板式橡胶支座规范标准橡胶支座生产企业选橡塑

板式橡胶支座规范标准橡胶支座生产企业选橡塑151-3082-8567

2014年*新的板式橡胶支座规范标准、技术要求，作为*内专业的橡胶支座生产企业，衡水十大橡胶支座生产厂，我们参与**关于橡胶支座本标准制定，它主要适用于承载力小于5000kN 的公路桥梁用矩形、圆形平板式橡胶支座。

2014年*新的板式橡胶支座规范性引用文件

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 *2004 公路桥梁板式橡胶支座TG D60 *2004 公路桥涵设计通用规范TG D62 *2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

2014年*新的板式橡胶支座要求

2014年*新的板式橡胶支座产品分类、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 *2004的要求.2014年*新的板式橡胶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*气温分区图见JTG D60 *2004附录B。板式橡胶支座*般做成产品后，其检测的依据只能是化学成分标准和图样尺寸标准。物理性能是无法试验的，因为橡胶产品的特殊性物理性能试验需要用桠铃形的试验样片来检测普通板式橡胶支座普通板式橡胶支座结构示意图见图1 、图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；

2014年*新的板式橡胶支座的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。 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.橡胶支座的计算和验算均应满足JTG D62 *2004的要求。

为确保橡胶支座质量，橡胶支座用胶料的材质性能除按常规进行检测外，必须从橡胶支座成品中按*定比例取样。在*批橡胶支座中（不大于100件）抽取*块橡胶板，解剖制成标准试片，进行拉伸强度和拉断伸长率试验，与表3.2.1相比，拉伸强度下降应不大于20％，拉断伸长率下降应不大于35％。严禁使用再生胶。 断裂伸长率不小于300％，球压痕硬度H133/60≥23MPa 橡胶支座用聚四氟乙烯板在硅脂润滑条件下与不锈钢板对磨时，在常温条件下（23±5 ºC），压应力30MPa时应满足下列要求： 初始静摩擦系数 μst≤0.012               线磨耗率≤15μm/km

橡胶支座用聚四氟乙烯板应用新鲜纯料模压而成，严禁使用再生料和回头料。聚四氟乙烯板表面储硅脂坑应模压成型，不得采用机加工方法成型。橡胶支座用聚四氟乙烯板除进行常规检测外，必须从橡胶支座成品中按*定比例取样，在*批橡胶支座中（不大于100件）取*块聚四氟乙烯板，制成标准试片进行密度、球压痕硬度和摩擦系数检验，检验结果应符合本条的规定。 3.4 橡胶支座用钢材 橡胶支座用**碳素钢和碳素结构钢应符合GB699及GB700有关规定。 3.4.2 橡胶支座用钢板应符合GB/T1591的有关规定。 3.4.3 橡胶支座用合金结构钢应符合GB/T3077的有关规定。

橡胶支座用铸钢件的机械性能（含冲击韧性Akv值）、化学成分应符合GB11352的有关规定，铸钢件缺陷应符合TB/T2331的有关规定.每件铸件必须有超声波探伤报告。  橡胶支座用5201-2硅脂性能应满足HG/T2502的要求。 橡胶支座用黄铜紧箍圈应采用H62**号黄铜，其机械性能及化学成分应满足GB/T2040的要求。板式橡胶支座的单向活动橡胶支座侧向导槽的滑板采用SF-I三层复合板，其物理机械性能应满足TB/T2331的要求。   橡胶支座部件加工尺寸偏差应符合设计图纸要求，组装后单向活动橡胶支座的净空间隙控制在0.6±0.1mm，固定橡胶支座的净空间隙控制在0.5±0.1mm，以下几项的公差配合必须满足： 3.8.1 盆环内径与盆塞外径公差配合；  单向活动橡胶支座上橡胶支座板导向槽内测净空尺寸与钢衬板外侧尺公差配合；

