劉昊
摘 要:橡膠支座的承載能力以及變形能力良好,因此在建筑工程中得到廣泛應用。但一直以來,工程師最關注的問題就是橡膠支座使用的鋼材質量和橡膠,以及橡膠工藝的耐久性以及整體質量?;诖?,本文論述了公路橋梁橡膠支座的使用壽命以及應用措施。
關鍵詞:公路橋梁;橡膠支座;使用壽命
在公路的橋梁建設當中,雖然看起來橋梁支座微不足道,而且成本也比較低,但是不能忽視的是,在整個橋梁中,橋梁支座起著至關重要的作用。隨著時代不斷進步,工藝技術也在逐步革新。實踐證明,由于橡膠支座有獨特性能以及多種優(yōu)點,因此得到了廣泛地應用。包括很強的減震抗壓能力、簡單的結構、可靠的性能、長的使用使命等優(yōu)點。但需要注意的是,在使用過程當中,橡膠支座也會有問題存在,因此相關的人員應將質量監(jiān)督的工作做好。
1 橡膠支座的應用
以往,在建造橋梁的時候,一般用到的都是剛支座或者油毛氈支座,但由于其的技術水平低,因此在實際的應用中出現(xiàn)了很多的問題。在我國,雖然很早就引進了橡膠支座,但由于經(jīng)濟對社會所造成的影響,因此這種橡膠支座并不常見。改革開放之后,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,因此使橡膠支座在橋梁中得到了廣泛地應用。同時在應用的過程中,相關的技術人員也將其的作用和功能充分發(fā)揮了出來[1]。
2 公路橋梁橡膠支座的老化以及使用壽命
橡膠材料之所以會有龜裂老化的現(xiàn)象出現(xiàn),很大的一個原因就是在使用當中,橡膠材料遭受到一些紫外線和氧以及外力等影響。世界很多的國家先后都對橡膠支座的使用壽命進行了研究,所得出的實驗數(shù)據(jù)也有一定的參考價值。但由于在實驗當中,相關的人員采用的是不用材料以及不同的實驗評價方法,因此從最終的成果來看,還是有一定的差異存在[2]。
在20世紀的時候,上海的某一家研究所就對利用熱空氣加速老化的研究方式進行采用,驗證了橡膠支座的使用期限和壽命,同時也在現(xiàn)有的生產(chǎn)技術水平的背景下,估計了在正常使用情況下,橡膠支座的使用壽命,一般而言,是50年。同時,相關人員還發(fā)現(xiàn)了橡膠的品種同橡膠支座的老化有非常密切的聯(lián)系。比如,天然橡膠并沒有一定的抗老化性,相比于天然橡膠,氯丁膠有很高的耐老化性。所以,在設計一些大型的橋梁結構以及比較重要的橋梁結構時,應選用氯丁膠作支座。而在二十五度或者以下溫度的時候,就應選用天然膠支座。經(jīng)調查分許,還有一種三元乙丙橡膠材料,雖然這種品種有很高的耐低溫性以及耐老化性,但和鋼板的粘連性不強。總之,在對橡膠支座應用的時候,要對各種因素進行考慮[3]。
3 安全設計和選用材料
3.1 設計的功能
可將橋梁支座劃分為兩類,第一類是固定支座,第二類是滑動支座。固定支座有以下作用,在墩臺上,它可以穩(wěn)固住橋梁結構,不僅能對水平力進行傳遞,還能夠對向心力進行傳遞。同時,能夠限制位移,完成橋跨轉動。而同固定支座相比,滑動支座有很大的不同,它能夠對向心力進行傳遞,也能夠在這個時候,實現(xiàn)平移和自由移動。
橋梁支座的作用:不僅能夠可靠地轉移橋梁上部的結構,還能夠在一定條件下,完成自由變性。同時合理運用支座設計,還能夠起到一定的隔振減振的效果。在氣候發(fā)生極端變化的時候,橋梁支座能夠迅速完成變形,且能夠吸收能量[4]。
3.2 設計的重點
做好設計以及選材是橋梁支座很重要的因素,要想更合理地對橋梁進行設計,就要結合橋梁的結構情況、支座的位移以及承受反力等情況,詳細計算和周密分析數(shù)據(jù)的準確和合理性。同時,還要考量橋體自身的情況,并針對橋梁的跨度寬度、截面尺寸以及材料性質,計算支座的振動周期,這樣才能夠將適當?shù)臉蛄褐ёO計出來。
3.3 選用的支座
3.3.1 盆式橡膠支座:橡膠和鋼構件可組合成的橋梁支座就是盆式橡膠支座,大的水平位移量、大的承載力、轉動靈活都是這種橡膠支座的特點,因此在一些大跨徑橋梁中非常適用,同時在林區(qū)和城市橋梁中也比較適用。單向和多向支座以及固定支座是盆式橡膠支座的分類。
3.3.2 板式橡膠支座:這種板式橡膠支座有非常簡單的構造,很容易對其進行加工。相對于其他支座,板式橡膠支座不需要用到很多的剛量。同時,其成本較低,便于安裝,在一些小城市的公路上比較適用。
3.3.3 拉壓支座:在橋梁中,這種拉壓支座,不僅要承受拉力和壓力,還要克服上撥反力。
3.3.4 球形橡膠支座:這種支座是一種新型的支座,發(fā)展的時間還不長,針對其工作特性,可分為單向、多向以及固定。簡單的來講,球形橡膠支座就是利用球面對力進行傳遞,其有比較均勻的作用,還能夠給混凝土的反力提供一定的支持。由于它有很小的轉距力,在大轉角的支座比較適用,再加上其轉動性能保持一致,因此在曲線橋以及寬橋上比較適用。
4 結束語
在橋梁工程當中,運用到橡膠支座,更能夠保障橋梁的安全以及整體質量。由于橡膠支座有非常大的優(yōu)勢,因此得到了各個國家的深入探索和研究。但受到地域和材料的限制,所得出的實驗結果有很大的區(qū)別。作為從事相關工作的工作人員,應選用合適材料,積極應對橡膠支座的壽命問題,并將其解決。值得注意的是,由于橡膠支座同橋梁結構有莫大的關聯(lián),因此,在對橡膠支座選取的時候,應確保質量達到相關的要求,避免出現(xiàn)偷工減料的情況。只有這樣,才能夠確保工程的順利、安全實施。
參考文獻
[1]張科云.公路橋梁橡膠支座的使用壽命與應用對策[J].低碳地產(chǎn),2016,2(7):308.
[2]張延年,單春紅,鄭怡,等.凍融條件下公路橋梁板式氯丁橡膠支座受壓試驗研究[J].土木建筑與環(huán)境工程,2013,35(6):40-45.
[3]張延年,單春紅,鄭怡,等.熱老化條件下公路橋梁板式氯丁橡膠支座抗剪試驗[J].江蘇大學學報(自然科學版),2013,34(4):471-475.
[4]張延年,司月華,張軍,等.硝酸腐蝕條件下公路橋梁板式氯丁橡膠支座受壓試驗[J].沈陽建筑大學學報(自然科學版),2013,29(4):621-627.
(作者單位:河北省邢臺市邢臺路橋建設總公司)