公路桥梁支座讲座2009

1、桥梁支座讲座桥梁支座讲座 主讲人：庄军生 2009年6月 桥梁支座的功能 桥梁支座设置在梁体与墩台之间，起承上启下的作用 1.传递梁体作用的反力：竖向力、水平力 2.适应桥梁的位移需要： w温度伸缩位移（双向） w混凝土收缩徐变位移（单向性） w列车活载引起梁体下翼缘伸长所产生的位移 w位移可取分为顺桥向和横桥向 3.满足桥梁梁端转角的要求： 恒载转角 w活载转角 w梁体安装误差引起的初始转角 w转角设计余量 rad02. 0 rad005. 0 桥梁支座的分类 .按支座用材料可区分为： 钢支座、橡胶支座、聚四氟乙烯滑板支座 .按支座类型可区分为： w 钢铰轴、辊轴支座 w 板式橡胶支座 w

2、盆式橡胶支座 w 球形钢支座 w 柱面支座 .按支座受力功能可区分为： w 固定支座 w活动支座：纵向活动、横向活动和多向活动支座 桥梁支座常用标准 w1.国内常用标准： wJT/T04-2004公路桥梁板式橡胶支座 wJT/T663-2006公路桥梁板式橡胶支座规格系列 wJT/T391-2009公路桥梁盆式支座 w2.国外常用标准： wISO6446桥梁支座用橡胶制品的材质规定 wEN1337-1结构物支座一般规定 wEN1337-2结构物支座滑动部件 wEN1337-3结构物支座板式橡胶支座 wEN1337-5结构物支座盆式支座 wEN1337-7结构物支座球面和柱面支座 wBS5400

3、英国标准 钢桥、混凝土桥和结合梁桥第九篇桥梁支座 wAASHTO美国公路桥梁设计规范2004年第十四篇接缝与支座 wDIN4141德国标准桥梁支座 公路桥梁板式橡胶支座 w板式橡胶支座有多层橡胶和钢板粘接 硫化而成。由于在橡胶内部设置了钢 板，约束在垂直荷载作用下的橡胶变 形，从而可提高支座的承载能力 （=810MPa）。板式橡胶支座 通过橡胶承压和转动，并通过橡胶的 剪切来满足梁体位移的需要。 w板式橡胶支座质量控制应符合 JT/T04-2004公路桥梁板式橡胶支 座标准和JT/T663公路桥梁板 式橡胶支座规格系列 公路桥梁板式橡胶支座 .板式橡胶支座的构造：橡胶板、钢板粘结后硫化成 型

4、2 .板式橡胶支座的工作原理 w通过钢板约束橡胶的变形，从而提高支座的承载力 .板式橡胶支座的基本力学性能 a.板式橡胶支座的抗压性能 w形状系数 （矩形）， (圆形) wE-抗压弹性模量 (按钢板面积计） b.板式橡胶支座剪切模量 G-剪切模量（按橡胶面积计） 最大剪切角 x hba ba S )(2 x h D S 4 2 4 . 5SGE MPaG15. 00 . 1 7 . 0 静活 tgr45. 0 活 tgr 公路桥梁板式橡胶支座 wC.板式橡胶支座的转动 wTJ/T04-2004标准给出了各种规格支座的容许 转角。 w按欧洲标准EN1337-3中给出了梁体转角与支 座反力矩的关系

5、。 w矩形支座转动反力矩 w圆形支座转动反力矩 物理机械性能我国标准欧洲标准 氯丁橡胶天然橡胶当G为（MPa） 0.70.91.15 硬度（IRHD）605605 拉伸强度 MPa 标准试片1718161616 支座解剖试片14.515.3141414 扯断伸长率 % 标准试片400450450425300 支座解剖试片1718161616 脆性温度（）-40-50 恒定压缩永久变形7024h （%） 1530CR15NR30 耐臭 氧老 化 试验条件NR25，CR100pphm, 20%伸长，4096h NR25，CR100或200pphm,30% 伸长，4096h 性能要求无龟裂无龟裂 热

