料时，也可按实测资料采用。
3.4 橡胶支座剪切角α 正切值，当不计制动力时，tan α不大于0 .5 ，当计入制动力时，tan α不大于0 .7.
3.5 橡胶支座的计算和验算均应满足JTG D62 一2004的要求。

4、普通板式橡胶支座
4 . 1 普通板式橡胶支座结构示意图见图1 、图2 。
4 . 2 普通板式橡胶支座代号，矩形为GJZ 、圆形为GYZ。其规格系列见表1 ，表中符号意义如下：
ιa ×ιb或d -----平面尺寸或直径；
Rck-----*大承压力；
S -----形状系数；
t -----支座总厚度；
△ι1, -----不计制动力时*大位移量；
△ι2 -----计人制动力时*大位移量；
t e-----橡胶层总厚度；
tanθ -----允许转角正切值；
RGk -----抗滑*小承压力；

一、板式橡胶支座按形状划分：

　　 矩形板式橡胶支座、圆形板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座、圆板坡形橡胶支座

二、板式橡胶支座用途：
　　 该产品主要适用于公路桥梁、铁路桥梁、城市立交桥。主要功能是将上部的反力可靠地传递给墩台，并同时能完成梁体结构由于制动力、温度、混凝土的收缩徐变及荷载作用等引起的水平位移及梁端的转动。
该产品允许水平力为竖向的10％，允许转角不小于40，摩擦系数0.04－0.06，活动支座水平位移量50mm－250mm，分5级。荷载等级100KN－15000KN。

三、板式橡胶支座特点：
　　 1、球冠圆板橡胶支座：球冠圆板橡胶支座是改进后的圆形板式橡胶支座。其中间层橡胶和钢板布置与圆形板式橡胶支座完全相同，而在支座顶面用纯橡胶制成球形表面，球面中心橡胶厚度为4－13Mm，球面边缘15mm，以适应3％到4％纵横坡下，梁与支座接触面的中心趋于圆形板式橡胶支座的中心。梁端反力通过球面表面橡胶逐渐扩散传至下面几层钢板和橡胶层。在橡胶支座底面加一圈直径D=2.5mm的半圆形橡胶圆环，支座受力时首先由底部圆环变形压密，调节底面受力状况，以改善或避免支座底面脱空现象的产生，使支座底面受力均匀。
　　 2、坡形支座：能适应各种桥梁的纵横坡。该品种是在圆板橡胶支座的基础上改制成一种楔状坡形支座。斜坡的角度依据桥梁的纵横坡而制造，大大方便了桥梁的设计与施工，并有效的解除了粱、支座、墩台三者之间的脱空现象，与球冠圆板支座相比有不受桥梁纵横坡角度限制之优点。


橡胶支座系列
一、 公路桥梁板式橡胶支座
桥梁板式橡胶支座系有一定规格尺寸和数量的橡胶片及薄钢板在一定压力、温度下粘和、硫化而成。本产品具有足够的坚向刚度，良好的弹性和剪切变形能力，能把桥梁上部结构的反力可靠的传给桥墩,并适应梁体结构所要求的转角和水平位移。
a、 荷载等级：100KN-10000KN
b、标准：按交通部JT/T4-93标准规格系列生产、特殊规格可根据用户图纸特定生产。
C、按结构形式分类如下：
 矩形普通板式橡胶支座（GJZ系列）
 普通板式橡胶支座 
圆形普通板式橡胶支座（GJZ系列）
桥梁板式橡胶支座   
 矩形四氟板式橡胶支座（GJZ系列）
四氟乙烯滑板式橡胶支座 
圆形四氟板式橡胶支座（GYZF4）
二、 公路桥梁盆式橡胶支座
盆式橡胶支座工作原理是利用被密封在钢盆内的橡胶块，其变形被约束而处于三向应力状态，因而承载能力大为提高。同时，在钢盆内的弹性橡胶有类似液体的功能，保证梁可以竖向移动。依靠聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的低摩擦系数来实现梁的水平位移，转动灵活。钢盆等金属件则可大大提高橡胶和聚四氟乙烯材料的强度。因此盆式橡胶支座有其独特的优点：与一般铸造钢辊轴支座相比，具有结构紧凑体积小、重量轻、建筑高度低、加工制造方便、养护简单、节省钢料、造价低等优点。与一般板式橡胶支座相比，具有承载力大，允许支座位移量大，转动灵活等优点。
盆式橡胶支座基本构造：一般由上支座板、密封圈、不锈钢板、聚四氟乙烯滑板、中间钢板、橡胶块、下支座板（钢盆）、地脚螺栓等组成。不同系列稍有差别。
目前在我过广泛应用的盆式橡胶支座系列有：交通部规划设计的GPZ系列、GPZ（II）系列、PZ系列；铁道部科学院研究院铁道建筑研究所设计的TPZ系列、TPZ-1系列、TPZ-2系列、QPZ系列；铁道部专业设计院设计的专桥8156系列等等。
A、 荷载等级：1000KN-50000KN
B、 标准：按交通部JT/T4-93标准规格系列生产，产品规格目录特殊规格可根据用户图纸特定生产。
C、 按结构形式分类如下：
 GPZ系列桥梁盆式橡胶支座
QPZ系列桥梁盆式橡胶支座
公路桥梁盆式橡胶支座
QZ系列球形支座
TPZ标系列盆式橡胶支座
铁路专桥8156盆式橡胶支座