桥梁球型支座基本性能实验

桥梁球型支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件，其主要功能是将上部结构承受的各种荷载（静、动及冲击载荷）传递给墩台，并能适应上部结构由于荷载、温度变化，混凝土收缩等产生的变形（水平位移及转角），使上部结构的实际受力情况符合设计要求。同时桥梁支座可减缓桥梁因载荷作用产生的振动，具有减震性。因此，各种形式的桥梁支座在近些年来越来越广泛地被应用于桥梁工程中。文中对依据我国新的行业标准设计要求研制了两个KZOZ200GD桥梁球型支座试验体，进行系统的力学性能试验研究。试验体桥梁球型支座的结构形式由上支座板（含不锈钢板）、球冠衬板、下支座板、平面聚四氟乙烯板、球面聚四氟乙烯板和防尘结构等组成。

聚四氟乙烯板是桥梁球型支座的重要组成部分，关系着支座的摩擦系数与使用寿命。聚四氟乙烯是全氟化乙烯的聚合物，与其他塑料相比，聚四氟乙烯耐高、低温能良好。聚四氟乙烯的化学稳定性也极好，有较强的抗腐蚀、耐老化性能。随着我国化工行业的发展，我国生产的聚四氟乙烯材料力学性能指标达到了较高水平，接近于国外产品的性能。

试验装置和方法

采用竖向载荷为10000kN千斤顶，水平力为500kN的电液伺服压剪系统完成球形支座试验体的基本性能试验、60次循环疲劳、疲劳后的基本性能试验及变形相关性能试验。

桥梁球型支座试验方法：将试验体支座安装于电液伺服压剪系统上，并校准对中线。在正式试验前对试验体支座进行预压加载3次，预压载荷为试验体支座设计承载力。试验中注意观察聚四氟乙烯板的变形、裂纹及挤出情况；试验体支座滞回曲线重合性，试验体受力变形及力变化均由系统自动采集。

桥梁球型支座试验内容

1、基本性能试验

使试验体桥梁球型支座竖向施加设计荷载至Z00kN，再对试验体施加水平力，水平力的频率为0.05Hz，位移110mm，往复循环4次。

2、循环疲劳试验

将完成基本性能的试验体支座进行60次循环疲劳试验，主要考虑耐久稳定性.试验体竖向在设计载荷作用下，水平施加频率为0.1Hz位移为110mm的力，往复循环60次。

3、疲劳后基本性能试验

对60次循环后的试验体再进行基本性能试验。试验体竖向在设计载荷Z00kN作用下，同时水平施加频率为0.ZHz位移110mm的力，往复循环4次见试验曲线图。

4、桥梁球型支座变形相关性试验

变形相关性试验检验试验体的弹缩性。试验中使试验体竖向在设计荷载Z00kN的作用下，水平施加频率0.1Hz位移分别15mm、113mm的力，往复循环4次。

5、除此之外，对球型支座KZOZZ00GD-Z还进行了频率相关性试验研究。此项试验内容是在60次循环疲劳前进行，试验体竖向设计荷载Z00kN作用，水平加载频率分别为0.1Hz和0.ZHz位移110mm的力，往复循环4次见试验曲线图。

桥梁球型支座经6O次疲劳循环后其等效刚度与屈服后刚度变化较小，屈服力增加38.8%，等效阻尼比增加42.9%；支座在l3mm变形时弹性体进入非线性；支座滞回性能稳定，见试验曲线图6。从表2可知，桥梁球型支座等效刚度与屈服后刚度受频率影响较小，屈服力与等效阻尼比与加载频率相关；6O次疲劳循环后支座基本性能较大；支座在l5mm变形时弹性体进入非线性；支座滞回性能稳定，见试验曲线
图5。从两试验体球型支座试验曲线可见，该结构形式的桥梁球型支座具有耗能性，对桥梁不仅能承受竖向载荷冲击，而且还体现该支座具有隔震减震性能，突破传统桥梁支座（盆式或板式）的性能。

本次项目试验研究采用我国新的行业标准要求设计研制的试验桥梁球型支座KZOZ2OOGD-l、KZOZ2OOGD-2。通过试验表明，球型支座KZOZ2OOGD-l和KZOZ2OOGD-2基本性能一致，所产生试验体重复性能稳定，试验加载过程及卸载后，试验体外观无异常，全试验结束后未见四氟乙烯滑板挤出及其它构件变形或开裂.同时反应该型号球型支座有耗能性，对桥梁在地震水平荷载及竖向荷载作用有着良好的隔震减震能力，是桥梁工程优选支座，它将推动我国桥梁建设与发展。