活动橡胶支座不锈钢板表面粗糙度及平面度要求。 3.9 橡胶支座防腐涂装及防尘体系 橡胶支座防腐处理必须按设计图中规定的涂装体系要求办理。 3.9.1 涂装表面必须进行处理，首先应清除附着于钢材表面的杂质，用稀释剂或清洁剂除去油污及赃物，并对边角和焊缝进行打磨，如有腐蚀性盐类，应用清水冲洗干净并吹干其表面。  用喷射和抛射除锈法将待涂装表面的氧化皮、铁锈及其他杂质清除干净后，用真空吸尘器将钢材表面再清除*次，处理后机加工表面应达到GB/T8923中规定的Sa2.5*。 在表面处理后4h之内进行涂装，以防处理表面生锈，各道漆层均采用无气喷涂法。环氧富锌底漆干膜平均厚度要求为0.8μm，环氧云铁中间漆平均干膜厚度100μm，面漆为可复涂灰色丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆三道，干膜平均厚度为70μm～80μm。漆膜厚度未达到要求处，必须补涂。 橡胶支座用螺栓采用多元合金共渗或锌铬镀层（即达克洛）等方法进行防护。 3.9.5 橡胶支座的防尘装置应严格按照设计图纸的要求制造和安装。 3.10橡胶支座组装 橡胶支座组装后的高度误差（同设计图相比）： 竖向承载力＜20000kN，偏差不应大于±2mm； 竖向承载力≥20000kN，偏差不应大于±3mm。

板式橡胶支座的试验方法橡胶

橡胶材料的性能试验按本技术条件的引用标准进行。 4.2 聚四氟乙烯板 聚四氟乙烯板的性能试验按本技术条件的引用标准进行。 聚四氟乙烯板与不锈钢板的线磨耗率应采用TB/T2331附录B《聚四氟乙烯板摩擦系数使用方法》在下列条件下试验： 压应力：    σ=30MPa 相对摩擦速度：     V=8mm/s（正弦波） 相对往复滑动距离：   S=±10mm 累计滑动距离：      100m 试验温度：        常温 试件尺寸：        Ф100×7mm 线磨耗率由试验前后试件重量损失计算确定 部件 项目 橡胶承压板
橡胶密封圈
氯丁橡胶 三元乙丙橡胶 氯丁橡胶 三元乙丙橡胶 硬度，IRHD 60±5 60±5 50±5 50±5 拉伸强调，MPa ≥17.5 ≥15.2 ≥14.5 ≥12 拉断伸长率，％ ≥400 ≥350 ≥400 ≥350 脆性温度，ºC ≤-40 ≤-60 ≤-40 ≤-60 恒定压缩永久变形 （70ºC×22h），％ ≤25
≤25
≤25
≤25
耐臭氧老化40ºC×96h 100ppm，30％伸长 无龟裂
无龟裂
无龟裂
无龟裂
热空气老化试验
试验条件（ºC×h） 拉伸强度降低率，％ 拉断伸长降低率，％ 硬度变化，IRHD
100×70 ≤15 ≤40 ≤+10
100×70 ≤15 ≤40 ≤+10
100×70 ≤15 ≤40 ≤+10
100×70 ≤15 ≤40 ≤+10

根据通用的盆式橡胶支座的使用性能盆式橡胶支座可分为双向活动SX,盆式橡胶支座具有竖向承载、竖向转动和多向滑移性能多向滑动铰支座,单向活动DX具有竖向承载、竖向转动和单*方向滑移性能单向滑动支,盆式橡胶支座的固定GD具有竖向承载和竖向转动性能固定铰支座 1.3结构形式 双向活动支座、单向活动支座的滑动向位移量分为五*±50mm±100mm±150mm±200mm±250mm。相关规范条文对盆式支座选用的规定 《04混规》 [2] 中第8.4.5条盆式橡胶支座应符合下列要求 1按竖向荷载汽车计入冲击系数标准值组合计算的支座承压力Rck与《公路桥梁盆式支座》 [3] 表中“设计承载力”比较选用; 2固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平力标准值不得大于该标准“设计承载力”的10% 抗震型支座不大于20%; 3计算的支座转动角度不得大于0.02 rad。 新版《公路桥梁盆式支座》 [4] P4规定支座的设计竖向承载力从0.4MN至60MN共分为33*别。在竖向荷载作用下支座压缩变形值不得大于支座总高度的2%。在*般静力分析中可通过定义边界条件 > 弹性连接 >*般类型的方式较方便地模拟盆式橡胶支座如图4所示。此时需要输入SDxSDySDzSRxSRy, SRz6项刚度数值。前三项分别指单元局部坐标系下支座单元沿xyz三个方向的平动刚度后三项分别指单元局部坐标系下支座单元沿xyz三个方向的转动刚度。注意弯桥建模中有时需要根据支座布置方向定义支座节点的局部坐标系和BETA角。 普通盆式支座的参数可按图4设定。图5为弹性连接的局部坐标示意图。利用midas Civil模拟抗震型盆式支座 在抗震分析中往往需考虑活动盆式橡胶支座的边界非线性特性以反映支座的减振效应。