6、空 气老 化 试验条件（h)1007070168NR70168CR10070 拉伸强度降低（%）-15-151515 扯断伸长降低（%）40-202525 硬度变化（IRHD）0，+10-5，+10-5，+105 橡胶与钢板粘 接强度（KN/m) CR107 1012 NR 106810 w 公路桥梁板式橡胶支座性能指标表JT/T04-2004 项目 指标 极限抗压强度（MPa） 70 支座实测抗压弹性模量E（MPa） EE20% 支座实测剪切模量G1（MPa） GG15% 热空气老化后剪切弹性模G2(MPa) G1+G115% 实测转角正切值（tg） 混凝土1/300钢 桥1/500 实测四

7、氟板与不锈钢板表面摩擦系 数（加硅脂） 0.03 国外板式橡胶支座性能检测 w国外桥梁板式橡胶支座的性能指标以控制剪切弹性模量为主. w对支座的剪切弹性模量除了有常温和热空气老化后的剪切弹 性模量性能要求外，对低温（-25）和极低温（-40）条 件下的剪切弹性模量都提出了严格的要求，支座剪切弹性模 量的增长量不得超出3倍。 w支座除了进行成品支座的剪切弹性模量的测定外，尚需进行 支座抗压刚度和转动性能和抗压疲劳性能的检测; w进行成品支座在压缩和剪切变形的条件下的抗臭氧老化性能 测定； w对四氟板式橡胶支座还应进行成品支座的聚四氟乙烯板与橡 胶的剪切粘结强度测试。 w国外对板式橡胶支座的产品性

8、能型式检验的要求，比我国更 加严格。 当前板式橡胶支座使用中存在的问题 w支座用橡胶的材质性能不足 w支座成品性能要求尚需进一步提高 w支座成品性能抽检中存在的不足 w支座的安装质量极待改进 公路桥梁盆式橡胶支座 w公路桥梁盆式橡胶支座有上支座板、下支座板、承压橡胶板 （含黄铜密封圈）、钢衬板和聚四氟乙烯滑板（活动支座无后 两项）组成。 w支座有设置在钢盆中的承压橡胶板承压和转动，由平面聚四氟 乙烯滑板和焊接在上支座板上的不锈钢板滑动，以满足支座位 移需要。 w盆式橡胶支座性能及质量控制按JT/T391-1999公路桥梁盆式 橡胶支座标准。 盆式橡胶支座固定支座 2.盆式橡胶支座的设计计算 a

9、.橡胶直径的取值 , 橡胶厚度的取值 15； 橡胶在垂直荷载和转动作用下的 最大压缩应变不大于 b.钢盆外径的取值 w在平时承受制动力、起动力和支座伸缩阻力，一般 10%P w地震时由地震水平加速度决定0.1g，0.15g，0.2g， 0.3g, w钢盆承受的水平力由外力和钢盆中橡胶的侧向压力 两部分组成，由盆环横截面承受，按拉、剪组合。 25MPa30 12/ x hD x h%15 公路桥梁盆式橡胶支座 欧洲标准EN1337-5盆式支座中，对支座钢盆 的计算作以下规定： 盆环承受的拉力： VSd VRd 其中VSd=Ve,Sd + VFxy,Sd 其中，AR=（D0-D） H盆环受拉面积。

10、 公路桥梁盆式橡胶支座 wb) 盆环承受的剪力： w wC)盆底承受的拉力： w w 公路桥梁盆式橡胶支座 w平直型接触面(W20mm) w 校核时，必须有VSd VRd w 其中VSd为横向力的设计值， w w wD是盆体的内径（mm）； w fy是材料的屈服极限（N/mm2）； w w是活塞面的宽度(mm)。 公路桥梁盆式橡胶支座 w曲线形接触面 w接触面抗力为： .盆式橡胶支座活动支座 wa.盆式橡胶活动支座的组成 w平面滑动部件：聚四氟乙烯板不锈钢板 w改性超高分子量聚四氟乙烯板不锈钢板 wb.聚四氟乙烯滑板的摩擦与磨耗特性 w聚四氟乙烯板的摩擦特性：摩擦系数小、应力越大摩擦系数越小、

11、摩 擦速度越快摩擦系数越大。 w聚四氟乙烯板的磨耗特性：越大磨耗越严重， w 不锈钢板表面平面度0.0003D D四氟板直径 w聚四氟乙烯板磨耗对硅脂的影响：硅脂坑排列向与位移方向的关系 w不锈钢板表面平面度0.0003D w不锈钢板表面表面粗糙度 。 镜面。 wr18NiqTi或其他耐腐蚀不锈钢。 wc.改性超高分子量聚四氟乙烯板的摩擦磨耗性能。 wd.聚四氟乙烯板和改性超高分子量聚四氟乙烯板的材质性能要求。 MPa30smmV/8 mR y 1 .盆式橡胶单向活动支座的结构形式 wa.KTPZ系列盆式橡胶支座双侧导向支座 w 三层复合板与不锈钢板滑动摩擦副 w 优点：滑动位移与转动分别实现

