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衡水低氣溫環境下氯丁橡膠支座受壓試驗研究

公路橋梁橡膠支座比建筑橡膠支座更容易受到氣候的影響，為了研究公路橋梁板式氯丁橡膠支座經過凍融循環后的承載力變化情況，采用標準凍融試驗箱對氯丁橡膠支座進行25、50、75、100次的凍融循環處理并進行軸心受壓試驗，研究其在不同凍融循環次數的承載力、極限抗壓強度、豎向剛度、彈性模量等各項性能指標的變化，并與標準試件進行對比分析。結果表明經過凍融循環處理的氯丁橡膠支座更容易發生脆性破壞，且鋼板外露、裂縫等破壞現象比標準試件更嚴重。隨著凍融循環次數的增加，凍融程度的加深，氯丁橡膠支座極限承載力、極限抗壓強度、抗壓彈性模量都逐漸降低;采用最小二乘法得出50 a抗壓強度和抗壓彈性模量的衰減曲線和衰減公式，其變化趨勢基本符合指數函數規律。凍融循環后的公路橋梁板式氯丁橡膠支座的各項力學性能指標顯著降低，因此應嚴格控制公路橋梁板式氯丁橡膠支座的溫度適用范圍，并建議提高其最低適用溫度，在寒冷地區盡量采用天然橡膠支座。

　　試驗為軸心受壓試驗，采用分級加載方式，進行預壓與正式加載。在預壓時進行物理對中與幾何對中，檢測各測點的穩定性，其數值應基本一致，偏差應在15%以內[14]。加載過程持續到出現極限荷載，承載力下降，試件破壞為止。

2試驗現象

　　進行軸心受壓試驗時，觀察試驗現象。逐級增加豎向荷載，未達到開裂荷載時，試件處于彈性狀態，水平和豎向位移隨荷載增加而增加，且與荷載的增加基本呈線性關系，此時觀察試件表面，并未產生裂縫，外觀變化較小;繼續加載，達到開裂荷載時，試件邊緣鋼板與橡膠粘合處出現細微裂縫，此時荷載稍微有停滯狀態，但很快恢復，而后荷載繼續增加，水平位移也急劇增加，豎向位移變化較慢，裂縫變寬、變長，試件邊緣開始產生凸出現象;當快達到破壞荷載時，水平位移及豎向位移增加較小;達到破壞荷載，承載力陡然下降，迅速減小，水平位移及豎向位移不再增加，裂縫達到最大，試件破壞。破壞位置主要是橡膠與鋼板的粘合處，鋼板與橡膠產生脫離，出現層狀破壞。從各組試件的破壞現象觀察，ZYBZ01的彈性階段比凍融循環處理過的試件長，極限承載力較大;而凍融循環處理的試件，隨凍融循環次數增加，彈性階段縮短，極限承載力減小，試件裂縫較多、較大，破壞嚴重。