以衡水福瑞达工程橡胶有限公司GPZ(KZ)系列公路桥梁抗震盆式橡胶支座 [5]P123为例其隔震工作原理包含三个阶段首先当支座水平力大于其设计竖向承载力的20%后效能板开始滑移为第*道隔震作用然后阻尼圈进入工作发挥第二道减振作用与反应谱法的分析原理不同弹塑性时程分析求解结构在地震波输入的每*时刻的相应。因此需要将边界非线性特性按滞回模型考虑。在midas/Civil中使用边界条件 > *般连接 > 滞回系统 来模拟非线性边界的滞回曲线。具体方法可参考midas Civil非线性时程分析的相关资料。图7为midas Civil的滞回系统模型当地震冲击波超过*定极限时该系列的刚性抗震起到第三道隔震减振的作用。虽然抗震型盆式橡胶支座近些年已有较大发展但由于缺乏试验数据及理论模型目前暂时无法在midas/Civil中准确模拟。下面仅根据相关桥梁规范介绍如何在反应谱法及时程法中简化地模拟盆式支座。活动摩擦系数活动盆式支座临界滑动摩擦力kN为  maxdF R  (3-1) 式中d为滑动摩擦系数*般为0.02 [6]P26 [7] P32或根据产品手册选取R为支座所承担的上部结构重力kN。抗震型盆式支座的初始弹性水平刚度为  maxyyyFkx  (3-2) 类似地可以得到抗震型盆式支座的初始弹性竖向刚度计算公式  max,zzzFkx  (3-3) 式中xy, xz为水平屈服位移*般取支座临界滑动0.003 m [7] P32 由于Civil静力线性分析忽略非线性边界单元故采用反应谱法计算地震作用时可通过边界条件 > 弹性连接 >多折线

盆式橡胶支座的模拟,不同边界模拟方式 桥梁结构建模时准确模拟墩柱与梁体的连接情况至关重要。在此为了对比说明四种边界模拟方式的差异对弹性连接*般与弹性连接多折线进行模拟。对于弹性连接的*般连接本例采用“多支座节点模拟”的方法首先在盆式支座的下端建立节点将这些节点按固结约束考虑。这是*种模拟实际情况的建模方法。即考虑在墩顶位置墩柱与盆式支座间是完全约束的不允许发生任何位移及转角其次复制刚建立好的支座节点至横梁底标高位置盆式支座顶端将其与盆式支座底端节点用 边界条件 > 弹性连接类型*般连接根据前述按实际需要输入弹性连接/*般连接的刚度值*后用midas/Civil中 边界条件 > 刚性连接以主梁节点为主节点支座顶部单元为从属节点建立支座顶端节点与主梁单元节点之间的联系。这种模拟将主梁节点与支座顶部节点形成*个受力整体能够较真实地模拟支座上下连接的受力情况。弹性连接*般及弹性连接多折线设置如图8所。

盆式橡胶支座的模拟模型简介及支座初选 已某单跨简支先张空心板梁桥为例进*步说明如何选取支座。模型具体参数详见参考文献[7]例题*。考虑桥面较宽支座布置方式如图错误未找到引用源。所示。  图 10 铰支座布置图 以上述方式形成边界条件按照图4的方式将被约束的自由度刚度设为1×107KNm其余均设为0。在恒荷载和汽车荷载考虑冲击系数组合下算得边板及中板的支座反力如图11、12所示类型定义具体可参考弹性连接设置的相关技术资料。如图8所示。定义多折线时程序默认0,0点为起点第二个位移点按屈服位移xy考虑F(y)根据规范按式3-1计算第三个点可输入*大位移限值如0.05 mF(y)保持不变。根据图7的恢复力模型弹性刚度k可按式3-2结果输入。如水平力为90kN则初始刚度为90/0.003=30000kN/m屈服强度为式3-1中的临界滑动摩擦力Fmax比如竖向力为5000kN则Fmax=5000x0.02=100kN由于双线性理想模型*般不考虑第二阶段折线的刚度贡献屈服前后的刚度之比r可输入较小值如1×10-5屈服指数即滞回环参数可根据厂家指导输入或取程序默认值。可以看出边板*大值为0.421 MN中板*大值为0.344 MN。根据相关产品手册选取多*水平力抗震型盆式支座如下