12、，加工比中间导向支座方便 w缺点：用钢量略多 wb.CKPZ系列中间导向盆式橡胶活动支座 w 通过在钢衬板中心凸起导向块导向 w 优点：用钢量略少 w缺点：机加工难度增加。 wc.TGPZ系列盆式橡胶支座双侧导向支座 w 与KTPZ系列支座相同 d.公路盆式橡胶支座单向活动支座 w上支座板直接扣在下支座板上导向 w缺点：转动与滑动处于同一部位 w当梁体发生旁弯（水平转角）时容易 发生卡死现象。 我国桥梁支座用聚四氟乙烯滑板的材我国桥梁支座用聚四氟乙烯滑板的材 质性能要求质性能要求 w二十世纪70年代按当时中国材料生产情况，对聚四氟乙烯 板的性能要求：密度2.1-2.3g/cm3，拉伸强度不小于

13、 17.5MPa，断裂伸长率不小于250%。 w二十世纪90年代：密度2.13-2.20g/cm3，拉伸强度不小于 30MPa，断裂伸长率不小于300%。 w2004年中国铁路标准，按欧标EN1337-2取值：密度2.14- 2.20g/cm3，拉伸强度不小于30MPa，断裂伸长率不小于 300%，球压痕硬度（H132/60）23-33MPa。 w2005年中国铁路客运专线桥梁支座技术条件：在上述条件 外，增加了聚四氟乙烯滑板磨耗性能要求，在30MPa应力， 相对滑动摩擦速度8mm/s条件小，线磨耗率应小于15m/km。 几种常用的聚四氟乙烯滑板材料几种常用的聚四氟乙烯滑板材料 w纯聚四氟乙烯

14、滑板：使用应力为24MPa。 w纯聚四氟乙烯滑板加硅脂：使用应力为 30MPa。 w填充聚四氟乙烯滑板加硅脂：使用应力为 30-45MPa。.铁路桥梁支座由于活载位移速 率大，用30 MPa；公路桥梁支座由于活载位 移速率小，可用45MPa。 w目前国内、外在支座用主要滑板材料，仍为 纯聚四氟乙烯滑板加硅脂。 中国聚四氟乙烯滑板的磨耗性能主要中国聚四氟乙烯滑板的磨耗性能主要 试验结果试验结果 w序号试件应力滑动速度相对滑动距离累计磨耗距离线磨耗率 备注 w(MPa) (mm/s) ( mm) (m) (m/km) w1308 10206639.58注1中国PTFE w23081020668.5

15、4 w33081051483.68 w43081051487.88 w530810100014.38中国PTFE w63081010009.45 w73081010368.56日本M18PTFE w83081010365.59 w93081010008.15 w103081010006.61 w1145810100068填充PTFE w1245810100094.6 w134521010006.39 w144521010004.65 w1530810100010.94杜邦7APTFE巨化4TMPTFE w163081010006.26 w173081010007.41 /p>

16、4.51 w194518.8-2010100003.43M18f填充PTFE（1040） w204514.8-201094004.49 w214519.4-2010100009.90 w注1：试件滑动方向与PTFE主位移方向垂直。 w注2：试件用硅脂润滑，对摩件为1Cr18Ni9Ti镜面不锈钢板。 国外对聚四氟乙烯滑板的耐磨耗性能 均进行过较为全面系统的试验。 w欧洲标准EN1337-2对聚四氟乙烯滑板主要局限在 硅脂润滑条件下的长距离和短距离的滑动摩擦系数 试验，试验应力通常为30MPa、滑动速度短距离试 验为0.4mm/s，长距离试验为2mm/s；累计滑动距 离达5km或10km，测定试验

