寒区桥梁板式橡胶支座低温性能研究

摘要

目前我国小跨径桥梁多使用板式橡胶支座，板式橡胶支座不仅是传递上部结构与下部结构荷载的关键构件，而且还要保证桥梁的转动与位移，因此在桥梁结构中板式橡胶支座起着很重要的作用。位于我国北方地区的桥梁支座长期工作在低温环境下，低温对橡胶支座的性能有较大的影响。我国近年来对于支座的研究主要集中在橡胶材料物理及力学性能研究上，现阶段多集中在减震措施及效果的研究上，但橡胶支座的低温性能尚未开展深入研究。本论文通过试验及统计分析，较系统地研究了板式橡胶支座在低温条件下的力学性能。
　　本文首先介绍了板式橡胶支座的研究现状，引入了低温条件对橡胶支座的力学性能指标的影响这一新的研究方向。结合大兴安岭地区的气温变化特点，以实验为基础，论述了2种耐寒型橡胶支座在低温条件下的力学性能指标与降温温差的变化规律。其中探讨了导致这一变化规律的影响因素，如橡胶材料随着温度的降低而发硬的程度对抗压弹性模量、抗剪弹性模量、容许转角及容许剪切角的影响;硅脂油的稠度变化及接触面表面的分子活性对摩擦系数的影响;破坏形态对剥离强度及极限抗压强度的影响。
　　其次结合试验数据及分析结果对大兴安岭地区的支座选型进行探讨，为大兴安岭地区的支座选型提出合理化建议。
　　最后介绍了桥面连续简支梁桥的水平力分配的计算理论与方法，并结合支座低温试验中的抗剪弹性模量一项，进行水平力的计算分析，研究温度变化对桥梁水平力分配的影响规律。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 大兴安岭地区的气候特点

1．1．2 板式橡胶支座的应用与发展

1．1．3 板式橡胶支座的基本构造及工作原理

1．2 橡胶支座的国内外研究概况

1．2．1 国外研究概况

1．2．2 国内研究概况

1．2．3 支座研究存在的不足

1．3 本文主要研究内容

2 支座低温试验研究

2．1 支座试验内容及规范要求

2．2 支座试验方案

2．2．1 试验试样

2．2．2 试验主要设备

2．2．3 试验低温环境的模拟

2．2．4 试验方法

2．3 本章小结

3 橡胶支座低温试验研究

3．1 抗压弹性模量

3．2 抗剪弹性模量

3．3 硅脂油稠度对摩擦系数的影响

3．4 容许转角

3．5 容许剪切角

3．6 剥离强度

3．6．1 橡胶与钢板剥离强度

3．6．2 橡胶与四氟乙烯板剥离强度

3．7 极限抗压强度

3．8 支座选型

3．8．1 使用可行性研究

3．9 本章小结

4 低温对连续桥面的简支梁桥水平力分配规律的影响

4．1 刚度集成原理

4．2 集成刚度计算

4．2．1 支座刚度计算

4．2．2 桥墩的墩顶刚度计算

4．2．3 各点的集成刚度计算

4．3 假想墩刚度计算

4．4 变形零点的计算

4．5 制动力引起的墩顶水平力的分配计算及温度对其影响的规律分析

4．5．1 汽车制动力的分配计算

4．5．2 温度对制动力引起的墩顶水平力的影响规律分析

4．6 混凝土收缩、徐变引起的墩顶水平力的计算及分析

4．6．1 混凝土收缩、徐变引起的墩顶水平力计算

4．6．2 温度对混凝土收缩、徐变引起的水平力的影响规律分析

4．7 温降引起的墩顶水平力计算及分析

4．7．1 温降引起的墩顶水平力计算

4．7．2 温度对温降引起的墩顶水平力的影响规律

4．8 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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