GPZ系列SX型双向活动橡胶支座是利用被半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块，在三向受力状态下具有流体的性质特点，来实现桥梁上部的转动，同时依靠中间钢板上的F4板与上座板的不锈钢板之间的低摩擦系数来实现上部结构的水平位移，使支座所承受的剪切不再由橡胶完全承担，而间接作用于钢制底盆及F4板与不锈钢之间{TodayHot}的滑移上。从试验的数据来看，橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为50000kg/cm2，比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍，因而支座承载能力大为提高，解决了板式橡胶支座承载能力的局限，能满足大的支承反力、大的水平位移及转角要求。盆式橡胶支座分为：公路桥梁盆式橡胶支座、铁路桥梁盆式橡胶支座及盆式橡胶支座的衍生品

GPZ系列SX型双向活动橡胶支座我公司生产的公路桥梁盆式橡胶支座分为GPZ(依据JT3141-90)和GPZ（Ⅱ）(依据GT391-1999)以及QPZ,QZ,SH-PZ,KPZ,GPZ(KZ)几大系列

GPZ系列盆式橡胶支座分类

a、双向活动支座：具有竖向转动和纵向与横向滑移性能，代号为SX；b、单向活动支座：具有竖向转动和单*方向滑移性能，代号为DX；c、固定支座：仅具有竖向转动性能，代号为GD。2.适用温度范{HotTag}a.常温型支座：适用于25℃～+60℃；b.耐寒型支座：适用于-40℃～+60℃代号为F。3.技术性能a.支座竖向转角≥40′b.竖向承载力1000-50000KN共分28*，非滑移表面的水平承载力为竖向的10%c.摩擦系数：常温型μ≤0.04耐寒型μ≤0.06支座压缩变形值不得大于支座总高度的2%，盆环的径向变形不得大于盆环外径的0.5‰二、GPZ（Ⅱ）系列盆式橡胶支座1.分类双向活动支座代号为SX；单向活动支座代号为DX；固定支座代号为GD2.适用温度范围常温型支座：适用于-25℃～+60℃；耐寒型支座：适用于-40℃～+60℃代号为F3.技术性能a.支座转角≥0.02radb.竖向承载力0.8-60MN共分31*，非滑移表面的水平承载力为竖向的10%c.摩擦系数：常温型μ≤0.03耐寒型μ≤0.06支座压缩变形值不得大于支座总高度的2%，盆环的径向变形不得大于盆环外径的0.5‰

QPZ系列盆式橡胶支座的纵向活动支座代号为ZX;多向活动支座代号为DX;固定支座代号为GD2.适用温度范围常温型支座：适用于-25℃～+60℃;耐寒型支座：适用于-40℃～+40℃代号为F3.技术性能支座竖向转角≥40′竖向承载力1000-50000KN共分28*，支座可承受的水平承载力为竖向的10%支座位移量可根据工程需要变更，定货时用户提出要求即可4.QPZ系列盆式橡胶支座构造点：活动支座不锈钢板和聚四氟乙烯滑动面采用硅脂润滑，可降低摩擦阻力。纵向活动支座采用中间导向措施，能适应梁体旁弯变形的需要。纵向活动支座中间导向，与目前*内普遍采用的槽形上支座板型式相比，不但减少了重量，而且减少铸钢件数量。 设置防尘围板，减少灰尘侵入四、QZ系列球型支座