17、过程中摩擦系数的变化 情况，对聚四氟乙烯板的磨耗性能不作单独规定。 w美国AASHTO1999年颁布高速公路滑动支座研究 报告（R432）中，对聚四氟乙烯滑板的磨耗性能作 了系统研究，其主要试验结果见表1。 美国美国AASHTO聚四氟乙烯滑板的磨耗聚四氟乙烯滑板的磨耗 性能试验结果性能试验结果 表表1。 w编号试验类别 试验温度（）滑动速度（mm/s）线磨耗率 （m/km） w1PTFE加硅脂润滑 20 1.06 4.74 w6 20 10.6 7.19 w11 -25 1.06 - w17 -25 10.6 - w3PTFE不加硅脂润滑 20 1.06 11.05 w7 20 10.6 29

18、77 w12 -25 1.06 163 w18 -25 10.6 4089 w2PTFE织布 20 1.06 4.74 w8 20 10.6 264 w13 -25 1.06 422 w19 -25 10.6 371 w5填充PTFE（填充15%） 20 1.06 - w9 20 10.6 - w15 -25 1.06 - w20 -25 10.6 98 w4填充PTFE（填充25%） 20 1.06 - w10 20 10.6 33.15 w16 -251.06 62 w21 -25 10.6 721 w 试件应力20MPa, w 试验往复位移S=12.7mm. 相对滑动速度V=1.06和1

19、0.6mm/s。 w 聚四氟乙烯储脂坑排列方向 w =30MPa V=8mm/s =30MPa V=8mm/s w S=10mm S=5128m S=10mm S=2066m w线磨耗率 3.68-7.88m/km 线磨耗率 39.58m/km 图2聚四氟乙烯滑板磨耗试验后 图3聚四氟乙烯滑板磨耗试验后 （摩擦方向与主位移方向平行） （摩擦方向与主位移方向垂直） 影响聚四氟乙烯滑板磨耗性能的主要影响聚四氟乙烯滑板磨耗性能的主要 因素因素 w聚四氟乙烯原材料性能：聚四氟乙烯原料颗 粒度应不大于50m； w聚四氟乙烯滑板的成形压力 ： 24-30MPa； w聚四氟乙烯滑板的使用应力及相对滑动速度：

20、 应力越高、相对滑动速度越大，聚四氟乙烯 滑板的磨耗越大。通常使用应力宜 30MPa， 相对滑动速度宜V8mm/s。 各国聚四氟乙烯摩擦与磨耗性能试各国聚四氟乙烯摩擦与磨耗性能试 验方法对比表验方法对比表 表表3 w试验内容 欧洲EN1337- 2 美国AASHTO 中国客专支座 试件应力（MPa） 30 20.7 30 w试件直径（mm）75 100 100 w试验温度（） +21，0，-10，20，-25 235 w -20，-35（1） w相对滑动速度（mm/s）0.4（准静态）， 1.06，10.6 8（动态） w 2(动态） w 相对滑动距离（mm） 5（准静态）， w 4（动态）

21、12.7 10 累计滑动距离（km） 各种温度下共计22m（准静态 ) 50m(V=1.06mm/s) w 准静态22m与21下1km（动态） 100m(V=10.6mm/s) 1km 交替进行10次循环共计10242m w摩擦试验水平加载波形正弦波 正弦波 正弦波 w试验结果表述 各种温度条件下静、 摩擦系数和 摩擦系数和 w 动摩擦系数 线磨耗率 线磨耗率 w KTPZ系列盆构造特点式橡胶支座 CKPZ系列盆构造特点式橡胶支座 公路盆式橡胶支座单向活动支座 .盆式橡胶支座多向活动支座结构形式结构简 单 w支座应考虑顺桥向和横桥向双向位移 w支座所承受的水平力只有支座滑动部件所产 生的摩擦力

22、 桥梁球型钢支座 w球型钢支座由上支座板、下支座板、球冠钢衬板、 平面聚四氟乙烯和球面聚四氟乙烯滑板组成。 w球型钢支座具有构造简单、传力路线通顺、结构高 度低、节约钢材等优点。1990年由铁道科学研究院 研究开发后，大量用于公铁路桥梁上，公路桥上使 用最大吨位140MN(重庆朝天门大桥），铁路桥上使 用最大吨位180MN(南京大胜关长江大桥）。 w球型钢支座的性能和质量控制按GB/T17955-2000 球型支座技术条件国家标准执行。 .球型支座的构造特点 wa.通过球面钢衬板与球面聚四氟乙烯板的球 面转动满足支座转角要求 wb.球面支座的转动力矩M=NR 盆式橡胶支座的转动力矩 wc.球型

