天元板式橡胶支座力学性能检测及不合格原因分析

某单位送来了两种型号的天元板式橡胶支座GYZ250×25，GYZ300×54(公路桥梁圆形橡胶支座直径为300mm，厚为54mm)，每个型号的支座按规定送检六块，首先我们按规定进行了量测，对支座的尺寸、外观质量进行了逐块检查，发现型号为GYZ250×25的支座上有气泡，但气泡的面积没有超过规范中所规定的：气泡、杂质总面积不得超过支座面积的0.1％，且每一处气泡面积不能大于50mm2，最大深度不超过2rain的要求，所以我们便对支座进行了下一步的检测。

当各项指标检测完毕后，我们对板式橡胶支座进行了解剖，用切割机对准支座的一个角切，然后量测，中间层胶片厚度为11mm，单层钢板3mm，共有5层，总厚度15mm，橡胶层总厚度为49mm。各项指标合格。

1、板式橡胶支座的力学性能检测方法

1.1抗压弹性模量试验

1)试验步骤：
首先将试样放在试验机的承载板上，对准中心，慢慢施加压力，加载至压应力1.0MPa，稳压后，调整承载板四角平行放置的位移传感器，然后开始预压。将压应力以0．03MPa／s～0．04MPa／s速率连续地增至平均压应力or=10MPa保持2rain左右，然后均匀的将压应力连续卸载到1.0MPa。保持5min左右，记录数据，绘制应力应变图。

这样进行三次后，进行正式加载：每一次加载循环从1．0MPa开始，匀速加载到4MPa。保持2min后，记录支座变形值，然后以同样速度以每2MPa为一项逐级加荷，每一级都保持2min左右，记录支座变形数据到平均压应力10MPa，然后匀速卸载到压应力是1.0MPa，加载过程应连续进行三次。

以位移传感器测得的变化值的平均值，作为各级荷载下的累计竖向压缩变形△c，按试样橡胶层的总厚度t，求出在各级试验荷载作用下试样的累计压缩应变占。=Aei／t。。

2)结果：通过对支座进行了抗压弹性模量的检测，了解到每一块支座试样的抗压弹性模量是进行了三次加荷过程所得出的三个实测结果的算术平均值，如果其中一次得的结果和算术平均值之间的偏差大于3％，须重新试验一次，如果仍超过3％，则判定支座试样不合格，需重新送试样进行检测。

1.2抗老化试验

首先将板式橡胶支座试样放人温度是70℃±2℃的老化箱内，待72h后取出，然后将试样在标准温度23℃±5oC下停放48h，再将支座试样放在试验机的承载板上，压应力匀速地增至平均压应力or，调整试验机的剪切试验机构，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。然后预加水平力，将应力连续施加水平剪力至剪应力下=1.0MPa，保持5min后以连续均匀的速度卸载到剪应力为0.1MPa，持荷5min，记录数据，这样预载三次。

接下来就正式加载了，每一加载循环自4MPa。每一加载循环自f=1.0MPa开始，每级剪应力增加0.1MPa，持荷1min，采集支座变形数据，至f=1.0MPa为止，绘制的应力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，10rain后进行下一加荷循环，加载过程应连续进行三次。

结果：试样的抗老化试验结果为三次试验结果的算术平均值。

1.3摩擦系数试验

1)步骤：将板式橡胶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。首先将压应力以0.03MPa／s～0.04MPa／s的速率匀速地增至平均压应力or，预压时间为1h。然后再以0.002MPa／s～0.003MPa／s的速率匀速施加水平力，直到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，试验过程应进行三次。

2)摩擦系数按下列公式计算：
其中，四氟滑板与不锈钢板表面的摩擦系数，精确至0.01；下为接触面发生滑动时的水平剪应力，MPa；or为支座的平均压应力，MPa；日为支座承受的最大水平力，kN；尺为支座最大承压力，kN；A0为支座有效承压面积，mm2。

3)结果：试样的摩擦系数为三次试验结果的算术平均值。

2、橡胶支座试验检测中遇到的问题及其注意事项

有时候板式橡胶支座数据不准确，不全是支座本身的问题，可能是试样放置位置的问题，也可能是传感器安置的问题和人员操作及仪器误差的原因而造成的。

1)由于人为原因造成试验数据不准确。

首先检测了抗压弹性模量，在试验机的承载板上抹上少量滑石粉，将支座放入试验机，安装两个位移传感器(百分表)，然后开始试验，按规范预压三次，然后加载，加载前先将百分表调零，以2MPa为一级逐级加载，为一循环，每级持荷2min后继续加载，待完成一个循环后，发现一边的数据明显小于另一边的数值，数据出现偏差。分析可能出现的原因后开始逐项检查，结果发现原来是支座没有放置在中心位置，所以导致受力不一样，结果也就发生了变化，所以在每次放置试样时要检查试样是否放置到位。

2)由于加荷速度控制不当造成的试验数据不准确。试验时试验机的加荷速率完全影响试验数值，速度越快得到的数值就过大，所以一定要连续均匀加载，同支座有个从轻到重的接受过程。