QZ系列球形支座主要由上支座板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板（即平面四氟板、球面四氟板）及橡胶挡圈组成。其特点：只是将盆式支座中的橡胶板改为球面四氟板；GPZ系列SX型双向活动橡胶支座中间钢板及底盆亦相应地改成球面，减小了摩擦系数。其位移由上支座板与平面四氟板之间的滑动来实现。在上支座板上设置导向槽或导向环来约束支座的单向或多向位移，可以制成球形单向活动支座和固定支座。通过球形板和球面四氟板之间的滑动来满足支座转角的需要。1.分类球形支座通过球面传力、不出现力的缩颈现象，作用在混凝土上的反力比较均匀；球形支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程，转动力矩小，而且转动力矩只与支座球面半径及聚四氟乙烯板的摩擦系数有关，与支座转角大小无关。因此特别适用于大转角的要求，设计转角可达0.05rad以上。支座各向转动性能*致，适用于宽桥、曲线桥等；支座不用橡胶承压、不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特别适用于低温地区。2.性能a.纵向活动支座代号为ZX;b.多向活动支座代号为DX;c.固定支座代号为GD3.适用温度范围a.常温型支座：适用于-25℃～+60℃;b.耐寒型支座：适用于-40℃～+40℃，代号为F。4.技术性能a.支座设计转角分为0.01、0.015和0.02rad，根据需要可增大b.竖向承载力1000-20000KN共分16*，支座可承受的水平承载力为竖向的10%c.摩擦系数：常温型μ≤0.03耐寒型μ≤0.05d.支座设计位移量：顺桥向：±50、±100、±150mm横桥向：±20mm设计位移量根据工程需要可进行变更五、SH-PZ系列盆式橡胶支座SH-PZ分轼橡胶支座综合了QPZ和TPZ标系列的优点，为铁路桥梁专用支座。1、按使用性能分类：a.单向活动支座；b.固定橡胶支座。2、技术性能：a.支座允许转角为40"。b.支座设计反力为三*，纵向位移50mm，可承受设计反力10%的水平。c.摩擦系数：活动支座摩擦系数为0.03μ－0.05μ。3、支座采用的橡胶种类及性能：当温度不低于－25℃时，采用氯丁橡胶；当环境温度为－40℃～+60℃时，采用三元乙丙橡胶。六、KPZ系列盆式橡胶支座KPZ系列盆式橡胶支座具有建筑高度低，滑移面结构独特，转动性能灵活等特点。其中纵向活动支座设置导向结构，在梁端发生平面转动时，通过中间钢板的转动使之实现，特别适用于侧旁变形较大的曲线桥、宽桥。在支座外部有橡胶围裙，具有良好的防尘性能。1、支座类型a.单向型支座，代号为DX；b.双向型支座，代号为SX；c.固定型支座，代号为GD。2、适用温度范围a.常温型盆式支座；b.耐寒型盆式支座。

GPZ(KZ)系列抗震型公路桥梁盆式橡胶支座

GPZ(KZ)系列抗震型公路桥梁盆式橡胶支座是参照JT391-1999“公路桥梁盆式橡胶支座”标准，并总结了TPZ-1抗震型盆式橡胶支座在钱塘江二桥(27500KN)、奉浦大桥(45000KN)和南京长江第二大桥(65000KN)的使用情况，依据交通部标准TJ023“公路桥涵设计规范”设计而成经我公司推广应用，得到了较好的社会效益。0GPZ(KN)系列抗震型盆式橡胶支座适用于8度地震区的公路、铁路、市政和城市轻轨桥梁。1、分类：a.单向活动支座,代号为DX；b.双向活动支座，代号为SX；c.固定支座，代号为GD。2、特点：a.GPZ(KZ)GD型橡胶支座主要由上座板、减震钢板、密封圈、橡胶板、底盆和阻泥橡胶圈组成，上座板和减震钢板音构成了减震滑动面,通过不锈钢板和不锈钢板接触,可承受20%支座反力的水平力。b.GPZ(KZ)DX活动支座在GD支座的基础上增加了中间钢板、聚四氟乙烯滑板，通过不锈钢板和聚四氟乙烯滑板间的滑移来适应梁体的伸缩。DX活动支座的导向结构还能适应梁体旁弯变形的需要。支座锚栓采用套筒螺栓与混凝土结构接，便于支座的更换。3、性能：a.支座设计反力(竖向承载力)分31*b.水平承载力GD支座各方向的水平承载力为设计反力的20%,DX活动支座横桥向的水平力为设计反力的20%。c.支座转角支座设计转角为0.02rad。

选用什么样的GPZ(II)型盆式橡胶支座需要了解其反力,GPZ型盆式橡胶支座及规格系列性能及分类双向活动支座：具有竖向转动和纵向与横向滑移性能，代号为SX 。单向活动支座：具有竖向转动和单*方向滑移性能，代号为DX 。固定支座：仅具有竖向转动性能，代号为GD。

GPZ(II)型盆式橡胶支座适用温度范围

a 、常温型支座：适用于-25 ℃ ～+ 60 ℃ b 、耐寒型支座：适用干-40 ℃ ～＋60 ℃ ，代号为F 。

GPZ(II)型盆式橡胶支座的技术性能

a 、GPZ(II)型盆式橡胶支座竖向转角不小于40 。 b 、这种橡胶支座的竖向承载力（KN ) 1000 *50000 共分28 *，非滑移表面的不平承载力为竖向的10 ％。 c 、磨擦系数：常温型，μ≤0.04 ．耐寒型μ≤0.06