23、支座球冦钢衬板的球面滑动面处理 镀硬铬 包覆不锈钢板 合金铝 .球型支座的支座类型 w与盆式橡胶支座相同 3 21 5 . 1DXKKM m100 球型钢支座固定支座 2800 2800 1 2 3 4 5 390 2400 2400 6 7 球型钢支座多向活动支座 横桥向 2800 2400 2800 2400 1 2 3 4 5 6 390 7 球型钢支座单向活动支座 2400 2800 2400 2800 顺桥向 横桥向 1 2 3 4 5 6 390 7 钢桥用球型钢支座 w为了保证钢桥支点的反 力中心与支座的转动中 心重合，钢桥用球型钢 支座的球面钢衬板应倒 置，即球面向上。以避 免

24、由于支座在发生位移 后，对钢梁结点产生次 弯矩。右图为南京大胜 关长江大桥180MN球型 钢支座构造示意图。 带转动套的单向活动球型支座 球型钢支座转动套构造 球型钢支座设计参数 w平面和球面聚四氟乙烯板的容许压应力为 =30MPa： w球面半径为聚四氟乙烯板直径的1.5-2.8倍： w支座转动力矩M=NR； w支座滑动摩擦系数=0.03； w支座设计转角0.03rad。 w另：平面和球面改性超高分子量聚乙烯的容 许压应力为=45MPa。 桥梁支座的布置方式 w铁路桥梁支座按其位移约束方式可分为固定 支座、纵向活动支座横向活动支座和多向活 动支座四种。 w支座的代号如下： w固定支座 w纵向活

25、动支座 w横向活动支座 w多向活动支座 铁路简支梁桥支座布置 铁路连续梁支座布置 KTPZ系列客运专线铁路桥梁盆式橡胶支 座设计 支座结构支座结构 桥梁支座的组装工艺要求 w. wa.盆式橡胶支座机加工公差配合 钢衬板盆塞与盆环的公差配合 （行车安全的需要） 单向活动支座上支座板与钢衬板上部两侧的公差配 活动支座不锈钢板表面的平面度0.0003D 钢盆内壁和钢衬板底面与承压橡胶板接触部位的表面粗糙度 Ra3.2 6.3。 黄铜紧箍圈的尺寸、剖口对接、剖口位置相互错开。 wb.承压橡胶板的安装：表面涂硅脂；安装入钢盆后，下面不得夹有空 气间层；也不宜直径过小，与钢盆盆壁间有过大间隙。 wc.聚四

26、氟乙烯板的安装：底面应经表面活化处理后粘贴；聚四氟乙烯 板表面储硅脂坑排列方向要正确；聚四氟乙烯板表面涂满5201硅脂 wd.组装后对简支箱梁支座应预压50kN，消除荷载变形曲线的非线性段 影响 w e.组装后支座总高应满足设计要求。 mm5 . 0 mm6 . 0 .盆式橡胶支座加工制造关键控制工序 wa.球型钢支座机加工公差配合 w固定支座钢衬板盆塞与盆环的公差配合 （行车安 全的需要） w单向活动支座上支座板与钢衬板上部两侧的公差配合 w 支座不锈钢板表面的平面度和球面度0.0003D w wb.聚四氟乙烯板的安装：底面应经表面活化处理后粘贴； 聚四氟乙烯板表面储硅脂坑排列方向要正确；聚

27、四氟乙烯板 表面涂满5201硅脂 w w c.组装后支座总高应满足设计要求。 mm5 . 0 mm6 . 0 球型钢支座加工制造关键控制工序 支座的安装 wa.支座安装质量对支座正常使用的影响 wb.支座安装的几种方法 w 座浆法 w 压浆法 w 铺环氧砂浆法 wc.目前工地上经常出现的一些安装质量问 题 六. 桥梁支座的安装 预制箱梁盆式橡胶支座安装工艺 w开始 w检查支座产品合格证 w检查支承垫石及预留孔尺寸和位置(垫石标高、预留孔直径、深度和位置、 支座中心线) w 制备灌浆用砂浆 w将支座安装在预制箱梁的底面（固定、纵向、横向、多向支座位置不得 安放错误） w仔细凿毛支座就位部分的支承

28、垫石表面，清除预留锚拴孔中的杂物和积 水，安装灌浆用模板，用水将支承垫石表面浸湿，准备吊装梁体。 w吊装预制箱梁（带支座），将箱梁安放在临时千斤顶上，通过千斤顶调 整梁体位置与标高。 w采用重力灌浆，仔细灌注支座下部空隙与锚拴孔，直至灌浆材料全部灌 满为止。 w当灌浆材料强度达到20MPa后，拆除钢模板，检查是否有漏浆处，必要 时对漏浆处进行补浆 w拧紧下支座锚拴，拆除各支座的上、下支座连接角钢及连接螺栓，拆除 临时千斤顶，检查支座工作状态正常后，安装支座围板 w支座安装结束 现浇梁盆式橡胶支座安装工艺 w开始 w检查支座产品合格证 w 检查支承垫石及预留孔尺寸和位置(垫石标高、预留孔直径、深

29、度和位 置、支座中心线) w 仔细凿毛支座就位部分的支承垫石表面，清除预留锚拴孔中的杂物和积 水，安装灌浆用模板，用水将支承垫石表面浸湿，准备吊装支座。 w将支座安装在墩台的顶面（固定、纵向、横向、多向支座位置不得安放 错误） w制备灌浆用砂浆 w用钢楔块楔入支座四角（或用调平螺栓）调平支座，并将支座底面调整 到设计标高，在支座底面与支承垫石之间应预留2030空隙 w采用重力灌浆，仔细灌注支座下部空隙与锚拴孔，直至灌浆材料全部灌 满为止。 w当灌浆材料强度达到20MPa后，拆除钢模板，检查是否有漏浆处，必要 时对漏浆处进行补浆 w拆除钢楔块，对钢楔块留出的空间进行补浆，然后拧紧下支座锚拴 w灌

30、注梁体混凝土，待混凝土达到强度后，尽快拆除各支座的上、下支座 连接螺栓，并安装支座围板 w支座安装结束 多片式T梁盆式橡胶支座安装工艺 w开始 w检查支座产品合格证 w检查支承垫石及预留孔尺寸和位置(垫石标高、预留孔直径、深度和位置、 支座中心线) w仔细凿毛支座就位部分的支承垫石表面，清除预留锚拴孔中的杂物和积 水，安装灌浆用模板，用水将支承垫石表面浸湿，准备吊装支座 w吊装预制T梁（带支座），先在支承垫石顶面铺设一层2030干硬性 无收缩砂浆，相应锚栓孔也应捣满砂浆，砂浆层顶面铺成中间略高于四 周的形状，砂浆强度应满足有关要求。 wT梁落梁就位后，调整标高和水平，用临时支架，支挡梁体两侧，

31、防止 梁体侧倾 w先吊装线路中心处的两片T梁，并在两片T梁吊装就位后，及时焊接两片 T梁之间的连接钢筋。然后逐片从中心向两侧对称吊装其余各片T梁 w浇筑多片T梁之间的横隔板混凝土，待混凝土达到强度后，拧紧下支座 锚拴，拆除各支座的上、下支座连接角钢及连接螺栓，安装支座围板 w支座安装结束 支座安装要求及安装质量验收 w支座的安装要求应按照TB10203-2002铁路 桥涵施工规范办理。 w支座安装质量验收按照TB10415-2003铁路 桥涵工程施工质量验收标准办理。 KTPZ系列桥梁盆式橡胶支座安装 运梁运梁 KTPZ系列桥梁盆式橡胶支座安装 落梁落梁 KTPZ系列桥梁盆式橡胶支座安装 调平

32、调平 KTPZ系列桥梁盆式橡胶支座安装 安装就位安装就位 桥梁支座的养护和维修 w桥梁支座的养护和维修直接影响支座的使用 寿命，通常在支座的使用过程中，应每年进 行一次定期养护：检查支座传力转动和位 移功能是否正常，给铸钢支座的转动面涂润 滑脂，松动地脚螺栓涂黄油并再次拧紧， 以防螺栓锈死等。 w桥梁支座的养护维修方法可以参照 TB/T2820.3-1997铁路桥隧建筑物劣化评定 标准支座标准办理。 1.关于承压橡胶板的设计使用应力 w2.铸钢件锻钢件碾压件钢板件 w3.几种新型盆式橡胶支座 w盆式橡胶支座调高支座 w加垫钢板调高支座 w 充填橡胶式调高支 盆式橡胶测力支座 w 盆式橡胶测力调

33、高支座 4.采用改性超高分子量聚乙烯滑板的球型钢支 座。 桥梁支座的发展现状 盆式橡胶调高支座 w在地基易发生不均匀沉降地区，应设置可调 高支座，以便在必要时，通过支座调高0- 30mm。 w常用的支座调高方式有以下几种： w 加垫钢板调高; w 螺旋调高； w 钢楔块调高； w 充填橡胶式盆式橡胶支座调高支座。 加垫钢板式调高支座 w通过在支座顶部或底部 加垫钢板，来实现支座 的高度调整。 w该调高方式需要用千斤 顶顶梁，无法实现无级 调高，调高费用较高。 填充橡胶式盆式橡胶调高支座 w通过向支座钢盆内充填 聚氨酯橡胶，实现支座 无级调高。 w无须另设顶梁千斤顶。 w调高高度有一定限制， 一

34、般控制在30mm以内。 改性超高分子量聚乙烯材料在桥梁球 型钢支座上的应用 w 改性 超高分子量聚乙烯一般是指分子质量在150万以上 的聚乙烯，而用于桥梁支座滑板的改性超高分子量聚乙烯其 分子质量在300万500万以上，甚至可达900万1000万。 w 它更具有以下优点： w1.耐磨损性能非常卓越，比一般碳钢和铜等金属还要耐磨损、 比尼龙耐磨大4倍； w2.冲击强度极高，比PA6（尼龙6）和PP（聚丙烯）大10倍； w3.摩擦系数很低，能自润滑； w4.耐化学腐蚀，并可屏蔽原子辐射； w5.工作温度范围可自-265到+100，低温到-195时，仍 能保持很好韧性和强度、不致脆裂。 w 尤其超高

35、分子量聚乙烯的耐磨损和低摩擦系数的特性， 为在桥梁支座上用做聚四氟乙烯滑板的替代产品提供了应用 前景。 改性超高分子量聚乙烯滑板与聚 四氟乙烯滑板摩擦系数的对比 w改性超高分子量聚乙烯滑板在硅脂润滑条件 下与不锈钢板的摩擦系数，按下列公式计算： w=1.6/（15+m）0.02 w而聚四氟乙烯滑板在相同条件下的摩擦系数 表达式： w=1.2/（10+m） w公式中m为试件的平均压应力 PTFEPTFE与与PEPE的摩擦性能比较的摩擦性能比较 在不同应力条件下，改性超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯在不同应力条件下，改性超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯 滑板的摩擦系数对比见下表：滑板的摩擦系数对比见下表：

36、 压应力压应力 （MPaMPa） 改性超高分子量聚乙烯改性超高分子量聚乙烯 =1.6/=1.6/（15+m15+m） 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 =1.2/=1.2/（10+m10+m） 30300.0360.0360.0300.030 36360.0310.0310.0260.026 45450.0270.0270.0220.022 60600.0210.0210.0170.017 德国改性超高分子量聚乙烯板摩擦 性能试验结果 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 015.00030.00045.00060.000 Total sliding path s

37、tot in m (v=15mm/s; p=60N/mm) Coefficient of friction max,T (v=0,4mm/s; p=30N/mm) T = -35 C-20 C-10 C0 C+21 C+40 C Limit values for PTFE acc. EN 1337-2 PEPE的磨耗性能试验的磨耗性能试验 为了验证改性超高分子量聚四氟乙烯滑板的耐磨性能，铁为了验证改性超高分子量聚四氟乙烯滑板的耐磨性能，铁 科院铁建所自科院铁建所自20042004年起，结合京沪客运专线南京大胜关长江大桥年起，结合京沪客运专线南京大胜关长江大桥 大吨位球型支座研究课题，对德国毛勒

38、公司的大吨位球型支座研究课题，对德国毛勒公司的MSMMSM、德国蒙福公司、德国蒙福公司 的的LFLF、意大利、意大利AlgaAlga公司的公司的XLIDEXLIDE、国内深洲工程塑料有限公司和嘉、国内深洲工程塑料有限公司和嘉 兴中达上材轴承有限公司生产的改性超高分子量聚乙烯滑板进行兴中达上材轴承有限公司生产的改性超高分子量聚乙烯滑板进行 了了101015km15km的长距离磨耗试验，主要试验结果见下图。的长距离磨耗试验，主要试验结果见下图。 摩擦系数与磨耗距离关系曲线 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0300060009000120001500018000 磨耗距离（m） 摩